Verwendung eines codierten und detektierbaren Polymerbauteils zur Markierung eines Artikels, insbesondere eines Schlauches, gegen Produktpiraterie

Codierte und detektierbare Bauteile, insbesondere Polymerbauteile, zur Erfassung von Daten unter verschiedenen Gesichtspunkten sind bekannt, wobei im Folgenden auf den diesbezüglichen Stand der Technik näher eingegangen wird.

In der Patentschrift DE 36 17 319 C2 wird eine Berechtigungskarte, beispielsweise eine Geldkarte, Scheckkarte, Kreditkarte, Identifizierungskarte und ein Zuggangsticket, vorgestellt, auf deren Fläche ein streifenartiger Codierbereich gebildet ist und auf dem Magnetteilchen derart in Abständen zueinander angebracht sind, dass sie einen Strichcode bilden. Zwei Strichcode sind dabei seitlich zueinander versetzt.

Eine umfassende Literatur befasst sich mit einer Einrichtung zur Identifikation von Stückgütern und der Überwachung von Fertigungsstraßen, wobei insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen wird:

DE 36 22 942 Cl

DE 40 03 212 C2

DE 41 00 222 C2

DE 41 15 740 AI

DE 100 17 473 AI

US 4 225 780

US 4 832 204

US 5 051 034

US 5 762 461 In der Offenlegungsschrift 196 20 582 AI wird ein Luftreifen beschrieben, in dessen Reifenwandung codierte Zonen aus oder mit magnetischen Arealen eingelagert werden. Alternativ hierzu können diese codierten Zonen auf der Reifenwandung aufgebracht werden. Nach dem Aufziehen des Reifens und Montage des Rades lassen sich nun

Drehbewegungen des Rades mit einem stationären Signal- Aufnehmer gewinnen. Auf diese Weise sind Drehbewegungen des Rades zur Messung des Drehverhaltens, zur Auflösung eines Dieb stahl Schutzes etc. detektierbar. In der Patentschrift EP 1 043 447 B 1 wird eine Einrichtung zur kontinuierlichen

Überwachung einer Verbindung eines Fördergurtes beschrieben, wobei die Einrichtung zwecks Erfassung von Sollwertabweichungen unter anderem aus folgenden Komponenten besteht: Messmarken, ein Messmarkendetektionssystem, eine Signalaufbereitung sowie ein Identifikationssystem. Die Adresse des Identifikationssystems ist dabei ein Code, insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer mechanischen, optischen, magnetischen, elektrisch leitenden oder radioaktiven Erfassung.

In der Offenlegungsschrift WO 2009/003853 A2 wird ein Dehnungs-Sensor vorgestellt. Dieser Sensor umfasst einen polymeren Werkstoff, der mit elektrisch leitfähigen Zusätzen versehen ist. Der Dehnungs-Sensor misst statische und dynamische Dehnungen eines Artikels, insbesondere eines Luftfederbalges, in Relation zu den wirkenden Kräften und verfolgt zudem die Veränderungen des polymeren Werkstoffes aufgrund der statischen und dynamischen Dehnungen des Artikels über die Zeit. In der Patentschrift US 6 789 735 B 1 werden die Codierung und Markierung von Artikeln aus einem polymeren Werkstoff beschrieben, beispielsweise für den Einsatz bei

Fördergurten, Schläuchen und Dichtungen.

Viele Warenhäuser schützen unter Einsatz codierter und detektierbarer Bauteile ihre Waren vor Diebstahl, da ansonsten ein erheblicher volkswirtschaftlicher Schaden entsteht. Ein besonderes Problem bildet der Diebstahl geistigen Eigentums mit einer ausufernden Produktpiraterie. Besonders betroffen ist dabei der deutsche Maschinenbau, wobei beispielsweise die deutschen Kunststoff- und Gummimaschinen weltweit einen hervorragenden Ruf genießen. Während der„K 2010", der Weltleitmesse für Kunststoff und Kautschuk in Düsseldorf wurde beschlossen, gezielt gegen Produktfälscher vorzugehen. Denn Kunststoffmaschinen Made in Germany werden von den Plagiatoren besonders gerne kopiert. Einer Umfrage der Arbeitsgemeinschaft Produkt- und Know- how-Schutz (AG Protect) im VDMA zufolge sind bereits zwei Drittel der befragten deutschen Unternehmen von Produktpiraterie betroffen.

In diesen unerfreulichen Sog der Produktpiraterie wurde zwischenzeitlich auch die Kunststoff und Kautschuk verarbeitende Industrie, die hochwertige Kunststoff- und Elastomerprodukte herstellt, hineingezogen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein codiertes und detektierbares Polymerbauteil zur Markierung eines Artikels gegen Produktpiraterie zu verwenden, und zwar als flankierende Maßnahme zu Schutzrechten, insbesondere Patenten, Marken, Design und Urheberrecht.

