WO2004081860A1 - Funkabfragbares etikett, herstellungsverfahren sowie verwendung eines derartigen funkabfragbaren etiketts zur identifizierung von textilien und/oder in wäschereinigungsbetrieben - Google Patents

Funkabfragbares etikett, herstellungsverfahren sowie verwendung eines derartigen funkabfragbaren etiketts zur identifizierung von textilien und/oder in wäschereinigungsbetrieben Download PDF

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WO2004081860A1 PCT/EP2004/002095 EP2004002095W WO2004081860A1 WO 2004081860 A1 WO2004081860 A1 WO 2004081860A1 EP 2004002095 W EP2004002095 W EP 2004002095W WO 2004081860 A1 WO2004081860 A1 WO 2004081860A1
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radio
label
interrogable
tag
carrier layer
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Andrea Conradty
Klaus Müller
Jürgen POTTHARST
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card

Definitions

  • Radio-interrogable label for identifying textiles and / or in laundry facilities
  • the invention relates to a radio-interrogable label, which has a transponder for contactless data transmission with a read / write device.
  • the invention further relates to a production method and a use for such a radio-interrogable label for identifying textiles and / or in laundry cleaning companies.
  • Radio-interrogable labels have been used in laundry cleaning and textile care for years. As mobile data storage devices, these have a unique radio-interrogable identifier for identifying the item of laundry in question. Such data memories are also known under the name of RFID tags or RFID labels.
  • the radio-questionable labels can, for example, be sewn into a piece of laundry or glued to the piece of laundry. In addition, they are maintenance-free and do not require energy storage in the form of a battery. The energy required for reading out and possibly for writing on the radio-interrogable label is taken from a magnetic field created by a read / write device.
  • radio-interrogable labels are described, for example, in WO 96/08596.
  • a disadvantage of the previous radio-questionable labels is that, above all, the overall height and the impact-resistant plastic encapsulation necessitate a certain degree of rigidity, which prevents the use of radio-questionable labels in flat laundry, e.g. Surgical textiles or hotel linen, or also only permitted to a limited extent for rental work clothing. Frequent ironing, ironing or pressing in laundries means that the radio-questionable label will wear through after just a few uses and thus damage the item of laundry.
  • Radio-questionable label Another major disadvantage is that a piece of clothing is accidentally bent, for example when ironing or ironing. Because of the high pressing pressures, there are sharp kinks in the interior of the radio-questionable label, which leads in particular to damage to the coil antenna of the transponder in the radio-questionable label in the form of conductor track interruptions. The radio-questionable label is therefore no longer usable and must be replaced. This is also complex since the radio-questionable label can no longer be localized by the read / write device and can no longer be read out for the purpose of assigning people to the item of laundry in question. In addition, the radio-questionable label must be replaced for the garment in question.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a radio-questionable label which can be folded many times without the switching elements lying in the radio-questionable label parts, especially the coil antenna, are damaged.
  • the object is achieved according to the invention with a radio-interrogable label which has a transponder for contactless data transmission with a read / write device, and with a flexible and at the same time tensile support layer on which the circuit elements of the transponder are arranged, and with an elastic, in particular see soft-elastic protective covering, which encloses the carrier layer and the circuit elements of the transponder.
  • the protective sheath is preferably formed from two protective layers with in particular the same layer thickness, which enclose the carrier layer, the ratio of the layer thicknesses from one protective layer to the carrier layer being greater than 3 according to an advantageous embodiment.
  • the radio-questionable label advantageously has a total thickness of at most 2 mm.
  • the carrier layer is, for example, a film made of polyethylene terephthalate (PET), high density polyethylene (HDPE) or polyimide (PI) or from a similar material.
  • the tensile modulus of elasticity of a carrier layer is at least 1000 N / mm 2 .
  • the protective layers consist of an elastomer, in particular of flexible silicone rubber, rubber or polyurethane, or of a material with comparable physical properties.
  • the protective layers have a Shore hardness A with a maximum value of 70.
  • the ratio of the protective layer thickness to the carrier layer thickness and the tensile modulus of elasticity of the protective layers are preferably coordinated with one another in such a way that a minimum radius of 0.2 mm is not undershot at a predeterminable maximum pressing pressure on a bent radio-questionable label.
  • the maximum pressing pressure is 30 bar.
  • the task is further solved with the radio-interrogable label, with the transponder for data transmission with a Read / write device, the circuit elements of the transponder consisting mainly of organic compounds. These are then printed onto the carrier layer by means of a printing process, such as, for example, an inkjet printing process.
