将适于以无线电频率通信的电子装置插入到相应的橡胶套中的处理方法与流程

1.本发明涉及将适于以无线电频率通信的电子装置插入到相应的橡胶套中的处理方法。
2.本发明在将应答器插入相应的橡胶套方面找到了有利的应用，以下说明将对其进行明确的参照，而不意味着任何一般性的损失。


背景技术：

3.近年来，出现了能够形成现代车辆的有源部分的所谓的“智能”充气轮胎，提供有关所安装的充气轮胎的类型的信息、有关充气轮胎的状态的信息以及有关环境状况的信息。
[0004]“智能”充气轮胎通常配备有应答器(即，适于以无线电频率通信的电子装置)，其允许对充气轮胎的标识、特性和历史进行远程通信(即，与安装了该轮胎的车辆和必须执行检查或更换充气轮胎的操作员进行通信)。
[0005]
最近，提出了基于应答器的存在的rfid(“无线电频率识别”)技术和tpms(“轮胎压力监测系统”)技术的统一，tpms技术测量有效充气压力以便在应答器内记忆有效充气压力，然后通过应答器本身进行有效充气压力的远程通信。
[0006]
最初，提出了将应答器粘到充气轮胎胎侧的内表面或外表面上；从设计的观点来看该解决方案非常简单，并且也适用于现有的充气轮胎；然而，相比之下，其不能保证应答器不会在充气轮胎的胎侧经历周期性变形后从充气轮胎分离(特别是当其粘到外表面时)。
[0007]
此后，提出了在充气轮胎的结构内、即在构成充气轮胎的各个层的内部集成应答器。
[0008]
为了能够将应答器集成到充气轮胎的结构中，通常将应答器预先插入到从各侧完全包围应答器的橡胶套中；这种橡胶套既具有利用橡胶的介电特性允许更有效地发射和接收无线电频率信号的功能，又具有在为了将应答器本身耦合到构成充气轮胎的部件所必需的处理期间保护应答器的功能。
[0009]
为了将应答器插入到相应的橡胶套中，已知使沿着直线插入路径水平配置的第一橡胶带前进，以将应答器放置在第一橡胶带的上表面，将具有与第一橡胶带相同尺寸的第二橡胶带放置在第一橡胶带的上表面(因此位于先前放置的应答器上方)，借助于至少一对协作辊将两个橡胶带压在它们之间，两个橡胶带从协作辊之间穿过，然后横切两个橡胶带以便分离橡胶套(其包括两个橡胶带的一部分)。
[0010]
ep2172878公开了一种生产rfid标签的方法。
[0011]
us2011284155公开了一种用于制造包括至少一个被橡胶覆盖的电子部件的至少一个元件的方法，其中该部件被放置为与第一橡胶带接触并且被第二橡胶带以覆盖该部件的方式覆盖。


技术实现要素：

[0012]
本发明的目的是提供一种用于将适于以无线电频率通信的电子装置插入到相应的容易制造且成本低廉的橡胶套中的处理方法。
[0013]
根据本发明，提供了根据所附权利要求所述的用于将适于以无线电频率通信的电子装置插入到相应的橡胶套中的处理方法。
[0014]
权利要求说明了形成本说明书的组成部分的本发明的优选实施方式。
附图说明
[0015]
现在将参照示出示例性、非限制性实施方式的附图来说明本发明，其中：
[0016]
·
图1是插入到橡胶套中的应答器的示意图；
[0017]
·
图2和图3分别是图1的应答器沿着截面线ii
‑
ii和沿着截面线iii
‑
iii的两个截面；
[0018]
·
图4是将应答器插入到相应的橡胶外壳中的处理单元的示意性侧视图；
[0019]
·
图5是图4的处理单元的示意性平面图；
[0020]
·
图6是图4的处理单元的用于进给橡胶片的装置的示意性平面图；
[0021]
·
图7是图6的进给装置的夹持头在拾取站内的示意性侧视图；和
[0022]
·
图8是图7的夹持头在转运站内的示意性侧视图。
具体实施方式
[0023]
