ES2198775T3 - Substrato provisto de un dispositivo electronico. - Google Patents
Substrato provisto de un dispositivo electronico.Info
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Abstract
Combinación de un substrato a base de fibras celulósicas (2, 19) que comprende al menos una hoja de fibras celulósicas, y al menos una sección de un sistema para la identificación sin contacto de objetos, la sección del sistema comprendiendo al menos un dispositivo electrónico (4) que comprende un dispositivo de recepción y de emisión de ondas electromagnéticas acoplado con un módulo electrónico que permite tratar señales recibidas y emitir otras, dicho dispositivo de recepción y de emisión de ondas electromagnéticas comprendiendo además una antena, preferentemente del tipo que comprende un bobinado, el substrato presentando una rigidez global de al menos 5 mN.m, este dispositivo electrónico estando completamente sumergido en una capa de fibras celulósicas en forma de pasta líquida durante la fabricación del substrato para que ninguna de sus caras salga de la capa y para protegerlo, esta combinación siendo apta para ser incorporada o vinculada a cualquier objeto que se quiera marcar o localizar.
Description
Substrato provisto de un dispositivo
electrónico.
La presente invención se refiere a una
combinación de un substrato y de una parte de un sistema para la
identificación sin contacto de objetos.
Se conoce para localizar e identificar objetos,
por asociar éstos a dispositivos electrónicos denominados
"etiquetas electrónicas".
Esta etiqueta está provista de un dispositivo de
recepción y de emisión de ondas electromagnéticas conectadas con
un módulo electrónico que permite procesar señales recibidas y
emitir otras, comprendiendo en especial un mensaje de
identificación de la etiqueta, y por tanto del objeto con el que
está asociada. Además, el sistema comprende un lector que comprende
un dispositivo de emisión/recepción de ondas electromagnéticas
para transmitir las informaciones entre un terminal de datos y
dicha etiqueta electrónica.
El lector desempeña varias funciones y en
especial sirve para:
- -
- transmitir a la etiqueta la energía necesaria para su funcionamiento, estando la etiqueta desprovista de una fuente de energía autónoma específica,
- -
- transmitir a la etiqueta datos provenientes del terminal, estos datos siendo, llegado el caso, susceptibles de inscripción en una memoria con la que está provista la etiqueta,
- -
- recibir datos provenientes de la etiqueta y específicos de éstas, en concreto con el objetivo de su identificación.
Hasta hace poco, la mayoría de las aplicaciones
para las que una etiqueta electrónica del tipo mencionado. más
arriba estaba destinada se satisfacían con una lectura simultánea
de un número limitado (inferior a 10) de etiquetas en el campo de
interrogación.
Las aplicaciones pretendidas eran además el
control de acceso a una instalación, el seguimiento del acceso de
personas o de equipajes a una instalación, el cómputo de objetos en
especial para la gestión de existencias en una fábrica o
instalación industrial o, aún más, el reconocimiento del paso de
objetos, como por ejemplo vehículos en un peaje.
Para responder a aplicaciones concretas, en las
que un gran número de etiquetas debe leerse de manera segura,
simultánea y rápidamente, y la transmisión de datos debe ser
posible bien etiqueta por etiqueta, bien para la globalidad de las
etiquetas, se han aportado mejoras a dichas etiquetas.
Una mejora se describe por ejemplo en las
patentes francesas FR 2 741 978, FR 2 741 979, FR 2 741 980.
Gracias a esta mejora, es posible en adelante responder a las
exigencias precitadas con menor coste; el conjunto de las etiquetas
pudiendo ser diseminado en un volumen considerable, del orden de
algunos m^{3}.
Así, por ejemplo, el control, la contabilización
y/o la verificación de los artículos comprados por un cliente en
una gran superficie son ahora posibles. La gestión de un taller de
almacenaje o de una logística de transporte son igualmente
posibles.
Además, esta mejora funcional de las etiquetas
electrónicas que les permite adaptarse a aplicaciones bien
concretas, viene acompañada de manera ventajosa por una mejora
dimensional.
En efecto, determinadas etiquetas han sido
considerablemente miniaturizadas presentar en adelante un espesor
inferior al milímetro para una anchura máxima del orden de dos
centímetros.