  • a printing process such as, for example, an inkjet printing process.
  • Such flexible transponders are also referred to as "Smart Labels * or” Integrated Plastic Chips "(IPC).
  • the printable organic compounds are conductive, insulating or semiconducting with regard to their electrical properties.
  • the conductor tracks applied to the carrier layer and / or those which can be printed on the carrier layer Circuit elements made mainly of organic compounds have a maximum thickness of 30 ⁇ m, and the energy and data transmission between the transponder and the write / read reader takes place in an inductively coupled manner.
  • the object is further achieved by a radio-interrogable label, the flexible and at the same time tensile carrier layer being sealed to the circuit elements of the transponder from both sides, each with a protective layer.
  • the carrier layer with the circuit elements of the transponder can also be inserted between the two protective layers and then tightly welded and / or connected to them.
  • the main advantage of the invention is that the combination of a tensile carrier layer for the transponder and the surrounding elastic, in particular soft, elastic protective layer, enables an extremely robust and at the same time flexible radio-interrogable label to be implemented.
  • the soft, elastic protective layer advantageously ensures that when the label that can be radio-controlled is bent, the minimum radius, which permits repeated bending of the carrier layer, is not exceeded.
  • protective layers in the form of prefabricated strips, in particular self-adhesive silicone rubber strips, is particularly advantageous.
  • the transponder can be surrounded in a particularly simple manner in a process step with a protective sheath.
  • FIG. 1 shows an exemplary structure of a radio-interrogable label on an inductively coupled basis in a top view
  • FIG. 2 shows a section of a coil antenna of a defective radio-interrogable label according to the prior art, which has line interruptions due to kinks,
  • FIG. 3 shows an example of a radio-interrogable label according to the invention in cross section
  • FIG. 1 shows an exemplary structure of a radio-interrogable label WT on an inductively coupled basis and in one
  • a microchip C in particular an RFID chip for forming an identifier or an identification code, can be recognized inside the radio-questionable label WT.
  • a spiral antenna ANT is connected to this.
  • Coil antenna ANT and RFID chip C form a so-called transponder TAG.
  • the coil antenna ANT itself consists of a conductor track, such as vapor-deposited conductor track LB, applied on a carrier layer, with a conductor track thickness in the range between 10 ⁇ m and 30 ⁇ m. Smaller conductor thicknesses of up to a few ⁇ m can also be applied to the carrier layer, for example by means of sputtering. The usual values for the carrier layer thickness are approx. 0.2 mm.
  • the outer end of the coil antenna ANT is fed back to the RFID chip C via an insulated circuit bridge BR to form an induction loop.
  • FIG. 2 shows a section of a coil antenna ANT of a defective radio-interrogable label according to the prior art, which has line interruptions ÜB due to kinks.
  • These interruptions ÜB mean that no electrical energy can be induced by the read / write device in the coil antenna ANT by means of alternating magnetic fields. The radio-questionable label can therefore not be read out.
  • further pre-damage caused by bending effects in the form of gaps SP or conductor track tears can be seen. These may also lead to the fact that, due to the now higher ohmic resistance of the coil antenna ANT, not enough electrical energy can be induced for a sufficient energy supply of the RFID chip C.
  • FIG. 3 shows an example of a radio-questionable label WT according to the invention in cross section, which is partially bent.
  • the carrier layer TL is flexible and at the same time designed to be tensile.
  • the carrier layer TL can be, for example, a film made from polyethylene terephthalate (PET), high density polyethylene (HDPE) or polyimide (PI) or from a similar material or plastic.
  • the tensile modulus of elasticity of the carrier layer TL should be at least 1000 N / mm 2 , in order to advantageously cause excessive stretching and thus tearing of the applied conductor track LB of the coil antenna ANT, such as when ironing, spinning, or even when tightening or pulling out the Garment to avoid.
  • the carrier layer TL is enclosed with the circuit elements C, LB of the transponder TAG with an elastic, in particular a soft, elastic protective sheath S1, S2.
  • the protective sheath S1, S2 is preferably formed from two protective layers S1, S2, which then enclose the carrier layer TL from both sides.
  • the protective layers S1, S2 can be made from an elastomer, such as from soft elastic silicone rubber, rubber or polyurethane, or from a similar material.
  • the carrier layer TL already has a common, same thickness D2 for both protective layers S1, S2, since the radio-questionable label WT can be bent in both directions during use.
