WO2003012735A1 - Verfahren zum ummanteln eines transponders - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for sheathing a transponder, in which the transponder is provided on both sides with a cover layer.
  • transponders that are used, for example, for personal recognition, animal recognition, clothing recognition or as a smart card, are usually provided with a cover layer on both sides in order to make the components of the transponder (antenna and other electronic components) jointly manageable and to protect them from external environmental influences protect.
  • the transponders have previously been glued with several plastic plates and then pressed. This wrapping process is quite complex since several layers have to be connected to one another.
  • the transponder components are usually inserted by hand by an operator, which means additional effort.
  • hot-melt adhesives it is known to use hot-melt adhesives to produce molded parts for sealing connectors or as a potting compound for the electronic components.
  • hot melt adhesives have been used for waterproof connectors for years.
  • polyamide eg product Macromelt from the applicant
  • Hot melt adhesives of this type are based, for example, on polyamide and have a melting range from 120 ° to 180 ° C. she adhere to many plastics such as polyethylene, polyvinyl chloride and polyamide and are low viscosity.
  • the heated hot melt adhesive is injected into a tool.
  • the low-viscosity melt is suitable for flowing around filigree components without affecting the functions of the components, even without high pressure. Even at a pressure between 5 and 10 bar, the adhesive gets into the tightest spaces.
  • the low pressure means that the entire process is very economical because the machine can be designed for this low load.
  • the tools can be manufactured inexpensively from aluminum. These methods are suitable, for example, for casting cable glands or for wire insulation.
  • the potting of switches, plugs, contacts, sensors and other electronic components is also possible and opens up another area of application. Such a method can be used wherever electrical currents flow and sealing is necessary.
  • transponders with hot melt adhesive using this so-called macromelt molding process.
  • the transponder would be placed in a mold and the first layer applied.
  • the hot melt adhesive-transponder composite would then have to be inserted into the next mold in order to provide it with a further cover layer.
  • thin potting final thickness in the range of 0.4 to 0.5 mm
  • DE 199 42 932 AI discloses a method for producing chip cards.
  • a sheet is made from a plastic film with at least twice the area of the chip card.
  • At least one fold line is introduced into this sheet, so that at least the surface of a chip card remains symmetrical to the fold line on each side.
  • at least one component and / or a recess for a component is introduced or applied in or on the sheet and the sheet is provided with an activatable adhesive on one side over the entire area or in regions.
  • the sheet is folded along the fold line with the adhesive surface inwards, pressed and at the same time the adhesive is activated by a process which leaves the material of the sheet essentially unchanged, namely, for example, by means of microwaves or electrically by resistance welding or in a magnetic field or by the pressure.
  • This method is obviously also very complex, but would in principle also be suitable for sheathing transponders.
  • the object of the invention is to be able to encase transponders with the highest possible degree of automation with the lowest possible total layer thickness with a fast production process.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset by first applying a first film layer made of polyamide-based hot melt adhesive to the transponder and then applying a second film layer made of polyamide-based hot melt adhesive from the other side.
  • the transponder is therefore not inserted into a mold and preferably Macromelt cast with the hot melt adhesive, but is first coated outside of a tool in film form on one side and then on the other side.
  • This process sequence is obviously easier, faster and completely automatable, and low layer densities can also be achieved.
  • the transponder is fed onto a carrier layer and then the first film layer is applied, the carrier layer is subsequently removed from the transponder and then the second film layer is applied.
  • the transponder (s) can, for example, lie on a carrier paper (roll goods) and are thus provided with the first macromelt film. The transponders are then removed from the carrier tape and receive the second (cover) film layer from the other side.
  • the transponder is fed on a conveyor belt and provided with the first film layer on the conveyor belt. An additional carrier layer is then unnecessary, the transponders coated on one side must then be removed from the conveyor belt for further coating with the second film layer.
  • transponders are fed and coated at a distance from one another at the same time.
  • the transponder coated on both sides is passed through press rollers. This is preferably done at a time when the film layers have not yet cooled. This additional pressing enables layer thicknesses in the range of 0.4 to 0.5 mm to be achieved.
  • transponders are coated at the same time in this way, which are thus connected to one another in a chain, the individual transponders coated in this way can then be easily brought into the desired shape by punching or cutting.
  • a strip-shaped carrier layer is designated 1.
  • This carrier layer can, for example, consist of paper and be designed as a roll.
  • a plurality of transponders 2 to be encased which are shown in a greatly simplified manner, are arranged at a distance from one another and are supplied at a distance from one another by a feed unit Z.