Tal miniaturización plantea evidentemente un
problema de acoplamiento de una etiqueta del tipo mencionado más
arriba con el objeto susceptible de ser localizado y/o identificado
por medio de esa etiqueta.
DE-A-196 01 358
describe un material de base, principalmente un papel protegido
para escrituras o impresiones infalsificables, que integra un
dispositivo electrónico en el material. La inclusión del
dispositivo se hace preferentemente mediante incorporación en la
masa de papel, durante la fabricación de las tiras de papel o
mediante encolamiento entre dos hojas.
WO-A-96/07985 se
refiere a "tags " finas y flexibles que encierran un circuito
electrónico, susceptibles de ser aplicadas o incorporadas en
diferentes soportes como sellos de correo, cierres de sobre,
pasaporte, entradas, tarjetas de crédito o de identidad.
EP-A-615 285
describe una forma de unir un circuito electrónico a un substrato
que consiste en formar una cavidad o una escotadura en el
substrato. colocar en ella el circuito, eventualmente aplicar un
segundo componente. El substrato puede ser de cartón, materiales
plásticos, vidrio o metales.
WO-A-94/11846
describe la inserción de un transpondedor en una tapa de rodillo,
que comprende dos substratos celulósicos, en especial bajo la forma
de cartón ondulado, con dos capas de barrera contra la humedad
dispuesta cada una sobre un substrato.
La invención tiene por objetivo solucionar el
problema planteado y en especial proponer un nuevo
acondicionamiento de un dispositivo electrónico que presenta las
características de la etiqueta electrónica mencionada más arriba,
que sea apta para ser acoplada cómodamente a un objeto, y ello
cualquiera que sea la forma y la finalidad de este último.
Este objetivo se consigue gracias a una
combinación según la reivindicación 1.
Además el hecho de que responda perfectamente al
problema planteado, la solución según la invención tiene como
extremadamente ventajoso que propone un substrato completa y
fácilmente reciclable.
Además, las ondas electromagnéticas emitidas y
recibidas por el dispositivo electrónico no se ven en absoluto
afectadas por el substrato conforme a la invención, cualquiera que
sea su gama de frecuencia de utilización.
La combinación del dispositivo electrónico y del
substrato celulósico según la invención puede constituir por si
misma a la vez un producto y un acondicionamiento del dispositivo
electrónico. Debido a la naturaleza del substrato, éste puede ser
fácilmente incorporado, unido a cualquier objeto que se desee marcar
y/o localizar.
Este acondicionamiento puede ser considerado
tanto como vector de dispositivo electrónico como una protección
de este último.
El dispositivo de recepción y de emisión de ondas
electromagnéticas conforme a la invención comprende además una
antena, preferentemente del tipo que comprende un bobinado.
Esa configuración deja una gran flexibilidad en
la elección de la estación o del pórtico de interrogación
susceptible de aplicación como lector y transmisor de datos hacia
el dispositivo electrónico conforme a la invención.
Así, según las directrices dadas al bobinado de
este último, la estación de interrogación puede comprender un
inductor simple, bi-eje o
tri-eje.
Según la invención, las fibras celulósicas del
substrato aparecen en forma de al menos una capa en la que el
dispositivo electrónico queda sumergido.
De una forma muy ventajosa, el volumen especifico
de la capa está comprendido entre 1 y 10 cm^{3}/g.
Precisamos que en el marco de la invención, se
entiende por volumen específico la relación entre el espesor y el
gramaje de la capa.
Al asegurarse de esa gama, el dispositivo
electrónico no sólo queda sumergido dentro de la capa según la
invención, sino que además se hace invisible a simple vista.
Es más, queda completamente sumergido dentro de
la capa, es decir que ninguna de sus caras sale de la capa, el
dispositivo electrónico según la invención está por tanto mejor
protegido mecánicamente. En otras palabras, su durabilidad se ve
aumentada aún más.
Según una característica de la invención, el
substrato a base de fibras celulósicas presenta una rigidez global
de al menos 5 mN.m.
