ПРЕССОВЫЙ ЛИСТ ИЛИ БЕСКОНЕЧНАЯ ЛЕНТА С ТРАНСПОНДЕРОМ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
PRESSING SHEET OR ENDLESS TAPE WITH RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION TRANSPONDER

Изобретение относится к прессовому листу или бесконечной ленте, включающему в себя плоское тело с поверхностью тиснения и, по меньшей мере, с одной не предусмотренной для тиснения наружной поверхностью.
Известные из уровня техники прессовые листы или бесконечные ленты используются для прессования обрабатываемых пластин (заготовок) со слоистой структурой. Говоря об обрабатываемых пластинах, речь идет, как правило, о напольных ламинатах, покрытиях стен или потолка, а также о пластинах для мебельной промышленности, которые должны заменять поверхности из настоящей древесины или другие натуральные поверхности. При этом напольный ламинат состоит из нескольких слоев сердцевинной бумаги, одного слоя декоративной бумаги и при необходимости одного слоя оверлейной бумаги, которые спрессовываются с подслоем (субстратом), причем слои бумаги пропитываются полимером и затем спрессовываются друг с другом в прессе при помощи прессового листа или бесконечной ленты при повышенной температуре. Декоративная бумага снабжена оттиском, который имитирует натуральную поверхность, например поверхность древесины или камня. В мебельной промышленности могут использоваться дополнительные волокнистые плиты или пластиковые плиты, на которых располагается пропитанная полимером декоративная бумага и при необходимости пропитанная полимером оверлейная бумага. Этот пакет также спрессовывается в прессе при помощи прессового листа или бесконечной ленты при повышенной температуре. В большинстве случаев используется меламиновая смола (меламин-формальдегид), которая является термореактивным (горячего отверждения) полимером и твердеет благодаря повышенной температуре во время процесса прессования, так что различные слои прочно соединяются друг с другом. Альтернативно могут изготовляться препреги, состоящие из слоев декоративной бумаги и оверлейной бумаги и/или бумаги подложного слоя, которые впоследствии склеиваются или соединяются иным образом с субстратом.
Далее из уровня техники известно то, что спрессованные материалы во время процесса прессования снабжаются поверхностной структурой. Для этого прессовый лист или бесконечная лента имеет со своей стороны поверхностную структуру на поверхности тиснения, негативное изображение которой переносится во время процесса прессования на поверхность обрабатываемой пластины. Так как использованный полимер твердеет во время процесса прессования, поверхностная структура переносится на поверхность обрабатываемой пластины на длительное время. Благодаря поверхностной структуре натуральные поверхности отображаются через изготовленные таким образом материалы еще лучше. Последнее поколение таких материалов обладает той отличительной чертой, что поверхностная структура в соответствии с покрытием выполнена с расцветкой оттиска на декоративной бумаге. Так отличные друг от друга по цвету области могут снабжаться различными поверхностными структурами, так что, например, поверх древесных жилок оттисненного мотива древесины производится тиснение пористой структуры. Кроме того, поверх отверстия от сучка оттисненного мотива древесины может производиться тиснение соответствующей поверхностной структуры. Сверх этого, могут имитироваться неприсущие свойства натуральной поверхности, как например трещины.
Прессовые листы или бесконечные ленты в большинстве случае состоят из нержавеющей стали в качестве плоского тела, причем оно подвергается высоким давлениям прижатия и температурам во время процесса прессования. Сверх этого, прессовые листы или бесконечные ленты должны иметь определенную теплопроводность, чтобы тепло передавалось от прессовых листов или бесконечных лент на обрабатываемую пластину. Обладающая определенной структурой поверхность тиснения прессовых листов или бесконечных лент регулярно снабжается металлическим покрытием, например хромовым покрытием, которое повышает твердость поверхности тиснения и кроме того может снабжать поверхность обрабатываемой пластины необходимой степенью блеска. Благодаря вызванному металлическим покрытием повышению твердости увеличивается количество прессований, пока структура поверхности тиснения слишком сильно не износится. До этого износа доходит в частности в том случае, если пропитанная полимером оверлейная бумага дополнительно снабжается твердыми частицами, говоря о которых, речь идет в большинстве случаев о частицах корунда, для того чтобы уменьшать истирание спрессованных обрабатываемых пластин и таким образом повышать строк службы этих обрабатываемых пластин. Также известно применять способ нитрования для упрочнения обладающей определенной структурой поверхности тиснения прессовых листов или бесконечных лент или предусматривать плазменное нанесение покрытия.
