DE60108077T2 - Elektronische wertmarke und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
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    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07745—Mounting details of integrated circuit chips
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Jetons, wie ebene Scheiben oder Marken, die mit einem Mikrochip oder einem elektronischen Identifikator versehen sind (im Folgenden unterschiedslos elektronische Identifikationsvorrichtung genannt). Die Erfindung wird unter anderem angewendet bei der „berührungslosen" Identifizierung von Personen und Gegenständen, die auch „elektronische Kennzeichnung" genannt wird, und bei der Authentifizierung, Identifizierung und Verwaltung (insbesondere der Überwachung und Zählung) von Spieljetons, die auch „Kasinojetons" genannt werden. Mit Spieljetons ist jeder Jeton gemeint, der im Spielsaal verwendet werden kann und einen vorgegebenen Nennwert aufweist oder nicht. Spieljetons sind im Algemeinen aus einem steifen Kunststoff hergestellt, damit eine ausreichende feste Beschaffenheit erreicht wird, um den häufig recht rauen Anwendungsbedingungen in Kasinos standzuhalten.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die Patentanmeldung EP-A-0694872 offenbart im Namen des Anmelders einen Spieljeton oder eine Spielmarke, deren Körper, der einen Mikrochip umfasst, aus Kunststoffschichtfolien hergestellt ist. Der Mikrochip oder elektronische Identifikator umfasst eine elektronische Speicherschaltung, die die Identifizierungs- und/oder Verschlüsselungsinformationen trägt, die die Person oder den Gegenstand betreffen, die mit dem Jeton in Verbindung steht (elektronisches Etikett), oder den Jeton selbst (Spieljeton oder Jeton zum Bezahlen), wobei die elektronische Schaltung im Allgemeinen in Verbindung mit einem Sender-Empfänger steht, der mit einer Antenne verbunden ist und so angepasst ist, dass er durch induktive Kopplung speisbar ist. Der Chip ist in der Mitte einer Öffnung angeordnet, die im Körper der Marke vorgesehen ist, wird von zwei unbiegsamen Pillen beidseitig geschützt und festgehalten und ist schließlich mit dem Körper der Marke durch Laminieren der Deckfolien aus durchsichtigem Zelluloseazetat und durch anschließendes Warmformen des Gebildes fest verbunden und in ihn eingebunden.
  • Das Herstellungsverfahren des Körpers der Marke mit Mikrochip durch Laminieren von dünnen Kunststofffolien, das in der zuvor genannten Patentanmeldung beschrieben ist, eignet sich gut für reich verzierte Marken, die einen hohen Nennwert aufweisen und meist in kleiner oder mittlerer Stückzahl hergestellt werden. Jedoch erfordert ein guter Schutz des Chips bei seinem Einbau in den Körper der Marke eine gewisse Dicke (üblicherweise zwischen 4 und 6 mm), sodass Spieljetons oder -marken mit Mikrochip, die eine Dicke in der Größenordnung von 3 mm aufweisen, mit diesem Verfahren schwer herzustellen sind, durch die eine zu große Ausschussmenge durch Zerstörung des Chips entsteht.
  • Unter den kostengünstigen Herstellungsverfahren von Spielmarken und Spieljetons ist aus der US-Patentschrift 3,968,582 das Verfahren der Thermokompression einer Kunststoffmasse in einer Form bekannt, durch die der Jeton seine Endform erhält. In Abwandlung dessen werden Randeinsätze unterschiedlicher Farbe durch teilweise Entfernung des Werkstoffs um den Rand des Vorformlings des Jetons und Ersetzen durch Einsätze aus einem gefärbten Werkstoff vor dem Vorgang der Thermokompression gewonnen. Jedoch weisen die so hergestellten Jetons eine Verzierung unzureichender optischer Güte auf und umfassen keinen elektronischen Identifikator.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Herstellungsverfahren für einfach aufgebaute, kompakte und widerstandsfähige Jetons mit elektronischem Identifikator bereitzustellen, insbesondere für Jetons mit geringer Dicke, durch das eine einfache und kostengünstige Herstellung möglich ist, die gut geeignet für große Stückzahlen ist.
  • Zu diesem Zweck stellt die Erfindung einen Jeton mit elektronischer Identifikationsvorrichtung bereit, insbesondere einen Spieljeton oder eine Spielmarke, der bzw. die aufweist: einen ebenen Körper aus Kunststoff mit im Wesentlichen parallelen Stirnflächen und versehen mit einem Hohlraum, der eine elektronische Identifikationsvorrichtung aufweist, wobei der Hohlraum mindestens eine stirnseitige Öffnung aufweist, die von einem Stopfen oder Deckel aus Kunststoff verschlossen ist, der in den Hohlraum in verformbarem festen Zustand eingesetzt und unmittelbar mit dem ebenen Körper durch Erwärmung und Druck in Kombination fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper und der Stopfen oder Deckel aus wärmehärtbaren Kunststoffen bestehen und dass der Körper ausgehend von einem Vorformling hergestellt ist.