En efecto, la rigidez es el grado de resistencia
que presenta el substrato a base de fibras celulósicas cuando es
curvado en condiciones especificas. En concreto, cuando el
substrato según la invención se presenta bajo la forma de un
cartón, la rigidez es una de las características importantes, con
respecto a la utilización que se dé a dicho cartón.
Además, conferir al resultado a base de fibras
celulósicas una rigidez mínima como la definida anteriormente
equivale a asegurarse, a ciencia cierta, de la integridad
"física" del dispositivo electrónico cuando este mismo
substrato está sometido a solicitaciones particulares especificas
en la aplicación final pretendida, solicitaciones que pueden estar
por ejemplo vinculadas al apilamiento en el caso en que el
substrato de cartón según la invención, es un embalaje con forma de
caja o estuche.
La invención alude por último a un proceso de
obtención según la reivindicación 3.
Ese procedimiento es muy ventajoso en el plano
industrial puesto que no necesita una adaptación industrial
particular.
En efecto, la etapa en la que se sumerge el
dispositivo electrónico conforme a la invención se realiza de
continuo y está completamente integrada en los procesos de
fabricación de los substratos a base de fibras celulósicas
existentes, estén esencialmente bajo la forma de papel o de
cartón.
Se sumerge el dispositivo electrónico en la parte
húmeda de una máquina para papel o para cartón.
Según esta misma variante, la etapa en la que se
sumerge el dispositivo electrónico puede estar prevista
alternativamente:
- -
- en una pasta liquida de fibras celulósicas, en una zona donde el índice de humedad está comprendido entre el 80 y el 95%;
- -
- durante la combinación de dos capas liquidas de fibras celulósicas, preferentemente en una zona donde el índice de humedad está comprendido entre el 50 y el 70%.
La invención es susceptible de aplicaciones
numerosas y variadas. Puede tratarse del marcado y/o localización
de objetos como libros, prendas de ropa, discos, productos
alimenticios, productos, industriales, equipamientos electrónicos,
rodillos o mandriles soporte de hoja...
Puede también tratarse de identificación de
productos y de servicios como tarjetas de crédito, tarjetas de
teléfono, billetes de transportes terrestres, marítimos o
aéreos.
Puede igualmente tratarse de técnicas para la
detección de falsificación de artículos, más concretamente los
artículos de lujo, como prendas de vestir...
Puede por último tratarse de técnicas de
comunicación mediante la emisión de informaciones contenidas en el
dispositivo electrónico según la invención en pantallas de
visualización, por ejemplo con fines publicitarios.
Otros detalles y características ventajosas de la
invención se desprenderán más delante de la lectura de los
ejemplos de realización, no limitativos, elaborados con referencia
a las figuras que representan:
- figura 1: una vista en sección de una caja de
embalaje de celulosa moldeada conforme a la invención;
- figuras 2a, 2b, 2c: una vista general frontal
de un dispositivo de fabricación de un cartón plano conforme a la
invención, una vista frontal de una sección de este mismo
dispositivo, una vista en perspectiva de un cartón plano obtenido
según este dispositivo;
Precisamos, en primer lugar, que en interés de la
claridad las figuras son extremadamente esquemáticas y no respetan
las proporciones relativas entre los diferentes elementos.
Precisamos igualmente que el dispositivo
electrónico 4, descrito en todos los ejemplos de realización más
adelante, presenta esencialmente las mismas características que la
etiqueta electrónica descrita en la patente francesa precitada FR 2
741 978 y que su funcionamiento es análogo al descrito en las
patentes francesas antedichas FR 2 741 979 y FR 2 741 980.
En concreto, el dispositivo de recepción y de
emisión de ondas electromagnéticas integrado comprende una antena
que comprende por su parte un bobinado.
Precisamos por último que este mismo dispositivo
electrónico se presenta bajo la forma de una pieza circular 4 cuyo
diámetro puede tener desde algunos milímetros hasta algunos
centímetros y con un espesor comprendido entre 50 y 550
micrómetros.
Nos referimos en primer lugar a la figura 1. Esta
es una vista en sección de una caja 1 de embalaje de celulosa
moldeada que comprende una tapa 2 y un fondo 3.
Este fondo 3 está dirigido a servir de blocaje
para transportar aparatos electrónicos diversos y variados
(teléfonos móviles...).