  • a film layer of hot melt adhesive based on polyamide, for example Macromelt is sprayed onto the transponder 2 from the free upper side.
  • This first film layer is designated 4 in FIG. 1.
  • the transponders 2 coated in this way on one side are then preferably guided through press rollers 6.
  • the carrier layer 1 is then detached from the first film layer 4 and the transponders 2.
  • the transponders remain on the first film layer 4.
  • FIG. 2 left half
  • the transponders 2 now linked together with the film layer 4 have been turned upside down, so that the free, not yet covered side of the transponder 2 in turn located above.
  • the upper free side of the transponder 2 is now also sprayed or coated with hot melt adhesive by means of the spraying device 3, so that a second upper film layer is formed, which is denoted by 5 in FIG. 4. All transponders 2 are now completely enclosed or encased between the two film layers 4 and 5.
  • the transponders 2 coated in this way are passed through press rollers 6 before the film layers 4 and 5 cool.
  • transponders 2 pressed in this way, but still linked together, are separated by punching or cutting and brought into the desired shape, which is not shown in the drawing.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments shown. Further configurations are possible without leaving the basic idea.
  • the transponders 2 do not have to be arranged on a carrier layer 1, they can also be positioned on a conveyor belt, for example, and coated with the first film layer 4 on the conveyor belt itself.

Abstract

Mit einem Verfahren zum Ummanteln eines Transponders, bei welchem der Transponder beidseitig mit einer dünnen Deckschicht versehen wird, soll eine Lösung geschaffen werden mit der Transponder mit möglichst hohem Automatisierungsgrad bei möglichst geringer Gesamtschichtdicke bei schnellem Fertigungsablauf ummantelt werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass auf den Transponder zunächst von einer Seite eine erste Fillmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis und anschliessend von der anderen Seite eine zweite Filmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis aufgebracht wird.

Description

"Verfahren zum Ummanteln eines Transponders"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines Transponders, bei welchem der Transponder beidseitig mit einer Deckschicht versehen wird.
Transponder, die beispielsweise zur Personenerkennung, Tiererkennung, Kleidungserkennung oder als Smart-Card verwendet werden, werden für den Industrieeinsatz üblicherweise beidseitig mit einer Deckschicht versehen, um die Bauteile des Transponders (Antenne und sonstige elektronische Bauteile) gemeinsam handhabbar zu machen und vor äußeren Umgebungseinflüssen zu schützen. Dazu werden die Transponder bisher mit mehreren Kunststoffplättchen verklebt und anschließend verpresst. Dieses Ummantelungsverfahren ist recht aufwendig, da mehrere Schichten miteinander verbunden werden müssen. Das Einlegen der Transponderbauteile erfolgt dabei meist von Hand durch einen Bediener, was zusätzlichen Aufwand bedeutet.
Zur Herstellung von Formteilen zum Abdichten von Steckverbindern oder als Vergussmasse für die elektronischen Komponenten ist es bekannt, Schmelzklebstoffe zu verwenden. So werden Schmelzklebstoffe beispielsweise seit Jahren für wasserdichte Steckverbinder eingesetzt . Darüber hinaus gibt es auch spezielle Schmelzklebsto fe auf Polyamidbasis (z.B. Produkt Macromelt der Anmelderin) , die mehr als nur eine wasserdichte- Verklebung bereitstellen. Ein solcher Klebstoff verhindert nämlich nicht nur das Eindringen von Feuchtigkeit in den Stecker, sondern gibt dem Steckverbinder auch mechanische Festigkeit und erfüllt noch andere Aufgaben, die bisher von zusätzlichen kostenintensiven Kunststoffteilen erfüllt werden. Die Schmelzklebstoffe dieser Art basieren z.B. auf Polyamid und weisen einen Schmelzbereich von 120° bis 180° C auf. Sie haften auf vielen Kunststoffen, wie Polyethylen, Polyvenyl- chlorid sowie Polyamid und sind niedrig viskos. In einem dem Spritzguss verwandten Verfahren wird der erhitzte Schmelzklebstoff in ein Werkzeug gespritzt. Die dünnflüssige Schmelze ist geeignet, auch ohne hohen Druck filigrane Bauteile zu umfließen, ohne die Funktionen der Bauteile zu beeinträchtigen. Schon bei einem Druck zwischen 5 und 10 bar gelangt der Klebstoff in engste Zwischenräume. Der niedrige Druck hat zur Folge, dass das gesamte Verfahren sehr wirtschaftlich ist, da die Maschine auf diese geringe Belastung ausgelegt werden kann. Die Werkzeuge können preisgünstig aus Aluminium hergestellt werden. Diese Verfahren eignen sich beispielsweise zum Vergießen von Kabeldurchführungen oder zur Aderisolierung. Der Verguss von Schaltern, Steckern, Kontakten, Sensoren und anderen elektronischen Bauelementen ist ebenfalls möglich und eröffnet ein weiteres Einsatzgebiet. Überall dort, wo elektrische Ströme fließen und eine Abdichtung notwendig ist, läßt sich ein solches Verfahren einsetzen.