  • Der Aufbau des bzw. der erfindungsgemäßen Spieljetons bzw. Spielmarke, worin der Stopfen (oder Deckel) aus Kunststoff im festen Zustand in den Hohlraum eingesetzt und unmittelbar fest mit dem Körper des Jetons verbunden wird, verleiht dem Jeton eine große Widerstandsfähigkeit und verringert gleichzeitig seine Dicke (durch Entfernen jeder überflüssigen Deckschicht). Außerdem sind die Jetons durch die Vereinfachung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Jetons durch Einsatz von wärmehärtbaren Kunststoffen für den Körper und die Stopfen viel leichter herzustellen. Insbesondere erleichtert die geeignete Beschaffenheit der Stopfen (oder Deckel) aufgrund ihres festen Zustands ihre Handhabung während der Herstellung der Jetons sehr und erweist sich als sehr vorteilhaft im Vergleich zu anderen Verfahren, die zum Füllen der Hohlräume nach der Anordnung des Mikrochips verwendet werden können und bei denen polymerisierbare Flüssigharze verwendet werden.
  • Es ist festzustellen, dass die Begriffe „Stopfen" und „Deckel" in der vorliegenden Kurzdarstellung mehr oder weniger unterschiedslos verwendet werden, wobei lediglich darauf hingewiesen sei, dass der Begriff „Stopfen" am geeignetsten erscheint, um ein Verschlusselement von gewisser Dicke zu bezeichnen und der Begriff „Deckel" am geeignetsten erscheint, um ein Verschlusselement von geringer Dicke zu bezeichnen.
  • Bei Ausführungsabwandlungen der Erfindung werden vorteilhaft Stopfen (oder Deckel) verwendet, die mit minimalen Seitenspiel in die stirnseitigen Öffnungen der Hohlräume komplementärer Form eingesetzt und mit dem Körper des Jetons oder der Marke durch Schweißen (durch Erwärmung und Druck in Kombination) und mechanisches Fügen unmittelbar fest verbunden sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Stopfen (oder Deckel), der in den Hohlraum in einem festen Zustand eingesetzt wird, unter Umständen weich oder breiartig ist, jedoch eine gewisse Festigkeit behält, verformt und durch Erwärmung und Druck in Kombination an den Jetonkörper geschweißt. Wie in der Kurzdarstellung im Folgenden deutlich wird, kann die Erwärmung des Körpers und/oder des Jetons vor Aufbringen des Drucks und/oder gleichzeitig mit Aufbringen des Druck erfolgen, in Abhängigkeit von den verwendeten Kunststoffen, den Formen der zu schweißenden Elemente und den verwendeten Erwärm- und Druckvorrichtungen.
  • Somit wird durch die Verformbarkeit des Stopfens (oder Deckels) die Gefahr der Beschädigung des elektronischen Identifikators verringert, wobei gleichzeitig eine sehr widerstandsfähige Schweißverbindung, meist mit Fügen, im Bereich der Seitenwand des Hohlraums und ein guter Zusammenhalt zwischen dem so vervollständigten Jetonkörper und dem elektronischen Identifikator gewährleistet wird. Vorteilhafterweise erstreckt sich die Anwendung der Erwärmung und des Drucks in Kombination über den Stopfen (oder Deckel) und die beiden gesamten Stirnflächen des Körpers, wodurch im Allgemeinen sofort eine gute Oberflächenbeschaffenheit der beiden Stirnflächen des Jetons oder der Marke erreicht wird.
  • Gemäß einer ersten Abwandlung weist der Körper einen durchgehenden Hohlraum auf, der von zwei Stopfen (oder Deckeln) verschlossen wird, die beidseitig zu der elektronischen Identifikationsvorrichtung angeordnet sind. Durch diese Anordnung können die Belastungen auf die elektronische Identifikationsvorrichtung während des Schweißvorgangs durch Erwärmung und Druck in Kombination besser verteilt werden.
  • Gemäß einer weiteren Abwandlung weist der Körper einen nicht durchgehenden Hohlraum mit ebenem Boden oder abgestuftem Boden auf, der zur Aufnahme der gesamten elektronischen Identifikationsvorrichtung oder eines Teils derselben bestimmt und von einem Stopfen (oder einem Deckel) verschlossen ist.
  • Vorteilhafterweise weist die elektronische Identifikationsvorrichtung eine elektronische Schaltung auf, welche einen Speicher aufweist, der den Jeton betreffende Informationen trägt, beispielsweise einen Identifikationscode, sowie einen Sender-Empfänger mit peripherer Antenne, die durch induktive Kopplung speisbar ist, wobei das Ganze in einer Schutzumhüllung wie einer ebenen Hülle aus dünnem Film, einer Schutzschale aus steifem Kunststoff oder einer Pille aus einschließendem gehärtetem Harz, insbesondere vom Typ Epoxidharz, angeordnet ist. Vorteilhafterweise haben die elektronische Identifikationsvorrichtung und die Schutzumhüllung die Form einer ebenen Scheibe, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Hohlraumes ist, um mindestens teilweise in der durch den abgestuften Boden des Hohlraums gebildeten Aufnahme aufgenommen werden zu können.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Stopfen (oder Deckel) aus wärmehärtbarem Kunststoff hergestellt, der gefüllt ist oder nicht, insbesondere aus einem Werkstoff, der zur Familie der ungesättigten Polyester gehört.