En la tapa 2 está sumergido un dispositivo
electrónico 4 que se hace por tanto invisible a simple vista.
Este dispositivo electrónico 4 tiene por función
la localización y la identificación de los equipamientos
electrónicos alojados dentro de la caja 1 y contiene un cierto
número de informaciones, como el precio total, la fecha de
fabricación y las referencias de estos aparatos.
Para insertar este dispositivo electrónico 4
dentro de la caja 1, se ha procedido de la siguiente forma:
- -
- se ha preparado, de manera convencional, una pasta líquida metiendo en suspensión fibras vegetales de celulosa vírgenes o recicladas en un vehículo líquido, preferentemente bajo la forma de agua,
- -
- se ha vertido en un molde de forma complementaria en la caja 1 dicha pasta dejando escurrir el vehículo liquido hasta que el índice de humedad alcanza el 80 a 95%,
- -
- una vez alcanzado el
índice de humedad, se ha colocado en la pasta el dispositivo
\hbox{electrónico 4,}
- -
- por último, se ha pasado por prensa el conjunto así formado, dicha prensa teniendo una forma adaptada a la del molde.
La fuerza ejercida por la prensa ha sido regulada
para que el volumen especifico del colchón de celulosa sea del
orden de 2 cm^{3}/g.
En estas condiciones, todas las caras del
dispositivo electrónico 4 están recubiertas por un espesor e de al
menos 50 micrómetros de colchón descrito anteriormente.
Sin embargo, este espesor e depende de la
naturaleza de las fibras vegetales utilizadas y de su densidad
final una vez seco el embalaje, densidad directamente proporcional a
la fuerza ejercida por la prensa.
El experto en la materia debe adaptar, a medida,
estos parámetros en función de la aplicación final pretendida.
Nos referimos ahora a las figuras 2a, 2b y 2c
relativas a un cartón plano conforme a la invención.
El dispositivo de fabricación 5 comprende además
tres dispositivos autónomos (6a, 6b, 6c) alineados uno a
continuación del otro.
Cada uno de estos dispositivos autónomos 6 tiene
como función tender una capa liquida formada a partir de una pasta
de fibras celulósicas, como se describirá más adelante, sobre un
soporte transportador 7, denominado paño tomador, cuyo sentido de
desplazamiento está indicado por la flecha f en la
\hbox{figura
2a.}
Más abajo de estos dispositivos autónomos 6 y una
vez que las capas líquidas se han entremezclado mutuamente, el
soporte transportador 7 pasa por un conjunto de prensas de
escurrimiento 8 que ensambla definitivamente las capas en hojas,
hojas que forman a su vez el cartón plano 9.
Por supuesto, para rematar la fabricación de este
cartón plano 9, el dispositivo de fabricación 5 comprende
igualmente más abajo dispositivos conocidos por sí mismos como
prensa y secadero.
Volvemos ahora sobre los dispositivos autónomos 6
de formación de una capa líquida.
La figura 2b es una vista frontal del dispositivo
6b.
Éste comprende esencialmente una forma redonda 10
puesta en rotación en una cubeta 11 coronada por un zócalo 12.
Este zócalo 12 no permite salir más que una fracción 13 de la forma
redonda 10.
La cubeta 11, por lo que a ella se refiere,
comunica con una canalización 14 por la que llega la pasta líquida
de fibras celulósicas 15.
Un rodillo de presión 16, denominado prensa
manchón, viene a aplicar el soporte transportador 7 contra la
fracción 13 que sale de la forma redonda 10.
Por último, un distribuidor 17 de dispositivos
electrónicos 4 es fijado sobre el zócalo 12 inmediatamente al lado
de la sección anterior a la fracción 13 precitada.
El funcionamiento de este dispositivo es el
siguiente: la forma redonda 10 en rotación extrae de continuo, una
cantidad regular de la pasta 13 liquida de fibras celulósicas bajo
la forma de una capa de espesor proporcional a la velocidad de
rotación de la forma redonda 10.
El distribuidor 17 deposita un dispositivo
electrónico 4 sobre esta capa.