Es wäre somit grundsätzlich möglich, Transponder mit diesem sogenannten Macromelt-Moulding-Verfahren mit Schmelzklebstoff zu vergießen. Dazu würde der Transponder in eine Werkzeugform gelegt und die erste Schicht aufgetragen. Danach müßte der Schmelzklebstoff-Transponderverbund in die nächste Werkzeugform eingelegt werden, um diesen mit einer weiteren Deckschicht zu versehen. Ein solches Verfahren ist jedoch gegenwärtig nicht automatisierbar und dünne Vergüsse (Enddicke im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm) sind nicht möglich.
Aus DE 199 42 932 AI ist ein Verfahren zum Herstellen von Chipkarten bekannt . Dabei wird zunächst ein Bogen aus einer Kunststofffolie mit mindestens der doppelten Fläche der Chipkarte hergestellt. In diesen Bogen wird wenigstens eine Falzlinie eingebracht, so dass auf jeder Seite symmetrisch zur Falzlinie mindestens die Fläche einer Chipkarte verbleibt. Anschließend wird wenigstens ein Bauelement und/oder eine Aussparung für ein Bauelement in bzw. auf den Bogen eingebracht bzw. aufgebracht und der Bogen auf einer Seite vollflächig oder bereichsweise mit einem aktivierbaren Kleber versehen. Anschließend wird der Bogen entlang der Falzlinie mit der Klebefläche nach innen zusammengefaltet, gepresst und gleichzeitig der Kleber mit einem Verfahren aktiviert, welches das Material des Bogens im wesentlichen unverändert läßt, nämlich beispielsweise mittels Mikrowellen oder elektrisch durch Widerstandsschweißen oder im Magnetfeld oder durch den Pressdruck. Auch dieses Verfahren ist offensichtlich sehr aufwendig, wäre aber grundsätzlich auch zur Ummantelung von Trans- pondern geeignet .
Aufgabe der Erfindung ist es, Transponder mit möglichst hohem Automatisierungsgrad bei möglichst geringer Gesamtschichtdicke bei schnellem Fertigungsablauf ummanteln zu können.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf den Transponder zunächst von einer Seite eine erste Filmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis und anschließend von der anderen Seite eine zweite Filmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis aufgebracht wird.
Anders als bisher bei derartigen Schmelzklebstoffgussverfahren wird somit der Transponder nicht in eine Werkzeugform eingesetzt und mit dem Schmelzklebstoff vorzugsweise Macromelt vergossen, sondern außerhalb eines Werkzeuges zunächst von einer Seite filmförmig beschichtet und dann von der anderen Seite. Dieser Verfahrensablauf ist offensichtlich einfacher, schneller und vollständig automatisierbar, es lassen sich auch geringe Schichtdichten verwirklichen.
Nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Transponder auf einer Trägerschicht zugeführt und dann die erste Filmschicht aufgebracht wird, nachfolgend die Trägerschicht vom Transponder entfernt und dann die zweite Filmschicht aufgebracht wird. Der bzw. die Transponder können beispielsweise auf einem Trägerpapier (Rollenware) liegen und werden so mit dem ersten Macromeltfilm versehen. Danach werden die Transponder vom Trägerband entfernt und erhalten von der anderen Seite die zweite (Deck-) Filmschicht .
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Transponder auf einem Förderband zugeführt und auf dem Förderband mit der ersten Filmschicht versehen wird. Eine zusätzliche Trägerschicht ist dann entbehrlich, die einseitig beschichteten Transponder müssen dann zur weiteren Beschichtung mit der zweiten Filmschicht vom Förderband abgenommen werden.
Bevorzugt ist selbstverständlich vorgesehen, dass gleichzeitig mehrere Transponder in Abstand zueinander zugeführt und beschichtet werden.