  • Vorteilhafterweise, aber wahlweise, sind der Körper und der Stopfen (oder Deckel) aus Kunststoffen hergestellt, die das gleiche Grundpolymer aufweisen, um insbesondere die Schweißverbindung zwischen dem Körper und dem Stopfen (oder Deckel) zu vereinfachen, oder aus Kunststoffen, die zum Schweißen geeignet sind.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines Jetons mit elektronischer Identifikationsvorrichtung mit einem Körper aus wärmehärtbarem Kunststoff, das die folgenden Schritte aufweist:
    • – Herstellen eines Vorformlings des Jetonkörpers aus einem wärmehärtbaren Kunststoff,
    • – Herstellen eines Hohlraums in dem Vorformling, welcher mindestens eine stirnseitige Öffnung aufweist,
    • – Anordnen der elektronischen Identifikationsvorrichtung in dem Hohlraum und Einsetzen eines Stopfens oder eines Deckels in jede stirnseitige Öffnung,
    • – Anordnen des Gebildes, das von dem mit der elektronischen Identifikationsvorrichtung versehenen Vorformling des Jetonkörpers und dem oder den Stopfen (oder Deckeln) gebildet wird, in einer Form,
    • – Herstellen des Körpers des Jetons durch Thermokompression des Gebildes und Verschließen des Hohlraums im Körper des Jetons.
  • Vorteilhafterweise wird der Vorformling des Jetonkörpers durch Rohformgebung im Kaltzustand erhalten.
  • Es ist festzustellen, dass die Erfindung nicht auf Spieljetons oder Spielmarken beschränkt ist, sondern auch andere Jetons mit elektronischer Identifikationsvorrichtung mit Mikrochip betrifft, die ähnliche Formen und einen ähnlichen Aufbau aufweisen, insbesondere Jetons zur elektronischen Bezahlung, elektronische Etiketten, elektronische Typenschilder, wobei auch darauf hingewiesen sei, dass sich die elektronische Identifizierung manchmal auf eine einfache Authentifizierung des Chips beschränken kann, das heißt auf die Erkennung der Anwesenheit des Chips durch das zugehörige „berührungslose" Lesegerät (Hochfrequenzlesegerät, auch RFID-Lesegerät genannt) zum elektronischen Vorgang (Lesen und/oder Schreiben).
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung deutlich, die als nicht einschränkende Beispiele genannt sind, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
  • – 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Spielmarke aus einem Thermoplast mit durchgehendem Hohlraum nach einer Ausführungsform, die die vorliegende Erfindung nicht umfasst;
  • – 2 ist eine Längsschnittdarstellung des Körpers der Marke aus 1, der mit dem elektronischen Identifikator versehen ist, in einer Ebene, die senkrecht zur Marke und über die Linie AA verläuft, vor der festen Verbindung der Stopfen (oder Deckel);
  • – 3 ist eine Längsschnittdarstellung der Marke aus 1 in einer Ebene, die senkrecht zur Marke und über die Linie AA verläuft, nach der festen Verbindung der Stopfen (oder Deckel);
  • – 4 ist eine Längsschnittdarstellung, die der aus 2 ähnelt und eine Abwandlung der Marke aus 1 mit nicht durchgehendem Hohlraum vor der festen Verbindung des Stopfens (oder Deckels) betrifft;
  • – 5 ist eine Längsschnittdarstellung, die der aus 3 ähnelt und die Abwandlung der Marke aus 1 mit nicht durchgehendem Hohlraum betrifft, die in 4 veranschaulicht ist, nach der festen Verbindung des Stopfens (oder Deckels);
  • – 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Spieljetons aus einem wärmehärtbaren Werkstoff mit nicht durchgehendem Hohlraum nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • – 7 ist eine Schnittansicht über den Durchmesser des Vorformlings des Jetonkörpers aus 6, der mit dem elektronischen Identifikator und dem Stopfen oder Deckel versehen ist, in einer Ebene, die senkrecht zum Jeton und über die Linie BB verläuft, vor dem Vorgang der Thermokompression;
  • – 8 ist eine Schnittansicht über den Durchmesser des Jetons aus 6, in einer Ebene, die senkrecht zum Jeton und über die Linie BB verläuft, nach dem Vorgang der Thermokompression; und
  • – 9 ist eine Schnittansicht über den Durchmesser der elektronischen Identifikationsvorrichtung, die in den erfindungsgemäßen Marken und Jetons vorgesehen ist;
  • Es ist festzustellen, dass die Marken und Jetons, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, die zuvor vorgestellt wurden, in einem vergrößerten Maßstab hinsichtlich der Dicke dargestellt sind, um das Verständnis der Zeichnungen zu erleichtern.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die 1 bis 3 beziehen sich auf eine Ausführungsform des Jetons oder der Marke mit festem verformbaren Stopfen (oder Deckel), nach der der Körper des Jetons oder der Marke aus einem Thermoplast besteht, im vorliegenden Fall mit einer im Wesentlichen rechteckigen Spielmarke 10, die perspektivisch dargestellt ist, deren ebener Körper 12 zwei Stirnflächen 13 und 14 aufweist, die im Wesentlichen parallel verlaufen. Die Marke weist einen Mikrochip oder elektronischen Identifikator 16 auf, der in einem Hohlraum 15 angeordnet ist, der senkrecht zu den Stirnflächen 13 und 14 durch den Körper 12 hindurchgeht und in 2 zu sehen ist (und in 1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist). Selbstverständlich gilt die Beschreibung dieser Ausführungsform [der Erfindung] auch für Jetons in Scheibenform mit kreisförmigem Umriss und für flache Jetons oder Marken mit unterschiedlichem, insbesondere elliptischen, Umriss.