  • the soft, elastic protective layer S1, S2 advantageously prevents the possible formation of a sharp kink in the carrier layer TL.
  • this is achieved by a predeterminable minimum radius RAD, which is not undercut even when the radio-questionable label WT is repeatedly bent.
  • the minimum radius RAD is formed at the contact point between the kinked or squeezed protective layer S2 and the surface of the carrier layer TL adjacent to it.
  • the modulus of elasticity of the protective layers S1, S2 are coordinated with one another in such a way that a minimum radius RAD of 0.2 mm is not undershot at a predeterminable maximum pressing pressure P on the bent radio-questionable label WT (see FIG. 4 in this regard).
  • the required mechanical properties of the radio-interrogable label WT can thus be adapted to its intended use.
  • the carrier layer TL and in particular the thin conductor track LB of the coil antenna ANT applied to it remain elastic and consequently there can be no plastic deformations of the carrier layer TL and the conductor track LB.
  • the carrier layer TL and in particular the thin conductor track LB of the coil antenna ANT applied to it remain elastic and consequently there can be no plastic deformations of the carrier layer TL and the conductor track LB.
  • a transponder TAG with thinly printed circuit elements C, LB, ANT made mainly of organic compounds these also move in the elastic range.
  • the elastic properties of the protective sheath S1, S2 or the two protective layers S1, S2 can e.g. are characterized in that they preferably have a Shore hardness A with a maximum value of 70. It has also proven to be advantageous if the ratio of the layer thicknesses D2 from a protective layer S1, S2 to the carrier layer TL is greater than 3 and the total thickness of the radio-questionable label WT does not exceed a value of 2 mm.
  • FIG. 4 shows the radio-questionable label WT according to FIG. 3, with a kink due to a pressing pressure P acting on the radio-questionable label, such as, for example, when ironing a piece of laundry can occur.
  • press pressures P up to 30 bar are possible.
  • a radio-questionable label WT according to the invention can be produced in such a way that the flexible and at the same time tensile carrier layer TL is sealed with the circuit elements C, ANT, LB of the transponder TAG from both sides, each with a protective layer S1, S2. If rubber is used, vulcanization instead of gluing is also conceivable.
  • the radio-questionable label WT can be used in particular for identifying textiles such as laundry or clothing, as well as bags, mail bags, which are made from textiles. Finally, the radio-questionable label WT can be used in laundries, in which textiles are washed, chemically cleaned, spun, ironed or ironed.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein funkabfragbares Etikett (WT), welches einen Transponder (TAG) zur berührungslosen Datenübertragung mit einem Schreib-/Lesegerät aufweist, sowie mit einer biegsamen und zugleich zugfesten Trägerlage (TL), auf welcher die Schaltungselemente (LB,C,ANT) des Transpon-ders angeordnet sind, und mit einer elastischen, insbesondere weichelastischen Schutzummantelung (S1,S2), welche die Trägerlage und die Schaltungselemente des Transponders umschließt. Die weichelastische Schutzlage verhindert vorteilhaft die mögliche Entstehung eines scharfen Knicks in der Trägerlage, so dass ein wiederholtes schadfreies Knicken des funkabfragbaren Etiketts möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Kombination von zugfester Trägerlage und umgebender weichelastischer Schutzlage ist ein äußerst robustes und zugleich flexibles funkabfragbares Etikett realisierbar. Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für ein solches Etikett, wobei die Trägerlage mit den Schaltungselementen des Transponders von beiden Seiten mit je einer Schutzlage dicht verklebt oder der Transponder in diese eingeschweißt wird. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung eines funkabfragbaren Etiketts zur Identifizierung von Textilien und/oder in Wäschereinigungsbetrieben.

Description

Beschreibung
Funkabfragbares Etikett, Herstellungsverfahren sowie Verwendung eines derartigen funkabfragbaren Etiketts zur Identifi- zierung von Textilien und/oder in Wäschereinigungsbetrieben
Die Erfindung bezieht sich auf ein funkabfragbares Etikett, welches einen Transponder zur berührungslosen Datenübertragung mit einem Schreib-/Lesegerät aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Herstellungsverfahren sowie eine Verwendung für ein derartiges funkabfragbares Etikett zur Identifizierung von Textilien und/oder in Wäschereinigungsbetrieben.