在图1中，附图标记1表示整个应答器，即能够存储信息并能够借助于无线电频率进行通信的电子装置(通常是无源的，即没有专用电源)。换句话说，应答器1是小尺寸的“智能标签”，其适用于通过称为读取器(或轮询(polling)装置)的特定固定或便携式装置响应远程轮询；读取器能够读取和/或修改包含在进行轮询的应答器1内的信息，同时以无线电频率与应答器1本身通信。因此，应答器1是根据所谓的rfid技术(“无线电频率识别”)操作的无线读取和/或写入系统的一部分。
[0024]
应答器1旨在集成到充气轮胎中，即在充气轮胎本身的构造期间插入在充气轮胎的部件之间，或者旨在固定到充气轮胎1的外表面上。
[0025]
根据图1所示，应答器1包括配备有非易失性存储器(通常为eeprom或fram，后者更昂贵，但技术更先进)的电子电路2(即，微芯片)、连接到电子电路2的天线3、以及承载电子电路2和天线3并且通常被定义为“基板”的支撑件4(通常包括一层聚酯薄膜、诸如pet或pvc的塑料、或其它类似材料)；如下所述，支撑件4也可以不存在。在图2所示的实施方式中，天线3是偶极天线(或简称为偶极)并且包括使用线性电导体实现的两个同等打开的臂，由此电流流动以远程辐射电磁场。
[0026]
在使用中，天线3接收电磁信号，该电磁信号通过电磁感应在天线3内感应出电势差，这在电子电路2内产生电流循环以便向电子电路2本身供电；由此激活的电子电路2借助于天线3传输包含在其存储器中的数据，并且在适当的情况下还修改包含在其存储器中的数据。
[0027]
根据图1、图2和图3所示，将应答器1插入到橡胶套5中，橡胶套5包括叠置并且一个压抵另一个的两个生橡胶条带6和7(优选地，两个橡胶条带6和7的橡胶最初是生的，并在充
气轮胎本身的最终硫化期间与充气轮胎的其余部分一起硫化)；通常，套5的两个生橡胶条带6和7比应答器1(即，比电子电路2和天线3)长/宽1mm至2mm。两个生橡胶条带6和7最初是平行六面体，当它们围绕应答器1本身一个压抵另一个时围绕应答器1的部件变形。根据一替代实施方式，套5的两个橡胶条带6和7从开始就是硫化的(即两个橡胶条带6的橡胶立即硫化)或半硫化的(或仅部分硫化)；两个橡胶条带6和7之间也可以具有不同的硫化程度(例如，条带6可以是生橡胶而条带7可以是硫化的橡胶或半硫化的橡胶，反之亦然)。
[0028]
根据未示出的不同实施方式，不存在支撑件4并且其功能由套5的橡胶条带6和7执行。
[0029]
根据优选的(但明显非限制性的)实施方式，套5(在其内部包含应答器1)的厚度t在0.6mm和2mm之间，套5的宽度w约为8mm至12mm，套5的长度l约为60mm至80mm。
[0030]
在图4和图5中，附图标记8表示用于将应答器1整体插入到相应的橡胶套5中的处理单元。
[0031]
处理单元8包括输送机9，输送机9使(例如水平地)沿着水平且笔直的插入路径配置的单个生橡胶带10前进；如下所述，橡胶带10旨在形成各个套5的条带6。借助于进给装置11(该进给装置11可以借助于挤出机生产生橡胶带10)将生橡胶带10进给到输送机9，否则其可以将生橡胶带10从卷轴上退绕(由此，例如借助于插入不粘薄膜来缠绕生橡胶带10，该不粘薄膜可以随着退绕的进行而被移除并且通常在最终移除之后重复使用)。
[0032]
处理单元8包括进给装置12，该进给装置12将各个应答器1放置在橡胶带10的上表面并且(大约)在橡胶带10的中心处；必要地，各个应答器1均以留在橡胶带10本身的范围内的方式放置在橡胶带10的上表面。在附图所示的优选实施方式中，各个应答器1均横向放置在橡胶带10的上表面，即，应答器1的纵轴垂直于橡胶带10的纵轴10；根据替代的实施方式(未示出)，各个应答器1均纵向放置在橡胶带10的上表面，即，应答器1的纵轴平行(同轴)于橡胶带10的纵轴。
[0033]