Сама структура поверхности тиснения изготавливается при помощи шаблона из устойчивого к травлению материала и травильной ванны или при помощи коррозии поверхности посредством лазера или струи воды. Для достижения большой точности формирования структуры поверхности тиснения оказалось эффективным наносить шаблон из устойчивого к травлению материала на поверхность тиснения посредством печатающей головки с цифровым управлением, причем, говоря об устойчивом к травлению материале, речь идет предпочтительно о твердеющем под воздействием ультрафиолета лаке. Затем прессовый лист или бесконечная лента перемещается в травильную ванну, где в непокрытых шаблоном из устойчивого к травлению материала областях доходит до коррозии материала и тем самым до создания поверхностной структуры. При этом изготовление поверхностной структуры поверхности тиснения при помощи шаблона из устойчивого к травлению материала может осуществляться в нескольких циклах, причем шаблон из устойчивого к травлению материала наносится на уже обладающую предварительной структурой поверхность тиснения и во втором и во всех последующих циклах. Таким образом, сначала может изготавливаться грубая структура, а затем тонкая структура или поверхностная структура с несколькими глубинами формирования структуры. Использование лазера также подходит для того, чтобы изготовлять детализированную поверхностную структуру поверхности тиснения, по меньшей мере, за одну рабочую операцию, так как управление фокусом позволяет практически максимально точное удаление поверхности тиснения. Использование струи воды для изготовления поверхностной структуры поверхности тиснения является также альтернативой травильной ванне, причем струя воды имеет в частности преимущество сравнительно низких производственных расходов, так как ни большие количества травящих химикалий не должны использоваться и затем утилизироваться, ни энергоемкие лазерные устройства не должны предоставляться в распоряжение. Однако формирование поверхностной структуры при помощи струи воды имеет тот недостаток, что точность формирования структуры в настоящее время меньше, чем при формировании структуры травлением и лазером, так как струя воды не может фокусироваться произвольно. Однако оба способа могут использоваться, по меньшей мере, для формирования грубой структуры, в то время как формирование тонкой структуры может осуществляться при помощи технологии травления.
Ввиду трудоемких в выполнении и дорогих способов формирования структуры и способов обработки поверхности тиснения соответствующие типу прессовые листы или бесконечные ленты имеют высокую цену. Это относится в частности к прессовым листам и бесконечным лентам, чьи поверхностные структуры выполнены очень детализировано или с очень высокой точностью к натуральным поверхностям. Благодаря использованию специальных материалов и заключительным обработкам поверхности тиснения прессовые листы или бесконечные ленты подходят сверх этого для многократных процессов прессования, прежде чем они будут иметь ощутимый износ. При помощи таких прессовых листов или бесконечных лент могут осуществляться до 40000 прессований. Если прессовый лист или бесконечная лента изношена настолько, что это заметно на поверхности прессуемого материала посредством потери качества тиснения, то, как правило, происходит возврат прессового листа или бесконечной ленты производителю, который снова по-новому воссоздает поверхностную структуру прессового листа или бесконечной ленты с изначальным качеством. С этой целью производитель прессовых листов или бесконечных лент должен осуществлять точное и сложное управление складским хозяйством, так как он ввиду ограниченных возможностей (производственной мощности) должен держать на складе подчас многочисленные, повторно обрабатываемые прессовые листы или бесконечные ленты.
Для прессовых листов или бесконечных лент с очень большим сроком службы, то есть очень хорошими износостойкими свойствами, из-за специальной обработки поверхности изготовление может быть очень трудоемким и дорогим. По этой причине предлагается сдача в аренду прессовых листов или бесконечных лент, причем клиент оплачивает количество произведенных прессований. Для этого необходимо регистрировать количество прессований и ставить в соответствие прессовый лист или бесконечную ленту с определенным клиентом.
В свете вышеизложенного задача данного изобретения состоит в предоставлении прессового листа или бесконечной ленты, который или которая может просто идентифицироваться. Дальнейшая задача состоит в том, чтобы была возможность регистрировать выполненные рабочие действия.