  • Allgemein umfasst die elektronische Identifikationsvorrichtung 16 (im Schnitt in 9 gezeigt) eine elektronische Schaltung 25, die einen programmierbaren Lesespeicher umfasst, der Informationen enthält, die den Jeton und/oder die bzw. den mit dem Jeton in Verbindung stehende Person oder Gegenstand betreffen, beispielsweise einen festen numerischen oder alphanumerischen 64 Bit-Identifikationscode (der ein oder mehrere Felder umfasst wie: Seriennummer, Kennzeichnung eines Produkts, eines Postens oder eines Orts, einen Zahlenwert, der dem Jeton zugeordnet ist, usw.), sowie einen Sender-Empfänger 26 mit peripherer Kreisantenne 27, der durch induktive Kopplung aus den modulierten Wellen der Lesevorrichtung (nicht gezeigt) speisbar ist. In der Praxis ist der Sender-Empfänger in der Lage, berührungslos über modulierte Wellen Daten mit einer Lesevorrichtung auszutauschen, die sich in einer gewissen Entfernung befindet (beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf zwischen 15 cm und 2 m), wobei die Arbeitsfrequenz zwischen 10 kHz und 20 MHz liegt. Durch die elektronische Speichervorrichtung kann zum Beispiel gegen Diebstahl vorgegangen werden und/oder die Verwaltung und Bestandsaufnahme einer Menge von Gegenständen in einem bestimmten Raum erleichtert werden (Lagerflächen, Lagerhäuser, Geschäfte). Selbstverständlich kann die elektronische Speichervorrichtung 16 der nicht umprogrammierbaren Art (Nur-Lese-Speicher), weiter innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, durch eine umprogrammierbare Vorrichtung mit erweiterbarem Schlüssel mit der Möglichkeit zum Lesen und Schreiben in den Speicher ersetzt werden.
  • Die elektronische Identifikationsvorrichtung 16 einschließlich des darin enthaltenen Sender-Empfängers und der peripheren Antenne ist zwischen zwei dünnen und wider standsfähigen Kunststofffolien 28 angeordnet, die um den Umfang verschweißt sind, um eine Schutzhülle zu bilden, wobei das Gebilde die Form einer dünnen Pille 29 aufweist, mit einer Dicke in der Größenordnung von höchstens einem Millimeter und einem Durchmesser zwischen 10 und 20 mm. Daraus folgt, dass der Hohlraum 15 eine walzenförmige Form mit kreisförmiger Grundfläche mit einem Durchmesser aufweist, der um einige Millimeter größer ist (siehe 2), sodass eine vorzeitige Beschädigung des Mikrochips beim Einsetzen des elektronischen Identifikators in den Hohlraum verhindert wird. Außerdem werden, weiter innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, Hohlräume mit verschiedenen (insbesondere rechteckigen) Querschnitten dafür verwendet, elektronische Identifikatoren aufzunehmen, deren Antennen entsprechende (insbesondere rechteckige) Umrisse aufweisen.
  • Es ist festzuhalten, dass die Erfindung nicht auf diese Art des Schutzes des elektronischen Identifikators durch eine dünne Folie beschränkt ist, sondern auch den Einbau jedes elektronischen Identifikators in seine Schutzumhüllung betrifft, insbesondere Identifikatoren, die in eine Schale aus steifem Kunststoff eingekapselt sind, zum Beispiel in eine Schale aus spritzgegossenem Kunststoff für elektronische Etiketten, wie sie in der Patentanmeldung WO-A-98/39989 im Namen des Anmelders offenbart ist, oder die in eine Pille aus gehärtetem Harz, insbesondere vom Typ Epoxidharz, eingebettet sind. In der Praxis hängt die Wahl der Schutzumhüllung davon ab, wie hoch der Schutz für den Mikrochip selbst sein muss und wie hoch er sein muss, damit der Chip dem Temperatur- und Druckanstieg beim Verschließen des Hohlraums und beim Schweißen des Stopfen oder Deckels standhält.
  • Der Körper 12 der Marke kann unterschiedslos entweder im Ganzen, zum Beispiel durch Spritzguss, hergestellt werden, wobei der durchgehende oder nicht durchgehende Hohlraum unmittelbar beim Spritzgießen gewonnen wird, oder in Teilen aus dicken Folien oder Streifen (aus einem Stück oder mit mehreren verschweißten, verklebten oder laminierten Schichten) aus einem Thermoplast, die entweder auf die Enddicke der Marke oder des Jetons bemaßt sind, beispielsweise 3 mm (beim Zusammendrücken eines Teils der Oberfläche) oder auf eine Dicke, die etwas stärker ist, beispielsweise 4 mm bei 3 mm (beim Zusammendrücken der gesamten Stirnfläche der Marke und des Jeton, wie in den 3 und 5 veranschaulicht), wobei die anderen Maße einen Meter erreichen können.
  • Gemäß einer ersten Abwandlung mit durchgehendem Hohlraum (die die vorliegende Erfindung nicht umfasst), die in 2 veranschaulicht ist, wird die dicke Folie oder der dicke Streifen aus Kunststoff mit so vielen Löchern versehen, wie Marken oder Jetons herzustellen sind, wobei die Vereinzelung der Marken oder Jetons durch Schneiden des Umrisses des Jetons oder der Marke mit einem Lochwerkzeug oder Fräser, auch Beschneiden genannt, am Ende des Herstellungsvorgangs nach dem Einsetzen des elektronischen Identifikators 16 und Verschließen des Hohlraums durchgeführt wird.