例如，进给装置12可以包括适于拾取和保持应答器1的夹持头(吸力或磁性)以及在拾取站和转运站之间循环移动夹持头的机动臂，其中在所述拾取站处夹持头拾取应答器1，并且在转运站处夹持头将应答器1放置在橡胶带10的上表面。换言之，进给装置12的夹持头能够借助于气动抽吸或者借助于由电磁体产生的磁引力保持应答器1。
[0034]
在附图所示的实施方式中，进给装置12一次将单个应答器1放置在橡胶带10的上表面；根据未示出的不同实施方式，进给装置12一次将多个应答器1(例如，一次两个、三个、四个、五个
……
应答器1)放置在橡胶带10的上表面。
[0035]
处理单元8包括进给装置13，该进给装置13沿着橡胶带10的行进方向配置在进给装置12的下游并且将完全覆盖应答器1的橡胶片14放置在橡胶带10的上表面，并且放置在各个先前放置的应答器1上方；如下所述，各个橡胶片14均旨在形成各个套5的条带7。在附图所示的实施方式中，各个橡胶片14均具有矩形形状，而根据未示出的其它实施方式，各个橡胶片14均具有与矩形不同的形状。橡胶片14可以由生橡胶、半硫化橡胶或硫化橡胶构成。在附图所示的实施方式中，各个橡胶片14均覆盖单个应答器1；根据未示出的不同实施方式，各个橡胶片14均覆盖并排放置的多个应答器1(例如，并排放置的两个、三个、四个、五个
……
应答器1)。
[0036]
例如，进给装置13可以包括适于拾取和保持橡胶片14的夹持头以及在拾取站和转
运站之间循环移动夹持头的机动臂，其中在拾取站处夹持头拾取橡胶片14，并且在转运站处抽吸夹持头将橡胶片14放置在橡胶带10的上表面且放置在对应的应答器1上。
[0037]
在附图所示的实施方式中，进给装置13一次将单个橡胶片14放置在橡胶带10的上表面；根据未示出的不同实施方式，进给装置13一次将多个橡胶片14(例如，一次两个、三个、四个、五个
……
橡胶片14)放置在橡胶带10的上表面。
[0038]
根据附图所示的优选实施方式，处理单元8包括压缩装置15，该压缩装置15沿着橡胶带10的行进方向配置在进给装置13的下游并且适于将每个橡胶片14压抵橡胶带10(在插入对应的应答器1的情况下)。
[0039]
根据附图所示的优选实施方式，压缩装置15包括至少一对在它们之间协作的压辊，其中承载覆盖有橡胶片14的应答器1的橡胶带10从压辊之间穿过。
[0040]
处理单元8包括切割装置16，其沿着橡胶带10的行进方向配置在压缩装置15的下游并且适于在围绕各个应答器1执行矩形形状的边界切割时切割橡胶带10，以便将包含各个应答器1的套5从橡胶带10分离。切割装置16包括带有矩形刀片(其内部显然是空的)的切割头17和与切割头17对齐并且相对于切割头17配置于橡胶带10的另一侧的配对头18；切割头17可竖直移动，诸如接近和远离橡胶带10，而配对头18能够是固定的，或者其也能够竖直移动，诸如接近和远离橡胶带10。
[0041]
在附图所示的实施方式中，切割装置16一次切割一个应答器1；根据未示出的不同实施方式，切割装置16一次切割多个应答器1(例如，一次两个、三个、四个、五个
……
应答器1)。
[0042]
根据优选的实施方式，切割装置16切割橡胶带10和橡胶片14两者，以便将包含相应应答器1的套5与橡胶带10分离；换句话说，由切割装置16形成的矩形切口(略)小于橡胶片14，使得由切割装置16形成的矩形切口也包含(穿过)橡胶片14。即，由切割装置16形成的各个矩形的边界切口小于对应的橡胶片14，完全包含在对应的橡胶片14内并且还穿过对应的橡胶片14。因此，切割装置16从对应的橡胶片14内切断各个套5。
[0043]
需要强调的是，输送机9根据间歇运动规律(即逐步)移动橡胶带10，该运动规律设想了在橡胶带10前进期间的运动阶段和在橡胶带10保持静止期间的停止阶段的循环交替。所有处理(应答器1的进给、橡胶片14的进给、套5的切割)都在橡胶带10停止时(或在停止阶段期间)执行，并在橡胶带10运动时(即，在运动阶段期间)暂停。