Для решения первой задачи предусмотрено то, что прессовый лист или бесконечная лента имеет, по меньшей мере, один транспондер радиочастотной идентификации (RFID - radio frequency identification), причем RFID-транспондер снабжен электронной памятью, которая может считываться и/или записываться RFID-транспондером, причем в памяти сохранен, по меньшей мере, один идентифицирующий прессовый лист или бесконечную ленту набор данных. Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления проистекают из зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно изобретению прессовый лист или бесконечная лента имеет RFID-транспондер, который взаимодействует с интегрированной в него памятью. Стандартные RFID-транспондеры наряду с антенной и аналоговой интегральной микросхемой передачи и приема, которая называется также трансивером (искусственно образованное слово из трансмиттера и ресивера), имеют цифровую интегральную микросхему и память. Говоря о цифровой интегральной микросхеме, речь может идти о микроконтроллере, причем степень сложности RFID-транспондера в значительной степени определяет его цену. Некоторые RFID-транспондеры имеют очень небольшую память, на которой сохранен лишь набор данных в виде серийного номера, который однозначно идентифицирует RFID-транспондер. Другие RFID-транспондеры имеют большую память, на которой могут храниться дополнительные данные. Благодаря RFID-транспондеру прессовый лист или бесконечная лента может легко идентифицироваться, так как память RFID-транспондера может легко считываться при помощи считывающего устройства.
Кроме того, вероятность ошибки такой электронной идентификации значительно ниже, чем при идентификации прессовых листов или бесконечных лент при помощи выгравированного серийного номера. Поэтому логистика соответствующих изобретению прессовых листов или бесконечных лент существенно упрощена и менее подвержена ошибкам по сравнению с известными из уровня техники прессовыми листами или бесконечными лентами. Для соответствующего изобретению прессового листа или бесконечной ленты подходят также такие RFID-транспондеры, которые обладают внутренней памятью, на которой наряду с серийным номером RFID-транспондера могут также храниться рабочие данные прессового листа или бесконечной ленты в течение всего его или ее срока службы или в течение части срока службы и/или производственные данные прессового листа или бесконечной ленты.
В памяти RFID-транспондера могут храниться рабочие данные и/или производственные данные прессового листа или бесконечной ленты. Сохраняемые в памяти данные передаются радиочастотным (RF-) передатчиком и принимаются RFID-транспондером, который записывает затем принятые данные в память. Однако сверх этого RFID-транспондер может считывать данные из памяти и передавать их на радиочастотный (RF-) приемник. Следовательно, сохранение данных в памяти и считывание сохраненных в памяти данных может осуществляться беспроводным образом. RFID-транспондеры с очень небольшими размерами уже имеются в продаже, так что прессовый лист или бесконечная лента может экономически выгодно оснащаться ими, и это не требует особый квалифицированный персонал, для того чтобы производить дооснащение прессовых листов или бесконечных лент.
Сохраненные в памяти рабочие данные выбраны из группы данных, состоящих из давления прижатия, длительности прижатия, температуры поверхности тиснения, материала обрабатываемой пластины, момента времени прессования, количества прессований, имени и адреса одного или нескольких лиц или компаний. В памяти могут дополнительно храниться производственные данные прессового листа или бесконечной ленты, причем производственные данные выбраны из группы данных, состоящих из материалов тела, материалов покрытия поверхности тиснения, данных об обработках поверхности тиснения и данных о структуре поверхности тиснения. Эти рабочие данные делают возможной полную реконструкцию выполненных прессовым листом или бесконечной лентой рабочих действий и потому делают возможным выставление счета на основе действительно выполненных прессовым листом или бесконечной лентой прессовальных ходов. Кроме того, может быть предусмотрено то, что получатель и соответственно пользователь прессовых листов или бесконечных лент дополнительно переносит данные на RFID-транспондер, например время суток процесса прессования и данные о состоянии прессуемых обрабатываемых пластин и какие данные сохраняются в памяти. Производственные же данные делают возможным точное документирование первоначального состояния прессового листа или бесконечной ленты, то есть перед выполнением первого рабочего действия, срок службы и рабочее время.
Соответствующий изобретению прессовый лист или бесконечная лента может иметь глухое отверстие или выемку, в котором или которой расположен RFID-транспондер. Выполнение глухого отверстия, например, в краевой области прессового листа или бесконечной ленты является простым и возможно без больших трудозатрат известными способами. Расположение и закрепление RFID-транспондера в глухом отверстии защищает его от механического повреждения при эксплуатации прессовых листов или бесконечных лент. При этом глухое отверстие выполнено предпочтительно на предусмотренной не для тиснения наружной поверхности прессового листа или бесконечной ленты.
Кроме того, между RFID-транспондером и прессовым листом или бесконечной лентой может быть расположена тепловая изоляция, которая защищает RFID-транспондер от чрезмерного нагрева и тем самым создает условия для достаточно длительного срока службы RFID-транспондера.