Um möglichst geringe Schichtdicken erreichen zu können, ist ferner vorgesehen, dass nach dem Aufbringen der zweiten Filmschicht der beidseitig beschichtete Transponder durch Pressrollen geführt wird. Dies geschieht vorzugsweise zu einem Zeitpunkt, zudem die Filmschichten noch nicht erkaltet sind. Durch diese zusätzliche Verpressung lassen sich Schichtdicken im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm erreichen.
Werden gleichzeitig mehrere Transponder auf diese Art hintereinander beschichtet, die somit kettenförmig miteinander verbunden sind, so können die einzelnen, so beschichteten Transponder anschließend durch Stanzen oder Schneiden auf einfache Weise in die gewünschte Form gebracht werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispiel- haft näher erläutert. Diese zeigt jeweils in stark vereinfachter schematischer Darstellung in
Fig. 1 die Zuführung von zu ummantelnden Transpondern auf einer Trägerschicht während der einseitigen Be- schichtung und in,
Fig. 2 die von der Trägerschicht befreiten, mit der zweiten Filmschicht zu versehenden Transponder.
In Fig. 1 ist eine streifenförmige Trägerschicht mit 1 bezeichnet. Diese Trägerschicht kann beispielsweise aus Papier bestehen und als Rollenware ausgebildet sein. Auf dieser Trägerschicht 1 sind hintereinander beabstandet voneinander mehrere stark vereinfacht dargestellte, zu ummantelnde Transponder 2 angeordnet, die von einer Zuführeinheit Z beabstandet zueinander zugeführt werden.
Mittels einer Versprüheinrichtung 3 , die relativ gegenüber der Trägerschicht 1 verfahrbar ist, wobei entweder die Versprüheinrichtung 3 oder die Trägerschicht 1 bewegt wird, wird auf die Transponder 2 zunächst von der freien Oberseite eine Filmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis, beispielsweise Macromelt, aufgesprüht. Diese erste Filmschicht ist in Fig. 1 mit 4 bezeichnet. Die so einseitig beschichteten Transponder 2 werden anschließend vorzugsweise durch Pressrollen 6 geführt .
Anschließend wird die Trägerschicht 1 von der ersten Filmschicht 4 und den Transpondern 2 abgelöst . Die Transponder verbleiben dabei an der ersten Filmschicht 4. Diesen Zustand zeigt Fig. 2 (linke Hälfte) , wobei bei diesem Beispiel die nunmehr miteinander verketteten Transponder 2 mit der Filmschicht 4 auf den Kopf gedreht worden sind, so dass sich die freie, noch nicht bedeckte Seite der Transponder 2 wiederum oben befindet. Mittels der Versprüheinrichtung 3 wird nun die obere freie Seite der Transponder 2 ebenfalls mit Schmelzklebstoff besprüht bzw. beschichtet, so dass eine zweite obere Filmschicht entsteht, die in Fig. 4 mit 5 bezeichnet ist. Sämtliche Transponder 2 sind somit nunmehr vollständig zwischen den beiden Filmschichten 4 und 5 eingeschlossen bzw. ummantelt. Um die Schichtdicke zu verringern, ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass vor dem Erkalten der Filmschichten 4 und 5 die so beschichteten Transponder 2 durch Pressrollen 6 geführt werden.
Anschließend werden die so verpressten, aber noch miteinander verketteten Transponder 2 durch Stanzen oder Schneiden vereinzelt und in die gewünschte Form gebracht, was zeichnerisch nicht dargestellt ist.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So müssen grundsätzlich die Transponder 2 nicht auf einer Trägerschicht 1 angeordnet werden, sie können auch beispielsweise auf ein Förderband positioniert und auf dem Förderband selbst mit der ersten Filmschicht 4 beschichtet werden.

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zum Ummanteln eines Transponders, bei welchem der Transponder beidseitig mit einer Deckschicht versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Transponder zunächst von einer Seite eine erste Filmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis und anschließend von der anderen Seite eine zweite Filmschicht aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder auf einer Trägerschicht zugeführt und dann die erste Filmschicht aufgebracht wird, nachfolgend die Trägerschicht vom Transponder entfernt und dann die zweite Filmschicht aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder auf einem Förderband zugeführt und auf dem Förderband mit der ersten Filmschicht versehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mehrere Transponder in Abstand zueinander zugeführt und beschichtet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der zweiten Filmschicht der beidseitig beschichtete Transponder durch Pressrollen geführt wird. erfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der beschichtete Transponder vor dem Erkalten der Filmschichten durch die Pressrollen geführt wird.
PCT/EP2002/007739 2001-07-20 2002-07-11 Verfahren zum ummanteln eines transponders WO2003012735A1 (de)

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