[0044]
在图6中，示出了进给装置13的可能的示例性实施方式，其将一个生橡胶片14放置在橡胶带10的上表面且放置在各个先前放置的应答器1上。进给装置13包括适于拾取和保持橡胶片14的夹持头19以及在拾取站s1和转运站s2之间循环移动夹持头19的机动臂20，其中，夹持头19在拾取站s1处拾取橡胶片14，并且夹持头19在转运站s2处将橡胶片14放置在橡胶带10的上表面且放置在对应的应答器1上。
[0045]
根据图7和图8所示，夹持头19具有矩形形状且内部为空的刀片21，其适于从在滑动平面23上方循环移动并且还用作刀片21的配对物的橡胶带22切割和移除橡胶片14；因此，橡胶带22的已经使用的部分在摘取橡胶片14的那些区域处具有一连串矩形开口24(如图6所示)。刀片21可以具有与矩形不同的形状：刀片21必须再现橡胶片14的形状，因此，如果橡胶片14的形状与矩形不同(或多或少)，则刀片21也必须具有不同于矩形的相同形状(或多或少)。夹持头19还具有推动器25，其配置在矩形刀片21内并且适于从刀片21内摘取
橡胶片14以将橡胶片14放置在橡胶带10的上表面且放置在对应的应答器1上。在这方面，重要的是观察生橡胶片14非常“粘”，并且因此倾向于牢固地粘附到矩形刀片21的内表面；因此，不需要提供用于将橡胶片14保持在矩形刀片21内的装置，而是需要提供用于从矩形刀片21内摘取橡胶片14的装置(诸如推动器25)。显然，如果橡胶片14由硫化或半硫化的橡胶制成，则刀片21可设置有用于将橡胶片14保持在其中的保持装置(例如真空装置)。
[0046]
在附图所示的实施方式中，供从其摘取橡胶片14的橡胶带22配置在橡胶带10的侧向旁边；根据未示出的不同实施方式，供从其摘取橡胶片14的橡胶带22配置在橡胶带10的上方并且与橡胶带10本身竖直对齐(在该实施方式中，夹持头19仅完成竖直直线运动)。
[0047]
在不脱离本发明的保护范围的情况下，本文所说明的实施方式能够相互组合。
[0048]
上述处理单元8具有许多优点。
[0049]
首先，上述处理单元8实施起来特别简单和经济，因为其设想仅执行少数容易自动化的操作。
[0050]
此外，上述插入方法可以将应答器1插入到套5中，同时始终确保高精度，因为每个橡胶片14都在橡胶带10静止时被放置在橡胶带10的上表面且放置在对应的应答器1上。
[0051]
最后，与在橡胶带10上叠置另一连续橡胶带的解决方案相比，上述插入方法可以降低生产成本，因为在由切割装置16进行切割后丢弃的橡胶量降低；这是由于橡胶片14比橡胶带10小(即，它们几乎是应答器1的尺寸)。
[0052]
附图标记说明
[0053]1ꢀꢀꢀ
应答器
[0054]2ꢀꢀꢀ
电子电路
[0055]3ꢀꢀꢀ
天线
[0056]4ꢀꢀꢀ
支撑件
[0057]5ꢀꢀꢀ
套
[0058]6ꢀꢀꢀ
条带
[0059]7ꢀꢀꢀ
条带
[0060]8ꢀꢀꢀ
处理单元
[0061]9ꢀꢀꢀ
输送机
[0062]
10
ꢀꢀ
橡胶带
[0063]
11
ꢀꢀ
进给装置
[0064]
12
ꢀꢀ
进给装置
[0065]
13
ꢀꢀ
进给装置
[0066]
14
ꢀꢀ
橡胶片
[0067]
15
ꢀꢀ
压缩装置
[0068]
16
ꢀꢀ
切割装置
[0069]
17
ꢀꢀ
切割头
[0070]
18
ꢀꢀ
配对头
[0071]
19
ꢀꢀ
夹持头
[0072]
20
ꢀꢀ
机动臂
[0073]
21
ꢀꢀ
刀片
[0074]
22
ꢀꢀ
橡胶带
[0075]
23
ꢀꢀ
滑动平面
[0076]
24
ꢀꢀ
开口
[0077]
25
ꢀꢀ
推动器
[0078]
s1
ꢀꢀ
拾取站
[0079]
s2
ꢀꢀ
转运站
[0080]
h
ꢀꢀꢀ
高度
[0081]
l
ꢀꢀꢀ
长度
[0082]
w
ꢀꢀꢀ
宽度
[0083]
t
ꢀꢀꢀ
厚度