В дальнейшем варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено то, что RFID-транспондер включает в себя источник напряжения и тока, который питает RFID-транспондер напряжением и током. Принципиально RFID-транспондеры существуют в трех различных вариантах осуществления. Ими являются пассивные RFID-транспондеры, полуактивные RFID-транспондеры и активные RFID-транспондеры, причем пассивные RFID-транспондеры не имеют собственное снабжение напряжением и током, а питаются энергией от излученного передатчиком радиочастотного (RF-) поля и сообщаются с приемником посредством модуляции излученного RF-поля, причем передатчик может быть одновременно выполнен в качестве приемника. Пассивные RFID-транспондеры могут быть выполнены с очень небольшими размерами и имеют длительный срок службы. Тем не менее, передача данных с пассивного RFID-транспондера на приемник может происходить только на очень коротких расстояниях, так как пассивные RFID-транспондеры не обладают собственным передатчиком. Полуактивные RFID-транспондеры оснащены источником напряжения и тока, однако они не оснащены собственным передатчиком, так что также полуактивные RFID-транспондеры сообщаются с приемником посредством модуляции излученного передатчиком RF-поля. Источник напряжения и тока используется для того, чтобы питать напряжением и током цифровую интегральную микросхему, которая может быть выполнена в виде микроконтроллера, и при необходимости память, если речь идет об энергозависимой памяти. Так как модуляция излученного RF-поля у полуактивных RFID-транспондеров поддерживается собственным источником напряжения и тока, радиус действия полуактивных RFID-транспондеров значительно больше по сравнению с радиусом действия пассивных RFID-транспондеров. Активные же RFID-транспондеры имеют источник напряжения и тока в виде аккумуляторной батареи и собственный передатчик, который питается от источника напряжения и тока наряду с цифровой интегральной микросхемой, которая может быть выполнена в виде микроконтроллера, и памятью, если речь идет об энергозависимой памяти. Поэтому расстояние передачи активного RFID-транспондера значительно больше, чем у полуактивных RFID-транспондеров. Таким образом, в соответствующем изобретению прессовом листе или бесконечной ленте могут использоваться и пассивные, и полуактивные, и активные RFID-транспондеры.
Пассивные RFID-транспондеры используются предпочтительно для идентификации прессового листа или бесконечной ленты, в то время как в отличие от них полуактивные или активные RFID-транспондеры с собственным источником напряжения могут активно использоваться для сохранения и считывания данных из памяти и по этой причине отлично подходят для регистрации рабочих данных во время эксплуатации.
В дальнейшем частном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено то, что прессовый лист или бесконечная лента имеет, по меньшей мере, один датчик температуры, который взаимодействует с RFID-транспондером, так что значения измерений могут сохраняться в памяти RFID-транспондера. В этом случае на не предусмотренной для тиснения наружной стороне тела расположен, по меньшей мере, один датчик температуры, который измерят температуру тела и передает ее в память. Далее, по меньшей мере, один датчик температуры может быть утоплен (заподлицо) в теле. В дальнейшем варианте осуществления расположение датчика температуры может осуществляться на поверхности тиснения прессового листа или бесконечной ленты, если тело прессового листа или бесконечной ленты не полностью состоит из металла, и потому теплопроводность тела может быть низкой. Как было изложено выше, прессование обрабатываемых пластин происходит при повышенной температуре, так что использованный полимер твердеет. Это влечет за собой то, что при помощи измерения температуры может регистрироваться каждое прессование. Следовательно, сохранение данных измерений температуры в памяти делает возможной реконструкцию выполненных прессовым листом или бесконечной лентой прессовальных ходов.
Сверх этого, может быть предусмотрено то, что прессовый лист или бесконечная лента имеет, по меньшей мере, один датчик давления, который взаимодействует с RFID-транспондером, так что значения измерений могут сохраняться в памяти RFID-транспондера. В этом случае предусмотрено расположение датчика давления на поверхности тиснения прессового листа или бесконечной ленты, вследствие чего становится возможной регистрация давления прижатия при прессовании. Давление прижатия имеет существенное влияние на износ поверхности тиснения прессового листа или бесконечной ленты. Данные измерений температуры и/или давления сохраняются в памяти и могут передаваться RFID-транспондером на RF-приемник. RF-передатчик и RF-приемник могут и в большинстве случаев интегрированы в единое устройство, так называемый считыватель.