Dieses Polymerbauteil basiert auf einem polymeren Werkstoff mit hierin vollständig oder segmentartig eingearbeiteten codierbaren und detekti erbaren Partikeln. Das codierte und detektierbare Polymerbauteil ist im Artikel integriert, wobei der Artikel aus einem polymeren Werkstoff besteht, ein Polymer-Textil- Verbund, ein Polymer-Metall- Verbund oder ein Polymer-Textil-Metall-Verbund ist. Der hier verwendete Begriff„integriert" umfasst sowohl einen einstückigen Gesamtverbund von Artikel und codiertem und detekti erbaren Polymerbauteil als auch ein Artikelsystem aus einem jeweils getrennt hergestellten Artikel und codiertem und detekti erbaren Polymerbauteil, die entsprechend der Funktion zusammengefügt werden, beispielsweise durch chemische Haftung oder einen mechanischen Fügevorgang. Hinsichtlich des polymeren Werkstoffes des codierten und detekti erbaren Bauteils kommen insbesondere folgende drei Polymervarianten zum Einsatz.

- Polymervariante A

Der polymere Werkstoff ist ein elastomerer Werkstoff auf der Basis einer vulkanisierten Kautschukmischung, die eine unverschnittene Kautschukkomponente oder einen Kautschukkomponentenverschnitt und übliche Mischungsingredienzien enthält. Als Kautschukkomponenten sind insbesondere zu nennen:

Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat (EPM)

Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM)

Nitrilkautschuk (NBR)

(teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR)

Fluor-Kautschuk (FKM)

Chloropren-Kautschuk (CR)

Naturkautschuk (NR)

Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)

Isopren-Kautschuk (IR)

Butylkautschuk (HR)

Brombutylkautschuk (BIIR)

Chlorbutylkautschuk (CUR)

Bromiertes Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol (BIMS)

Butadien-Kautschuk (BR)

Chloriertes Polyethylen (CM)

Chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM)

Polyepichlorhydrin (ECO)

Terpolymere des ECO mit Ethylenoxid und ungesättigten Monomeren (ETER) Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVA)

Acrylat-Kautschuk (ACM)

Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) Silikonkautschuk (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ; DE 10 2006 058 470 AI)

Fluorierter Methyl Silikonkautschuk (MFQ)

Perfluorinierter Propylen-Kautschuk (FFPM)

Perfluorcarbon-Kautschuk (FFKM

Polyurethan (PU)

Auch der Einsatz eines Verschnittes, insbesondere in Verbindung mit einem der vorgenannten Kautschuktypen, beispielsweise ein R/BR- Verschnitt, ist möglich. Besonders vielfältig sind die Kautschukkomponenten bei der Herstellung von

Schläuchen. Die bevorzugten Kautschukkomponenten für Schläuche sind: ACM, AEM, CM, ETER, EPDM, EPM, EVA, HR, BIIR, CIIR, BIMS, FKM, CR, HNBR, ECO, VMQ oder FVMQ oder Verschnitte daraus oder Verschnitte mit anderen Kautschuktypen.

Gemäß der Erfindung enthält nun die Kautschukmischung codierbare und detektierbare Partikel.

Die üblichen Mischungsingredienzien umfassen wenigstens einen Vernetzer oder ein Vernetzer System (Vernetzungsmittel und Beschleuniger). Weitere

Mischungsingredienzien sind zumeist noch ein Füllstoff und/oder ein

Verarbeitungshilfsmittel und/oder ein Weichmacher und/oder ein

Alterungsschutzmittel und/oder ein Haftvermittler sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe (z.B. Farbpigmente). Diesbezüglich wird auf den allgemeinen Stand der Kautschukmischungstechnologie verwiesen. Polymervariante B

Der polymere Werkstoff ist ein thermoplastisches Vulkanisat (thermoplastisches Elastomer, Kurzbezeichnung TPE), enthaltend wenigstens eine

Thermoplastkomponente, wenigstens eine Kautschukkomponente, die zumindest teilvernetzt ist, sowie übliche Mischungsingredienzien.

Die bevorzugten Thermoplastkomponenten sind: Polyolefin, insbesondere Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP)

Polystyrol

Polyamid (PA), beispielsweise PA6 oder PA6.6

Polyester, beispielsweise PET, PEN oder PBT Als Kautschukkomponenten sind insbesondere EPM, EPDM, SBR, CR, NR, NBR,

FKM, ACM oder AEM zu nennen, die insbesondere mit keiner weiteren

Kautschukkomponente verschnitten sind.

Diese Polymermischung enthält erfindungsgemäß ebenfalls codierbare und detektierbare Partikel.

Hinsichtlich der üblichen Mischungsingredienzien wird auf die Mischungstechnologie zu der Polymervariante A, insbesondere auf die Lehre gemäß der Offenlegungsschrift DE 100 04 632 AI verwiesen. Polymervariante C

Der polymere Werkstoff ist ein Thermoplast. Hinsichtlich der bevorzugten

Werkstoffbasis wird auf die Thermoplastkomponenten verwiesen, die im

Zusammenhang mit der Polymervariante B genannt sind. Ergänzend hierzu sind noch

Fluorkunstoffe zu nennen, beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE),

Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder chemische Modifikationen hiervon. Der thermoplastische Polymerwerkstoff enthält erfindungsgemäß ebenfalls codierbare und detektierbare Partikel. Von besonderer Bedeutung sind die beiden Polymervarianten A und B.