Funkabfragbare Etiketten werden seit Jahren in Wäschereinigungsbetrieben und in der Textilpflege eingesetzt. Als mobile Datenspeicher weisen diese eine eindeutige funkabfragbare Kennung zur Kennzeichnung des betreffenden Wäschestücks auf. Derartige Datenspeicher sind auch unter der Bezeichnung RFID- Tags bzw. RFID-Labels bekannt. Die funkabfragbaren Etiketten können z.B. in ein Wäschestück eingenäht oder am Wäschestück angeklebt werden. Darüber hinaus sind sie wartungsfrei und benötigen keinen Energiespeicher in Form einer Batterie. Die für das Auslesen und ggf. für das Beschreiben des funkabfrag- baren Etiketts benötigte Energie wird dabei einem von einem Schreib-/Lesegerät angelegten magnetischem Feld entnommen. In der Regel sind zur Übertragung von Daten von und zum Transponder eines funkabfragbaren Etiketts nur bestimmte Frequenzbänder freigegeben, wie z.B. die ISM-Frequenzbänder (Indus- trial, Scientifc & Medical) für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen. Verfahren, welche sowohl eine Daten- als auch eine Energieübertragung ermöglichen, sind z.B. nach der Norm ISO/IEC 15693 Part 2 „Air Interface and Initialization'8 oder nach der Norm 14443 zum Betrieb in einem ISM-Frequenzband, wie z.B. bei 13,56 MHz oder 125 kHZ, bekannt . Um einen Einsatz der funkabfragbaren Etiketten unter den extremen Umweltbedingungen während des Waschens oder Schleu- derns zu gewährleisten, sind die elektronischen Schaltungselemente des Transponders in einer robusten Verpackung eingebettet. Die verwendeten Materialien, wie z.B. schlagfeste Kunststoffsorten, sind dabei unempfindlich gegenüber Hitze sowie resistent gegenüber allen üblichen im Waschprozess verwendeten Chemikalien. Derartige funkabfragbare Etiketten sind z.B. in der WO 96/08596 beschrieben.
Ein Nachteil der bisherigen funkabfragbaren Etiketten ist es, dass vor allem die Bauhöhe sowie die schlagfeste Kunststoffeinkapselung eine gewisse Steifigkeit bedingt, welche den Einsatz der funkabfragbaren Etiketten bei Flachwäsche, wie z.B. OP-Textilien oder Hotelwäsche, oder auch bei Mietberufskleidung nur bedingt erlaubt. Häufiges Bügeln, Mangeln oder Pressen in Wäschereibetrieben führt dazu, dass dann das funkabfragbare Etikett schon nach wenigen Anwendungen durchscheuert und damit das Wäschestück beschädigt.
Ein weiterer großer Nachteil ist es, wenn ein Kleidungsstück zum Beispiel beim Mangeln oder Bügeln versehentlich geknickt wird. Aufgrund der hohen Pressdrücke entstehen dabei im Inneren des funkabfragbaren Etiketts scharfe Knickstellen, welche insbesondere zur Schädigung der Spulenantenne des Transponders im funkabfragbaren Etikett in Form von Leiterbahnunterbrechungen führt. Das funkabfragbare Etikett ist danach folglich nicht mehr verwendbar und muss ausgetauscht werden. Dies ist zudem aufwendig, da das funkabfragbare Etikett nun durch das Schreib-/Lesegerät nicht mehr lokalisiert und zum Zwecke der Personenzuordnung des betreffenden Wäschestücks auch nicht mehr ausgelesen werden kann. Zudem ist für das betreffende Kleidungsstück das funkabfragbare Etikett zu ersetzen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein funkabfragbares Etikett anzugeben, welches vielfach knickbar ist, ohne dass die im funkabfragbaren Etikett liegenden Schal- tungsteile, insbesondere die Spulenantenne, beschädigt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem funkabfrag- baren Etikett, welches einen Transponder zur berührungslosen Datenübertragung mit einem Schreib-/Lesegerät aufweist, sowie mit einer biegsamen und zugleich zugfesten Trägerlage, auf welcher die Schaltungselemente des Transponders angeordnet sind, und mit einer elastischen, insbesondere weichelasti- sehen Schutzummantelung, welche die Trägerlage und die Schaltungselemente des Transponders umschließt.