Далее в RFID-транспондере может быть реализован способ "предотвращения столкновений", который делает возможной передачу данных нескольких RFID-транспондеров, которые находятся внутри RF-поля одного передатчика. Специалисту известен из уровня техники ряд способов "предотвращения столкновений", которые используются в RFID-транспондерах, в частности способ Aloha (способ на основе протокола множественного доступа для спутниковых и локальных сетей связи) и способ "прохода по древу".
Далее для объективного контроля и считывания RFID-транспондеров с носителями памяти предусмотрено то, что все электронные компоненты снабжены контрольной этикеткой. При этом контрольная этикетка помещается на прессовый лист или бесконечную ленту, предпочтительно охватывая область RFID-транспондера, чтобы при проверке использованных прессовых листов или бесконечных лент мог осуществляться контроль целостности печати.
Изобретение разъясняется более подробно при помощи чертежа. На чертеже показаны:
фиг. 1 - два вида в перспективе первого варианта осуществления соответствующего изобретению прессового листа;
фиг. 2 - разрез прессового листа согласно фиг. 1; и
фиг. 3 - второй вариант осуществления соответствующего изобретению прессового листа.
Фиг. 1 показывает два вида в перспективе первого варианта осуществления соответствующего изобретению прессового листа 1. На левом виде с фиг. 1 к наблюдателю обращена обладающая определенной структурой поверхность 2 тиснения. Поверхность 2 тиснения имеет поверхностную структуру 3 в виде текстуры древесины. На правом виде к наблюдателю обращена отвернутая от поверхности 2 тиснения наружная поверхность 4. В краевой области наружной поверхности 4 выполнено глухое отверстие 5, в котором RFID-транспондер 6 расположен и закреплен на прессовом листе. RFID-транспондер включает в себя интегрированную память, которая может считываться и записываться RFID-транспондером 6. Расположение RFID-транспондера 6 в глухом отверстии 5 защищает RFID-транспондер 6 от механического повреждения во время использования подчас очень больших прессовых листов 1. В зависимости от размера RFID-транспондера 6 он может также располагаться в выполненном на боковой (торцевой) наружной поверхности прессового листа 1 глухом отверстии или выемке. Тем не менее, так как прессовые листы 1 имеют толщину лишь в несколько миллиметров, в этом случае должен использоваться очень небольшой RFID-транспондер 6.
Фиг. 2 показывает разрез через глухое отверстие 5 и RFID-транспондер 6 прессового листа 1 согласно фиг. 1. Глухое отверстие 5 выполнено на отвернутой от поверхности 2 тиснения наружной поверхности 4. Внутри глухого отверстия 5 расположен и закреплен RFID-транспондер 6. Между прессовым листом 1 и RFID-транспондером 6 расположена тепловая изоляция 7, которая защищает RFID-транспондер 6 от чрезмерного нагрева и тем самым от повреждения. Тепловая изоляция 7 может также распространяться по боковым поверхностям RFID-транспондера 6. Равным образом тепловая изоляция 7 может полностью заполнять глухое отверстие 5 в области между RFID-транспондером 6 и боковой поверхностью глухого отверстия 5.
Фиг. 3 показывает вид в перспективе дальнейшего варианта осуществления соответствующего изобретению прессового листа 10. Прессовый лист 10 включает в себя поверхность 11 тиснения, которая имеет поверхностную структуру 12 в виде текстуры древесины. Как и в первом варианте осуществления, прессовый лист 10 имеет (непоказанное) глухое отверстие, выполненное на отвернутой от поверхности 11 тиснения наружной поверхности. В глухом отверстии также расположен RFID-транспондер (не показан). Между RFID-транспондером и прессовым листом 10 также расположена тепловая изоляция. В отличие от первого варианта осуществления прессовый лист 10 во втором варианте осуществления имеет датчик 13 температуры и датчик 14 давления, которые в каждом случае расположены в краевой области поверхности 11 тиснения и при помощи измерительных линий соединены с RFID-транспондером. Измерительные линии проведены через отверстие 15, которое уплотнено подходящим материалом, так что составные элементы прессуемых обрабатываемых пластин, как например меламиновая смола, не могут в него проникать.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 прессовый лист
2 поверхность тиснения
3 поверхностная структура
4 наружная поверхность
5 глухое отверстие
6 RFID-транспондер
7 тепловая изоляция
10 прессовый лист
11 поверхность тиснения
12 поверхностная структура
13 датчик температуры
14 датчик давления