  • Gemäß einer anderen Abwandlung (die die vorliegende Erfindung nicht umfasst) wird die dicke Folie oder der dicke Streifen aus Kunststoff durch Erwärmen (zwischen 50 °C und 150 °C) erweicht und dann mit Löchern versehen, um den Körper 12 , 12' des Jetons oder der Marke im Ganzen zu erhalten. Parallel oder gleichzeitig wird der Hohlraum hergestellt, der als Aufnahme für den elektronischen Identifikator dienen soll:
    • – entweder als durchgehendes Loch 15 durch Stanzen oder Schneiden;
    • – oder als Grundloch, als nicht durchgehender Hohlraum 15' mit ebenem Boden 24' oder mit abgestuftem Boden, entweder durch Gesenkpressen auf einem noch warmen Stück oder durch nicht durchgehendes Flachsenken eines abgekühlten, härteren Stücks mit dem Fräser. Beispielsweise weist der Hohlraum eine Tiefe von etwa 2 mm auf.
  • Die Stopfen oder Deckel 19, 20, 19' werden zum Beispiel durch Stanzen (Kalt- oder gegebenenfalls Warmstanzen) aus Platten oder Streifen aus Kunststoff mit einer Dicke zwischen 1 und 1,5 mm hergestellt.
  • Wie in 2 veranschaulicht, weist der durchgehende Hohlraum 15 zwei stirnseitige Öffnungen 17 und 18 auf. Der Einbau des elektronischen Identifikators 16 beginnt mit dessen Anordnung zwischen den beiden Stopfen oder Deckeln 19 und 20.
  • Die Stopfen oder Deckel 19 und 20 werden in festem Zustand, mitunter weich oder breiartig, jedoch ohne eine gewisse Festigkeit zu verlieren, und verformbar während des späteren Abschnitts des Zusammendrückens und Schweißens, in den Hohlraum 15 (mit dem Identifikator 16) eingesetzt, vorzugsweise mit einem minimalen Spiel. Die Stopfen oder Deckel 19 und 20 mit einem Umriss, der dem des Hohlraums 15 entspricht, in diesem Fall mit einem kreisförmigen Umriss, weisen eine Dicke auf, durch die ihre äußeren Stirnflächen leicht über die Stirnflächen 13 und 14 des Körpers 12 so überstehen, dass der Hohlraum 15 vollständig ausgefüllt ist und eine feste Schweißverbindung mit einer mechanischen Fügung in der Seitenwand 23 des Hohlraums gewährleistet ist, die beim Verschließen der stirnseitigen Öffnungen 17 und 18 mehr oder weniger wellig 25 ist (siehe 3).
  • Als nicht einschränkendes Beispiel sind der Körper 12 und die Stopfen oder Deckel 19 und 20 aus dem gleichen Thermoplast hergestellt, in diesem Fall zu zwischen 50 und 70 % gefüllt mit Baryt oder Bariumsulfat, der aus einer der folgenden Polymergruppen ausgewählt wird:
    • – Styrolverbindungen und ihre Kopolymere, insbesondere Polybutadien-Styrol (PBS) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),
    • – Methacrylverbindungen, insbesondere Polymethylmethacrylat (PMMA),
    • – Vinylverbindungen, insbesondere Polyvinylchlorid (PVC), und ihre Kopolymere,
    • – Zelluloseverbindungen, insbesondere Zelluloseazetat,
    • – gesättigte Polyester, insbesondere Polybutylen-Terephtalat (PBT),
    • – und Polyolefine, insbesondere Polyethylen hoher Dichte (HDPE), und ihre Kopolymere.
  • Es ist festzustellen, dass gute Schweißnähte auch erreicht werden können, wenn für Körper und Stopfen (oder Deckel) unterschiedliche Werkstoffpaare aus Thermoplasten auf der Grundlage von Polymeren verwendet werden, die gut verträglich sind, sodass sie untereinander verschweißt werden können, zum Beispiel die Paare ABS/PMMA, ABS/PBT und PVC/PBT. In jedem Fall verstärkt die wellige Fügung im Bereich der Schweißnaht die Schweißverbindung.
  • Der Einbau des elektronischen Identifikators wird durch Erwärmung und Zusammendrücken (in 3 durch die geraden Pfeile P beziehungsweise durch die gewellten Pfeile C veranschaulicht) der Stopfen 19 und 20 und des Körpers 12 beendet, mithilfe einer Presse, deren Heizplatten 21 und 22 gegenüber jedem Stopfen (oder Deckel) 19 und 20 zu beiden Seiten des Körpers 12 der Marke angeordnet sind. Die Heizplatten 21 und 22, die über die gesamte Oberfläche der Stirnflächen 13 und 14 des Körpers der Marke oder des Jetons reichen, sind beweglich durch Annäherung aneinander durch jede bekannte Art der Anordnung (nicht beschrieben), sodass sie die Stopfen oder Deckel 19 und 20 genügend, jedoch nicht zu stark, in Richtung des Inneren des Hohlraums 15 schieben, um die Schutzhülle 29 des Identifikators 16 zu umhüllen und diesen an der richtigen Stelle zu halten. Durch die gesteuerte Bewegung der Presse mit den Platten 21 und 22 kann der Körper der Marke oder des Jetons unmittelbar mit der gewünschten Enddicke (zum Beispiel 3 mm) gewonnen werden, wobei der Werkstoffüberschuss über den Rand des Jetons entfernt wird, wobei außerdem wahlweise eine gemäßigte Verringerung der Dicke des Körpers erfolgt (zum Beispiel einen Millimeter).