Die Schutzummantelung wird vorzugsweise aus zwei Schutzlagen mit insbesondere gleicher Lagendicke gebildet, welche die Trägerlage umschließen, wobei das Verhältnis der Lagendicken von einer Schutzlage zur Trägerlage gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung größer als 3 ist. Das funkabfragbare Etikett weist dabei in vorteilhafter Weise eine Gesamtdicke von maximal 2 mm auf. Die Trägerlage ist beispielsweise eine Folie aus Polyethylen-Terephtalat (PET) , Polyethylen hoher Dichte (HDPE) oder Polyimid (PI) oder aus ähnlichem Werkstoff. Das Zug-Elastizitätsmodul einer Trägerlage beträgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zumindest 1000 N/mm2. Die Schutzlagen bestehen gemäß einer weiteren Ausgestaltung aus einem Elastomer, insbesondere aus weichelastischem Silikonkautschuk, Gummi oder Polyurethan oder aus einem Werkstoff mit vergleichbaren physikalischen Eigenschaften. Die Schutzlagen weisen dabei eine Shore Härte A mit einem Wert von maximal 70 auf. Das Verhältnis von Schutzlagendicke zu Trägerlagendicke sowie das Zug-Elastizitätsmodul der Schutzlagen sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass bei einem vorgebbaren maximalen Pressdruck auf ein geknicktes funkabfragbares Etikett ein Mindestradius von 0,2 mm nicht unterschritten wird. Der maximale Pressdruck beträgt dabei 30 bar.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit dem funkabfragbaren Etikett, mit dem Transponder zur Datenübertragung mit einem Schreib-/Lesegerät, wobei die Schaltungselemente des Transponders aus hauptsächlich organischen Verbindungen bestehen. Mittels eines Druckverfahren, wie z.B. eines Tintenstrahl- druckverfahrens, werden diese dann auf die Trägerlage aufge- druckt. Derartige flexible Transponder werden auch als „Smart Labels* oder „Integrated Plastic Chips" (IPC) bezeichnet. Die druckbaren organischen Verbindungen sind hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaft leitend, isolierend oder halbleitend. Die auf die Trägerlage aufgebrachten Leiterbahnen und/oder die auf die Trägerlage aufdruckbaren Schaltungselemente aus hauptsächlich organischen Verbindungen weisen dabei eine maximale Dicke von 30 um auf. Die Energie- und Datenübertragung zwischen dem Transponder und dem Schreib-ZLesegerät erfolgt auf induktiv gekoppeltem Wege.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein funkabfragbares Etikett, wobei die biegsame und zugleich zugfeste Trägerlage mit den Schaltungselementen des Transponders von beiden Seiten mit je einer Schutzlage dicht verklebt wird. Es kann auch die Trägerlage mit den Schaltungselementen des Transponders zwischen beide Schutzlagen eingelegt werden und anschließend mit diesen dicht verschweißt und/oder mit diesen verbunden werden.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist es, dass durch die Kombination von zugfester Trägerlage für den Transponder und umgebender elastischer, insbesondere weichelastischer Schutzlage, ein äußerst robustes und zugleich flexibles funkabfragbares Etikett realisierbar ist. Durch die weichelastische Schutzlage wird vorteilhaft erreicht, dass beim Knicken des funkabfragbaren Etiketts ein Mindestradius, welcher ein wiederholtes Biegen der Trägerlage erlaubt, nicht unterschritten wird.
Damit ist der weitere Vorteil verbunden, dass über die Lebensdauer der o.g. Wäschestücke hinweg das funkabfragbare Etikett nicht aufwendig ersetzt werden muss. Vorteilhaft ist weiterhin die Weiterbildung eines „Smart Labels* oder flexiblen Transponders zu einem funkabfragbaren Etikett gemäß der Erfindung. Neben der vorteilhaft günstigeren Herstellung im Druckverfahren kann zudem die Bauhöhe des funkabfragbaren Etiketts weiter verringert werden. Die Begrenzung der Bauhöhe durch den RFID-Chip auf Siliziu basis entfällt somit.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Schutzlagen in Form von vorgefertigten Streifen, insbesondere von selbstklebenden Silikonkautschukstreifen. Dadurch kann auf besonders einfache Weise in einem Prozessschritt der Transponder dicht mit einer Schutzummantelung umgeben werden.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
FIG 1 : einen beispielhaften Aufbau eines funkabfragbaren Etiketts auf induktiv gekoppelter Basis in einer Draufsicht,
FIG 2 : einen Ausschnitt einer Spulenantenne eines schadhaften funkabfragbaren Etiketts nach dem Stand der Technik, welche Leitungsunterbrechungen aufgrund von Kni- cken aufweist,
FIG 3 : ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes funkabfragbares Etikett im Querschnitt, und
FIG 4 : das funkabfragbare Etikett gemäß FIG 3, mit einem
Knick aufgrund eines auf das funkabfragbare Etikett wirkenden Pressdrucks .