Al contacto del rodillo de presión 16, el
dispositivo electrónico 4 queda sumergido durante la
interpenetración de la capa con el soporte transportador 7 bajo el
cual se encuentra otra capa liquida proveniente del dispositivo de
formación 6a situado más arriba, en una zona donde el índice de
humedad está comprendido entre el 50 y el 70%.
La frecuencia con la que el distribuidor deposita
sobre la forma redonda 10 los dispositivos electrónicos 4 se
define en función de la utilización y por tanto, además, de las
dimensiones finales pretendidas del cartón plano.
Este depósito puede efectuarse, por ejemplo, a
intervalos regulares y su accionamiento puede estar sometido a un
detector de presencia del dispositivo electrónico 4 en el cartón
plano. El detector está colocado por ejemplo completamente debajo
del dispositivo de fabricación 5.
Como quiera que sea, todos estos reglajes están
al alcance de la mano del experto en la materia y él podrá
establecer sus opciones en función de las propiedades perseguidas,
propias de la utilización del producto de cartón plano, como la
rigidez, la aptitud a la impresión, la maquinabilidad.
La figura 2c muestra una vista en perspectiva de
un billete de metro 18 de cartón plano 19 obtenido a partir del
dispositivo que acaba de ser descrito.
Con respecto a los billetes existentes, éste ya
no comprende una banda magnética y su localización se efectúa por
medio del dispositivo electrónico 4 insertado.
Debe señalarse que cualquiera que sea el modo de
realización de la invención descrito precedentemente, la etapa en
la que se sumerge el dispositivo electrónico 4 ha sido efectuada
sin adaptación particular de éste último.
Además, ha resistido mecánicamente de forma
perfecta las condiciones de temperatura, de humedad y de presión
con las que se ha encontrado en los diferentes dispositivos de
fabricación descritos.
Sin embargo, diversas modificaciones de detalle
pueden ser aportadas por el experto en la materia sin, no
obstante, salir del marco de la invención según las
reivindicaciones, en la medida en que, una vez sumergido en el
substrato a base de fibras celulósicas, la integridad y la
fiabilidad del dispositivo electrónico estén aseguradas.
Claims (5)
1. Combinación de un substrato a base de fibras
celulósicas (2, 19) que comprende al menos una hoja de fibras
celulósicas, y al menos una sección de un sistema para la
identificación sin contacto de objetos, la sección del sistema
comprendiendo al menos un dispositivo electrónico (4) que comprende
un dispositivo de recepción y de emisión de ondas electromagnéticas
acoplado con un módulo electrónico que permite tratar señales
recibidas y emitir otras, dicho dispositivo de recepción y de
emisión de ondas electromagnéticas comprendiendo además una
antena, preferentemente del tipo que comprende un bobinado, el
substrato presentando una rigidez global de al menos 5 mN.m, este
dispositivo electrónico estando completamente sumergido en una capa
de fibras celulósicas en forma de pasta líquida durante la
fabricación del substrato para que ninguna de sus caras salga de
la capa y para protegerlo, esta combinación siendo apta para ser
incorporada o vinculada a cualquier objeto que se quiera marcar o
localizar.
2. Combinación según la reivindicación 1,
caracterizada en que el volumen específico de la capa en la
que está sumergido el dispositivo está comprendido entre 1 y 10
cm^{3}/g.
3. Proceso de obtención de una combinación según
las reivindicaciones 1 y 2, en el que se realizan concomitádamente
las siguientes etapas:
a) se fabrica un substrato a base de fibras
celulósicas, que presenta una rigidez de al menos 5 mN.m.
b) se sumerge dicho dispositivo electrónico en el
substrato en la parte húmeda de una máquina para papel o para
cartón.
4. Aplicación de la combinación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 2 o del proceso según la
reivindicación 3 para el marcado y/o localización de objetos como
libros, prendas de vestir, discos, productos alimenticios,
productos industriales, equipamientos electrónicos, rodillos y
mandriles soporte de hoja.
5. Aplicación de la combinación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 2 o del proceso según la
reivindicación 3. para la identificación de productos y de
servicios como tarjetas de crédito, tarjetas de teléfono, billetes
de transportes terrestres, marítimos o aéreos.
Applications Claiming Priority (2)
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