  • In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten und insbesondere in Abhängigkeit von der Art der Thermoplasten, die für den Körper und die Stopfen oder Deckel verwendet werden, liegt die Heiztemperatur im Allgemeinen zwischen 100 °C und 160 °C und der aufgebrachte Druck liegt im Allgemeinen zwischen 1 und 10 MPa (von 10 bis 100 bar). Außerdem kann es vorteilhaft sein, mit der Erwärmung des Körpers und/oder des Stopfens (oder Deckels) vor Aufbringen des Drucks auf die Stopfen (oder Deckel) und/oder auf den Körper zu beginnen.
  • Wie in 3 veranschaulicht, verformen sich die Stopfen oder Deckel 19 und 20 unter dem gemeinsamen Einfluss von Wärme und Druck, der auf jede Stirnfläche 13 und 14 einwirkt, um sich mit der Seitenwand 23 des Hohlraums 15 zu verbinden und mit ihr meistens Fügungswellen 25 beim Verschließen der stirnseitigen Öffnungen 17 und 18 zu bilden, wobei die Grenze des Schweißbereichs bei identischen oder beinahe identischen und gleichfarbigen Thermoplasten für die Stopfen (oder Deckel) 19 und 20 und den Körper 12 der Marke verschwindet (zumindest an der Oberfläche). Somit verstärkt die Herstellung einer wirklichen mechanischen Fügung zwischen dem Stopfen und der Wand des Hohlraums die Schweißnaht. Diese Fügung wird leichter erreicht, wenn Wärme und Druck auf die gesamte Stirnfläche des Jetons aufgebracht werden (wodurch der Werkstoff leichter fließt) als in einem Bereich, der auf den Stopfen (oder Deckel) und die unmittelbare Umgebung der stirnseitigen Öffnungen des Körpers beschränkt ist.
  • In einigen Fällen wird es so eingerichtet, dass das Volumen der beiden Stopfen (oder Deckel) 19 und 20 etwas über dem Volumen liegt, das notwendig ist, um den Hohlraum 15 richtig auszufüllen, sobald der Identifikator 16 einmal angeordnet ist, wobei der Werkstoffüberschuss auf den Stirnflächen 13 und 14 nach dem Verschließen des Hohlraums 15 durch Fließen in Richtung des Rands des Körpers des Jetons oder der Marke bewegt wird.
  • Bei der Herstellung in Teilen aus einer dicken Folie folgt bei der Herstellung der Marke (oder des Jetons) dann das Schneiden des Körperumrisses und/oder gegebenenfalls die Fertigbearbeitung des Rands. Wahlweise kann durch Prägen eine vertiefte Verzierung oder ein neuer Hohlraum mit geringer Tiefe (1 bis 2 mm) hergestellt oder eine Oberflächenverzierung auf den Stirnflächen der Marke (oder des Jetons) angebracht werden, zum Beispiel durch Tampondruck, Kaltstanzen oder mit Deckschildern, die im Siebdruck hergestellt und mittels Heißkleben auf den Stirnflächen der Marke (oder des Jetons) befestigt sind, usw.
  • Die 4 und 5 beziehen sich auf eine Marke 10', die eine Abwandlung der Marke 10 (oder des Jetons) ist, die zuvor beschrieben ist und sich von ihr durch einen nicht durchgehenden Hohlraum 15' unterscheidet. Mit einem im Allgemeinen ähnlichen Aufbau weisen die Marken 10 und 10' eine große Anzahl von identischen oder ähnlichen technischen Eigenschaften auf, deren Beschreibung im Folgenden nicht ausführlich wiederholt wird, und tragen die gleichen Bezugszeichen, versehen mit dem Zeichen „ '".