FIG 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines funkabfragbaren Etiketts WT auf induktiv gekoppelter Basis und in einer
Draufsicht, welches mittels eines nicht weiter dargestellten Schreib-/Lesegeräts abgefragt bzw. ausgelesen werden kann. Im Inneren des funkabfragbaren Etiketts WT ist ein Mikrochip C, insbesondere ein RFID-Chip zur Bildung einer Kennung oder eines Identifizierungscodes erkennbar. An diesem ist eine spiralförmige Spulenantenne ANT angeschlossen ist. Spulenan- tenne ANT und RFID-Chip C bilden dabei einen so genannten Transponder TAG. Die Spulenantenne ANT selbst besteht aus einer auf einer Trägerlage aufgebrachten, wie z.B. aufgedampften Leiterbahn LB, mit einer Leiterbahndicke im Bereich zwischen 10 μm und 30 μm. Kleinere Leiterbahndicken bis zu wenigen μm sind z.B. auch mittels Kathodenzerstäubung auf die Trägerlage aufbringbar. Übliche Werte für die Trägerlagendicke liegen bei ca. 0,2 mm. Das außenliegende Ende der Spulenantenne ANT wird dabei über einer isolierte Schaltungsbrücke BR zum RFID-Chip C zur Bildung einer Induktionsschleife zu- rückgeführt.
FIG 2 zeigt einen Ausschnitt einer Spulenantenne ANT eines schadhaften funkabfragbaren Etiketts nach dem Stand der Technik, welche Leitungsunterbrechungen ÜB aufgrund von Knicken aufweist. Diese Unterbrechungen ÜB führen dazu, dass keine elektrische Energie durch das Schreib-/Lesegerät in der Spulenantenne ANT mittels magnetischer Wechselfelder induzierbar ist. Das funkabfragbare Etikett kann folglich nicht ausgelesen werden. Weiterhin sind im beispielhaften Ausschnitt der Spulenantenne ANT weitere Vorschädigungen durch Knickeinwirkungen in Form von Spalten SP oder Leiterbahneinrissen erkennbar. Auch diese können u.U. dazu führen, dass aufgrund des nun höheren ohmschen Widerstands der Spulenantenne ANT nicht genügend elektrische Energie für eine ausreichende Energieversorgung des RFID-Chips C induzierbar ist.
FIG 3 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes funkabfragbares Etikett WT im Querschnitt, welches zum Teil geknickt ist. Dabei ist eine Trägerlage TL für die Schaltungs- elemente C,LB des Transponders TAG, wie Leiterbahn LB der Spulenantenne ANT sowie der RFID-Chip C, im Querschnitt zu sehen. Erfindungsgemäß ist die Trägerlage TL biegsam und zugleich zugfest ausgebildet. Die Trägerlage TL kann dabei z.B. eine Folie aus Polyethylen-Terephtalat (PET) , Polyethylen hoher Dichte (HDPE) oder Polyimid (PI) oder aus ähnlichem Werkstoff oder Kunststoff sein. Erfindungsgemäß soll das Zug-Elastizitätsmodul der Trägerlage TL zumindest 1000 N/mm2 betragen, um vorteilhaft ein übermäßiges Dehnen und somit ein Reißen der aufgebrachten Leiterbahn LB der Spulenantenne ANT, wie z.B. beim Bügeln, Schleudern, oder auch beim Anziehen oder Auszie- hen des Kleidungsstücks, zu vermeiden.
Weiterhin ist gemäß der Erfindung die Trägerlage TL mit den Schaltungselementen C,LB des Transponders TAG mit einer elastischen, insbesondere einer weichelastischen Schutzummante- lung S1,S2 umschlossen. Die Schutzummantelung S1,S2 wird dabei im Beispiel der Figur vorzugsweise aus zwei Schutzlagen S1,S2 gebildet, welche die Trägerlage TL dann von beiden Seiten umschließen. Die Schutzlagen S1,S2 können aus einem Elastomer, wie aus weichelastischem Silikonkautschuk, Gummi oder Polyurethan, oder aus ähnlichem Werkstoff gefertigt sein. Im Beispiel von FIG 3 weist die Trägerlage TL bereits eine gemeinsame gleiche Dicke D2 für beide Schutzlagen S1,S2 auf, da ein Knicken des funkabfragbaren Etiketts WT während des Einsatzes in beiden Richtungen möglich ist.
