DE10135595C1 - Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von dünnen, beidseitig mit Isoliermaterialien umhüllten Transpondern - Google Patents

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. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, 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.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von dünnen, beidseitig mit Isoliermaterialien umhüllten Transpondern im Rolle zu Rolle Verfahren.

Transponder, die beispielsweise zur Personenerkennung, Tier­ erkennung, Kleidungserkennung oder als Smart-Card verwendet werden, werden für den Industrieeinsatz üblicherweise beid­ seitig mit einer Deckschicht versehen, um die Bauteile des Transponders (Antenne und sonstige elektronische Bauteile) gemeinsam handhabbar zu machen und vor äußeren Umgebungsein­ flüssen zu schützen. Dazu werden die Transponder bisher mit mehreren Kunststoffplättchen verklebt und anschließend ver­ presst. 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 bedeu­ tet.

Zur Herstellung von Formteilen zum Abdichten von Steckver­ bindern oder als Vergussmasse für die elektronischen Kompo­ nenten ist es bekannt, Schmelzklebstoffe zu verwenden. So werden Schmelzklebstoffe beispielsweise seit Jahren für was­ serdichte Steckverbinder eingesetzt. Darüber hinaus gibt es auch spezielle Schmelzklebstoffe 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 mecha­ nische Festigkeit und erfüllt noch andere Aufgaben, die bis­ her von zusätzlichen kostenintensiven Kunststoffteilen er­ füllt 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 Poly­ ethylen, Polyvenylchlorid 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 preis­ günstig aus Aluminium hergestellt werden. Diese Verfahren eignen sich beispielsweise zum Vergießen von Kabeldurchfüh­ rungen 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 Schmelzkleb­ stoff zu vergießen. Dazu würde der Transponder in eine Werk­ zeugform 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 (End­ dicke im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm) sind nicht möglich.

Aus DE 199 42 932 A1 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 ver­ bleibt. 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 Magnet­ feld oder durch den Pressdruck. Auch dieses Verfahren ist offensichtlich sehr aufwendig, wäre aber grundsätzlich auch zur Ummantelung von Transpondern geeignet.

Aus DE 198 48 712 A1 ist ein Verfahren zum beidseitigen Um­ manteln von Transpondern mit Schmelzklebstoffen bekannt, bei dem zuerst der Transponder (Chipspule) auf eine Schmelz­ klebefolie gelegt und in einem weiteren Vorgang mit Schmelz­ kleber umhüllt wird, wobei Schmelzklebstoffe auf Polyamid­ basis verwendet werden können. Dabei wird die Chipspule auf den Boden einer Spritzgussform aufgelegt, dann wird im Spritzgießen eine erste Filmschicht aufgebracht, die Chip­ spule mit der ersten Filmschicht aus der Form herausgenommen und anschließend eine weitere Filmschicht (Deckfolie) aufge­ bracht.

Aus DE 196 02 821 C1 ist es bekannt, eine Datenkarte mit einem Kartenkörper, wenigstens einer Kartendecklage und wenigstens einer Kartenbodenlage herzustellen, wobei dieser mehrschichtige Aufbau durch Anpressrollen geführt wird.

Aus DE 35 40 619 C1 ist es bekannt, Schmelzkleber durch Sprühen aufzutragen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Transponder mit möglichst hohem Automatisierungsgrad bei möglichst geringer Gesamt­ schichtdicke kontinuierlich ummanteln zu können.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von dünnen, beidseitig mit Isoliermaterialien um­ hüllten Transpondern im Rolle zu Rolle Verfahren gelöst, bei welchem die Transponder auf einem Förderband einer Sprühbe­ schichtungsvorrichtung zugeführt und eine erste Beschichtung aus Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis aufgebracht wird, der zusammenhängende Transponder-/Schmelzkleber-Verbund vom För­ derband abgelöst wird und auf den Transponder-/Schmelzkle­ ber-Verbund auf der nicht beschichteten Seite eine zweite Schmelzkleberschicht aufgebracht wird.

Der Transponder wird somit, anders als bei Schmelzklebstoff­ gussverfahren, nicht in eine Werkzeugform eingesetzt und mit dem Schmelzklebstoff vergossen, sondern außerhalb eines Werkzeuges auf einem Förderband angeordnet, in einer Sprüh­ beschichtungsvorrichtung zunächst von einer Seite mit Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis beschichtet, und dann nach Ablösung vom Förderband auf der Rückseite mit einer zweiten Schmelzkleberschicht. Dieser Verfahrensablauf ist offensichtlich einfach, kontinuierlich durchführbar und vollständig automatisierbar, es lassen sich auch geringe Schichtdicken verwirklichen.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass gleichzeitig meh­ rere Transponder in Abstand zueinander zugeführt und be­ schichtet 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 vorzugweise zu einem Zeitpunkt, zu dem die Filmschichten noch nicht erkal­ tet sind, durch diese zusätzliche Überpressung lassen sich Schichtdicken im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm erreichen.

Werden gleichzeitig mehrere Transponder auf diese Art hin­ tereinander 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 vereinfach­ ter 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 be­ zeichnet. Diese Trägerschicht kann beispielsweise aus Papier bestehen und als Rollenware ausgebildet sein. Auf dieser Trä­ gerschicht 1 sind hintereinander beabstandet voneinander meh­ rere stark vereinfacht dargestellte, zu ummantelnde Transpon­ der 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 Versprüh­ einrichtung 3 oder die Trägerschicht 1 bewegt wird, wird auf die Transponder 2 zunächst von der freien Oberseite eine Film­ schicht 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 Film­ schicht 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 Film­ schicht 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 Schmelzkleb­ stoff 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 zwi­ schen den beiden Filmschichten 4 und 5 eingeschlossen bzw. ummantelt. Um die Schichtdicke zu verringern, ist dabei vor­ teilhaft 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 verein­ zelt und in die gewünschte Form gebracht, was zeichnerisch nicht dargestellt ist.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Aus­ führungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So müssen grund­ sätzlich die Transponder 2 nicht auf einer Trägerschicht 1 an­ geordnet werden, sie können auch beispielsweise auf ein För­ derband positioniert und auf dem Förderband selbst mit der ersten Filmschicht 4 beschichtet werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von dünnen, beid­ seitig mit Isoliermaterialien umhüllten Transpondern im Rolle zu Rolle Verfahren, bei dem die Transponder auf einem Förderband einer Sprühbeschichtungsvorrichtung zugeführt und eine erste Beschichtung aus Schmelzklebstoff auf Polyamid­ basis aufgebracht wird, der zusammenhängende Transponder-/ Schmelzkleber-Verbund vom Förderband abgelöst wird und auf den Transponder-/Schmelzkleber-Verbund auf der nicht be­ schichteten Seite eine zweite Schmelzkleberschicht aufge­ bracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mehrere Transponder in Abstand zueinander zugeführt und beschichtet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der zweiten Filmschicht der beid­ seitig beschichtete Transponder durch Pressrollen geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der beschichtete Transponder vor dem Erkalten der Film­ schichten durch die Pressrollen geführt wird.