  • Wie in 4 veranschaulicht, weist der Hohlraum 15' der Marke 10' einen ebenen Boden 24' auf, der im Wesentlichen parallel zu den Stirnflächen 13' und 14' verläuft und von der einzigen stirnseitigen Öffnung 17' so entfernt ist, dass sich der elektronische Identifikator 16' bezüglich der Dicke des Körpers 12' mittig befindet, wobei seine periphere Kreisantenne parallel zu den Stirnflächen 13' und 14' der Marke 10' liegt. Wie bei der Marke 10 wird nach der Anordnung des Identifikators 16' in den Hohlraum 15' zuerst ein Stopfen (oder Deckel) 19' aus einem festen, aber verformbaren Thermoplast in die stirnseitige Öffnung 17' eingesetzt, dann durch Erwärmung und Zusammendrücken mit der Seitenwand 23' des Hohlraums 15' mit gewellter mechanischer Fügung 25' verschweißt. Auch hier steht der Stopfen (oder Deckel) 19' etwas über die Stirnfläche 13' hinaus und weist ein ausreichendes Volumen auf, damit der Hohlraum 15' ausgefüllt werden kann, wobei er über den Umfang des elektronischen Identifikators hinausragt. Es ist festzustellen, dass es vorteilhaft sein kann, den Boden 24' des Hohlraums 15' mit der unteren Heizplatte 22' zu erwärmen, um einen guten Halt zwischen dem elektronischen Identifikator 16' und der Wand des Bodens 24' zu gewährleisten. In einigen Fällen kann zwischen dem Boden 24' und dem Identifikator 16' ein Tropfen Klebstoff aufgebracht werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Mittel zur Erwärmung und zum Zusammendrücken oder zur Thermokompression beschränkt, die in der vorliegenden Kurzdarstellung beschrieben sind, sondern betrifft die Verwendung von Mitteln, die in technischer Hinsicht gleichwertig und dem Fachmann bekannt sind. Insbesondere wird der Begriff „Erwärmung" im weiteren Sinne verwendet und umfasst insbesondere die Erwärmung durch elektrische Widerstände, die Hochfrequenz-, Mikrowellen oder Infraroterwärmung. Außerdem ist es möglich, die Mittel zur Erwärmung körperlich von den Mitteln zum Zusammendrücken (Plattenpresse) zu trennen. Schließlich kann der oder können die Stopfen (oder Deckel) vorerwärmt werden, bevor sie in die Hohlräume eingesetzt werden. Außerdem können sich die Mittel zum Pressen bei wärmehärtbaren Werkstoffen über die gesamte Stirnfläche des Jetons oder der Marke erstrecken (wie im Folgenden beschrieben), sodass ein Jeton oder eine Marke gewonnen werden kann, der bzw. die eine gute Oberflächenbeschaffenheit und eine hohe optische Güte aufweist.
  • Die 6, 7 und 8 betreffen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Jetons oder der erfindungsgemäßen Marke, gemäß der der Körper des Jetons oder der Marke aus einem wärmehärtbaren Kunststoff besteht, im vorliegenden Fall einen Spieljeton, der perspektivisch dargestellt ist und dessen ebener Körper 32 zwei Stirnflächen 33 und 34 aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
  • Im Allgemeinen ist der Aufbau des Jetons 30 dem der Marke 10' recht ähnlich und seine Beschreibung wird insbesondere für die ähnlichen Elemente nicht ausführlich wiederholt.
  • Der Jeton 30 umfasst einen elektronischen Identifikator 36, der mit dem zuvor beschriebenen elektronischen Identifikator 16 vollständig übereinstimmt und in einem Hohlraum 35 angeordnet ist, der im Körper 32 vorgesehen ist, wobei die Antenne des Identifikators 36 im Wesentlichen parallel zu den Stirnflächen 33 und 34 angeordnet ist. In der Praxis ist der Körper 32 aus einem Vorformling aus einem wärmehärtbarem Werkstoff hergestellt, der einen nicht durchgehenden Hohlraum 35 umfasst, der sich im Körper 32 senkrecht zu den Stirnflächen 33 und 34 erstreckt, wie in 7 zu sehen ist. Der Hohlraum 35 wird entweder unmittelbar bei der Herstellung des Vorformlings gewonnen (Rohformgebung im Kaltzustand) oder durch Entfernen von Material. Wahlweise weist der Boden 40 des Hohlraums in der Mitte eine Stufe auf, um für den elektronischen Identifikator 36 eine Aufnahme 44 festzulegen.
  • Wie in 7 veranschaulicht, weist der Hohlraum 35 mit abgestuftem mittigen Boden 40, der die Aufnahme 44 bildet, eine stirnseitige Öffnung 37 auf. Der Einbau des elektronischen Identifikators 36 beginnt mit dessen Anordnung in der Aufnahme 44 des Hohlraums 35 im Wesentlichen auf halber Höhe, gefolgt von dem Einsetzen eines Stopfens (oder Deckels) 39 in die stirnseitige Öffnung 37 des Hohlraums 35. Der Vorformling des Jetonkörpers wird in eine Heizform 41, 42 gelegt, von der in 7 nur der untere Teil 42 gezeigt ist.
  • Der Stopfen (oder Deckel) 39 wird in einem festen Zustand, aber verformbar während der späteren Schweißphase, in den Hohlraum 35 eingesetzt, vorzugsweise mit einem minimalen Spiel, und weist ein ausreichendes Volumen auf, um den Hohlraum 35 vollständig auszufüllen und beim Verschließen der stirnseitigen Öffnung 37 eine gute Schweißverbindung mit dessen Seitenwand 43 zu gewährleisten.
  • Der Stopfen (oder Deckel) 39 wird aus einem wärmehärtbaren Kunststoff, gefüllt oder nicht, hergestellt; zum Beispiel einem Polymer, das aus den ungesättigten Polyestern ausgewählt wird, die zu zwischen 50 % und 70 % des Gewichts mit Baryt oder Bariumsulfat gefüllt sind.
  • Der Einbau des elektronischen Identifikators wird durch einen Thermokompressionsvorgang in der Form 41, 42 unter dem gemeinsamen Einfluss von Wärme und Druck beendet, bei einer Temperatur zwischen 120 °C und 160 °C und einem aufgebrachten Druck, der zwischen 0,2 und 1 MPa (zwischen 2 und 10 bar) liegt.