Die weichelastische Schutzlage S1,S2 verhindert vorteilhaft die mögliche Entstehung eines scharfen Knicks in der Trägerlage TL. Dies wird für die Trägerlage TL durch einen vorgebbaren Mindestradius RAD erreicht, welcher auch bei wiederhol- tem Knicken des funkabfragbaren Etiketts WT nicht unterschritten wird. Der Mindestradius RAD bildet sich an der Kontaktstelle zwischen eingeknickter bzw. eingequetschter Schutzlage S2 und der dieser angrenzenden Fläche der Trägerlage TL aus.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verhältnis von Schutzlagendicke D2 zu Trägerlagendicke Dl sowie das Zug- Elastizitätsmodul der Schutzlagen S1,S2 so aufeinander abgestimmt werden, dass bei einem vorgebbaren maximalen Pressdruck P auf das geknickte funkabfragbare Etikett WT ein Mindestradius RAD von 0,2 mm nicht unterschritten wird (siehe dazu FIG 4) .
Damit ist der wesentliche Vorteil verbunden, dass durch die Kombination von zugfester und biegsamer Trägerlage TL für den Transponder TAG und umgebender elastischer, insbesondere weichelastischer Schutzlage S1,S2 ein äußerst robustes und zugleich flexibles funkabfragbares Etikett WT erhältlich ist.
Damit können die erforderlichen mechanischen Eigenschaften des funkabfragbaren Etiketts WT an dessen nutzungsgemäße Be- Stimmung angepasst werden.
Bei fachmännischer Auslegung ist es möglich, dass die Trägerlage TL sowie insbesondere die darauf aufgebrachte (z.B. aufgedampfte) dünne Leiterbahn LB der Spulenantenne ANT im elas- tischen Bereich bleiben und es folglich zu keinen plastischen Verformungen der Trägerlage TL und der Leiterbahn LB kommen kann. Im Fall eines Transponders TAG mit dünn aufgedruckten Schaltungselementen C,LB,ANT aus hauptsächlich organischen Verbindungen bewegen sich auch diese im elastischen Bereich.
Die elastischen Eigenschaften der Schutzummantelung S1,S2 bzw. der beiden Schutzlagen S1,S2 können z.B. dadurch charakterisiert werden, dass diese vorzugsweise eine Shore Härte A mit einem Wert von maximal 70 aufweisen. Es hat sich zudem als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verhältnis der Lagendicken D2 von einer Schutzlage S1,S2 zur Trägerlage TL größer als 3 ist und die Gesamtdicke des funkabfragbaren Etiketts WT einen Wert von 2 mm nicht übersteigt.
FIG 4 zeigt das funkabfragbare Etikett WT gemäß FIG 3, mit einem Knick aufgrund eines auf das funkabfragbare Etikett wirkenden Pressdrucks P, wie er zum Beispiel beim Mangeln eines Wäschestücks auftreten kann. Während des Einsatzes des funkabfragbaren Etiketts sind durchaus Pressdrücke P bis 30 bar möglich.
Aus der Figur ist weiterhin ersichtlich, dass auch unter
Druckeinwirkung P der Mindestradius RAD, welcher sich schon bereits im Beispiel von FIG 4 ausgebildet hat, vorteilhaft nicht weiter unterschritten wird.
Erfindungsgemäß kann ein funkabfragbares Etikett WT gemäß der Erfindung in der Weise hergestellt werden, dass die biegsame und zugleich zugfeste Trägerlage TL mit den Schaltungselementen C,ANT,LB des Transponders TAG von beiden Seiten mit je einer Schutzlage S1,S2 dicht verklebt wird. Bei Verwendung von Kautschuk ist auch ein Vulkanisieren anstelle einer Verklebung denkbar.
Alternativ ist es gemäß der Erfindung auch möglich, die biegsame und zugleich zugfeste Trägerlage TL mit den Schaltungs- elementen C,ANT,LB des Transponders TAG zwischen beide
Schutzlagen S1,S2 einzulegen und diese anschließend mit diesen dicht zu verschweißen.
Dadurch ist eine besonders einfache und schnelle Fertigung von funkabfragbaren Etiketten WT möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei noch die Verwendung von Schutzlagen S1,S2 in Form von vorgefertigten Streifen, insbesondere von selbstklebenden Silikonkautschukstreifen. Dadurch kann auf besonders einfache Weise in einem Prozessschritt der Transponder TAG dicht mit einer Schutzummantelung S1,S2 umgeben werden.
Das funkabfragbare Etikett WT ist insbesondere zur Identifizierung von Textilien wie Wäsche- oder Kleidungsstücken sowie auch von Taschen, Postsäcken, die aus Textilien gefertig sind, verwendbar. Schließlich ist das funkabfragbare Etikett WT in Wäschereibetrieben verwendbar, in welchen Textilien gewaschen, chemisch gereinigt, geschleudert, gebügelt oder gemangelt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Funkabfragbares Etikett (WT) , welches einen Transponder (TAG) zur berührungslosen Datenübertragung mit einem Schreib-/Lesegerät aufweist, gekennzeichnet durch a) eine biegsame und zugleich zugfeste Trägerlage (TL) , auf welcher die Schaltungselemente (C,ANT,LB) des Transponders (TAG) angeordnet sind, und b) eine elastische Schutzummantelung (S1,S2), welche die Trägerlage (TL) und die Schaltungselemente (C,ANT,LB) des Transponders (TAG) umschließt.
2. Funkabfragbares Etikett (WT) nach Anspruch 1, wobei die Schutzummantelung (S1,S2) aus zwei Schutzlagen (S1,S2) gebildet wird, welche die Trägerlage (TL) umschließen.
3. Funkabfragbares Etikett (WT) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis der Lagendicken von einer Schutzlage (S1,S2) zur Trägerlage (TL) größer als 3 ist.
4. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Lagendicken (D2) der beiden Schutzlagen (S1,S2) gleich sind.
5. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Schutzlagen (S1,S2) als Klebeband ausgeführt sind.
6. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Gesamtdicke von maximal 2 mm.
7. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Trägerlage (TL) eine Folie aus Polyethylen-Terephtalat, Polyethylen hoher Dichte oder Polyimid ist.
8. Funkabfragbares Etikett (WT) nach Anspruch 7, wobei die Trägerlage (TL) ein Zug-Elastizitätsmodul von zumindest 1000 N/mm2 aufweist.
9. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Schutzlagen (S1,S2) aus einem E- lastomer, insbesondere aus weichelastischem Silikonkautschuk, Gummi oder Polyurethan bestehen.
10. Funkabfragbares Etikett (WT) nach Anspruch 9, wobei die
Schutzlagen (S1,S2) eine Shore Härte A mit einem Wert von maximal 70 aufweisen.
11. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegange- nen Ansprüche 2 bis 10, wobei das Verhältnis von Schutzlagendicke (D2) zu Trägerlagendicke (Dl) sowie das Zug- Elastizitätsmodul der Schutzlagen (S1,S2) so aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem vorgebbaren maximalen Pressdruck (P) auf ein geknicktes funkabfragbares Etikett (WT) ein Mindestradius (RAD) von 0,2 mm nicht unterschritten wird.
12. Funkabfragbares Etikett (WT) nach Anspruch 11, wobei der maximale Pressdruck (P) 30 bar beträgt.
13. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit dem Transponder (TAG) zur Datenübertragung mit einem Schreib-/Lesegerät, wobei die Schaltungselemente (C,LB,ANT) des Transponders (TAG) hauptsächlich aus organischen Verbindungen bestehen, welche auf die Trägerlage (TL) aufdruckbar sind.
14. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die auf die Trägerlage (TL) aufgebrachten Leiterbahnen (LB) als ein Schaltungselement des Transponders (TAG) und/oder die auf die Trägerlage (TL) aufdruckbaren Schaltungselemente (C,LB,ANT) aus hauptsächlich organischen Verbindungen eine maximale Dicke (D3) von 30 μm aufweisen.
15. Funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegan- genen Ansprüche, mit einem Transponder (TAG) zur Energie- und Datenübertragung auf induktiv gekoppeltem Wege.
16. Herstellungsverfahren für ein funkabfragbares Etikett (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 15, wobei die biegsame und zugleich zugfeste Trägerlage (TL) mit den Schaltungselementen (C,ANT,LB) des Transponders (TAG) von beiden Seiten mit je einer Schutzlage (S1,S2) dicht verklebt wird.
17. Herstellungsverfahren für ein funkabfragbares Etikett
(WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 15, wobei die biegsame und zugleich zugfeste Trägerlage
(TL) mit den Schaltungselementen (C,ANT,LB) des Trans- ponders (TAG) zwischen beide Schutzlagen (S1,S2) eingelegt wird und anschließend mit diesen dicht verschweißt wird.
18. Verwendung des funkabfragbaren Etiketts (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 15 zur Identifizierung von Textilien.
19. Verwendung des funkabfragbaren Etiketts (WT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 15 in Wäschereini- gungsbetrieben.
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