  • Wie in 8 veranschaulicht, verformt sich der Stopfen (oder Deckel) 39 unter dem gemeinsamen Einfluss von Wärme und Druck, der auf jeden erwärmten Bereich einwirkt, um sich mit einer gewellten mechanischen Fügung 43 mit der Seitenwand des Hohlraums 35 zu verbinden und die stirnseitigen Öffnungen 37 zu verschließen, wobei die Grenze des Schweißbereichs bei identischen oder beinahe identischen wärmehärtbaren Werkstoffen für Stopfen (oder Deckel) 39 und Jetonkörper 32 verschwindet (zumindest an der Oberfläche).
  • Selbstverständlich gilt die Beschreibung dieser Ausführungsform der Erfindung auch für rechteckige Marken und für ebene Jetons oder Marken mit unterschiedlichen, insbesondere elliptischen, Umrissen sowie für Marken und Jetons mit durchgehendem Hohlraum, der durch zwei Stopfen (oder Deckel) verschlossen ist.
  • Somit ist es Dank der hier beschriebenen Erfindung möglich, Spielmarken und -jetons mit elektronischem Identifikator herzustellen, in der Größenordnung von 3 mm Dicke, von guter Qualität und zu geringeren Kosten.

Claims (12)

  1. Jeton mit elektronischer Identifikationsvorrichtung, welche aufweist: einen ebenen Körper (32) aus Kunststoff mit im wesentlichen parallelen Stirnflächen und versehen mit einem Hohlraum (35), der eine elektronische Identifikationsvorrichtung (36) aufnimmt, wobei der Hohlraum (35) mindestens eine stirnseitige Öffnung (37) aufweist, die von einem Stopfen oder Deckel (39) aus Kunststoff verschlossen ist, welcher in den Hohlraum (35) in verformbarem festen Zustand eingesetzt und unmittelbar mit dem ebenen Körper (32) durch Erwärmung und Druck in Kombination fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (32) und der Stopfen oder Deckel (39) aus wärmehärtbaren Kunststoffen bestehen und dass der Körper (32) ausgehend von einem Vorformling hergestellt ist.
  2. Jeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorformling des Körpers (32) durch Rohformgebung im Kaltzustand erhalten wird.
  3. Jeton nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen oder Deckel (39) mit vorzugsweise minimalem Spiel in eine stirnseitige Öffnung (37) des Hohlraumes komplementärer Form (35) eingesetzt und mit dem Körper des Jetons (32) durch Schweißen oder mechanisches Fügen unmittelbar fest verbunden ist.
  4. Jeton nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung der Erwärmung und des Drucks in Kombination sich über den Stopfen oder Deckel (36) und die beiden gesamten Stirnflächen (33, 34) des Körpers (32) erstreckt.
  5. Jeton nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper einen durchgehenden Hohlraum aufweist, der von zwei Stopfen oder Deckeln verschlossen wird, die beidseitig zu der elektronischen Identifikationsvorrichtung angeordnet sind.
  6. Jeton nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (32) einen nicht durchgehenden Hohlraum (35) mit ebenem Boden oder abgestuftem Boden aufweist, der zur Aufnahme der gesamten elektronischen Identifikationsvorrichtung (36) oder eines Teils desselben bestimmt und von einem Stopfen oder einem Deckel (39) verschlossen ist.
  7. Jeton nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsvorrichtung (36) eine elektronische Schaltung (25) aufweist, welche einen Speicher, der den Jeton betreffende Informationen, beispielsweise einen Identifikationscode, trägt, sowie einen Sender-Empfänger (26) mit peripherer Antenne (27), die durch induktive Kopplung speisbar ist, aufweist.
  8. Jeton nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsvorrichtung (36) mit ihrer Antenne (27) in einer Schutzumhüllung wie einer ebenen Hülle (29) aus dünnem Film (28), einer Schutzschale aus steifem Kunststoff oder einer Pille aus einschließendem gehärtetem Harz, insbesondere vom Typ Expoxidharz, angeordnet ist.
  9. Jeton nach den Ansprüchen 6 und 8 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsvorrichtung (36) und die Schutzumhüllung die Form einer ebenen Scheibe haben, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Hohlraumes (35) ist, um mindestens teilweise in der durch den abgestuften Boden des Hohlraumes gebildeten Aufnahme (44) aufgenommen werden zu können.
  10. Jeton nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (32) und der Stopfen oder Deckel (39) aus wärmehärtbaren Kunststoffen hergestellt sind, die identisch oder nicht identisch sind, gefüllt oder nicht gefüllt sind und zur Familie der ungesättigten Polyester gehören.
  11. Jeton nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ein Spieljeton oder eine Spielmarke ist.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Jetons nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Herstellen eines Vorformlings des Jetonkörpers (32) aus einem wärmehärtbaren Kunststoff, – Herstellen eines Hohlraumes (35) in dem Vorformling des Körpers (32), welcher mindestens eine stirnseitige Öffnung (37) aufweist, – Anordnen der elektronischen Identifikationsvorrichtung (36) in dem Hohlraum (35) und Einsetzen eines Stopfens oder Deckels (39) in jede stirnseitige Öffnung (37), – Anordnen des Gebildes, das von dem mit der elektronischen Identifikationsvorrichtung (36) versehenen Vorformling des Jetonkörpers (32) und dem oder den Stopfen oder Deckeln (37) gebildet wird, in eine Form (41, 42), – Herstellen des Körpers (32) des Jetons oder der Marke durch Thermokompression des Gebildes und Verschließen des Hohlraumes (35) in dem Körper (32) des Jetons.
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