Die codierbaren und detekti erbaren Partikel sind insbesondere elektrisch leitfähige Partikel, wobei insbesondere Ruße, Graphit, Kohlenstoff-Fasern, Metalle,

Metallverbindungen, leitfähige Kunststoffe, ionische Flüssigkeiten und Nanotubes zu nennen sind, verbunden mit folgenden Erläuterungen:

- Der Ruß ist ein Leitfähigkeitsruß und/oder ein Standardruß (Normalruß). Dabei hat sich der Einsatz eines Leitfähigkeitsrußes als besonders vorteilhaft gezeigt, da das daraus gebildete Füllstoff-Netzwerk in der Lage ist, adäquate Strommengen zu führen und sehr empfindlich zu reagieren.

- Bei den Kohlenstoff-Fasern beträgt die Faserlänge 50 bis 150 μπι. Bei der Verwendung von Kohlenstoff-Fasern sind bei einer Faserlänge von 3 bis 6 mm auch

Kurzschnittfasern möglich.

- Die Metalle liegen als Metallpulver und/oder Metallfasern vor. Dabei beträgt bei

Metallfasern in Form von Kurzschnittfasern die Faserlänge insbesondere 1 bis 6 mm.

- Bei Einsatz von Metallverbindungen, beispielsweise Metallsalzen, beispielsweise

Eisenchlorid (FeCl ₃ ), oder Metalloxiden, beispielsweise indiumdotiertes Zinkoxid (ITO), ist die Pulverform vorrangig. - Die leitfähigen Kunststoffe bestehen aus einem Polymer mit elektrisch leitfähigen funktionellen Gruppen, die insbesondere Carbonylgruppen, insbesondere wiederum Estergruppen, sind. Eingesetzt wird/werden hier insbesondere ein

Polyethylenglykolester und/oder ein Polyethylenglykolcarbonsäureester. - Bei Einsatz von ionischen Flüssigkeiten, die aus einem kationischen und anionischen Teil bestehen, kommen beispielsweise zum Einsatz: Kationen: Dialkylimidazolium, Alkylpyridinium, Tetraalkyl

Tetraalkylphosphonium

Anionen: Chlorid, Bromid, Tetrafluoroborat, Tetrachloroferrat(III),

Hexafluorophosphat, Alkylsulfonat

- Die Nanotubes bestehen aus Kohlenstoff (US 7 338 648 B2) mit der Kurzbezeichnung CNT. Nanotubes sind Röhren mit schichtartigem Aufbau und wenigen Nanometern

Durchmesser.

Die codierbaren und detekti erbaren Partikel sind vorzugsweise gleichmäßig in dem polymeren Werkstoff eingearbeitet. Dies gilt auch für den Fall, wenn lediglich ein

Artikel segment von diesen Partikeln erfasst wird.

Das codierte und detektierbare Polymerbauteil ist vorzugsweise in einem Teil des Artikels integriert, das eine geringe Funktionsrelevanz aufweist.

Der mit dem codierten und detekti erbaren Polymerbauteil markierte Artikel besteht aus einem Elastomer, einem TPE oder einem Thermoplast oder ist ein Elastomer- Thermoplast- Verbund, ein Elastomer- TPE- Verbund, ein Elastomer-Textil- Verbund, ein TPE-Textil- Verbund, ein Elastomer-Metall-Verbund, ein TPE -Metall- Verbund, ein Elastomer-Textil- Verbund oder ein TPE-Textil-Verbund. Hinsichtlich der bevorzugten Polymerwerkstoffe wird auf die bereits ausführlich dargelegten Polymervarianten A, B und C verwiesen.

Der markierte Artikel umfasst im Wesentlichen folgende Artikel gruppen:

- Schläuche, insbesondere mit einem eingebetteten Festigkeitsträger; - Luftfederbälge, insbesondere mit einem eingebetteten Festigkeitsträger in Form von Kreuzlagenbälgen und Axialbälgen;

- Kompensatoren, beispielsweise Torsionskompensatoren;

- Antriebsriemen in Form von Flachriemen, Keilriemen, Keilrippenriemen und

Zahnriemen, insbesondere mit einem eingebetteten Zugträger;

- Fördergurte, insbesondere mit einem eingebetteten Zugträger in Form von Textilgurten, Stahlseilgurten und Aramidgurten;

- Reifen in Form von Vollreifen und Luftreifen;

- Mehrschichtige Stoffbahnen zur Bildung von beispielsweise flexiblen Behältern,

Zelten, Planen, Membranen, Schutzanzügen und Faltenbälgen;

- Schwingungsisolatoren, insbesondere in Form von Buchsen und Schichtfedern;

- Dichtungen in Form von Extrudaten und Formartikeln;

- Innenraumverkl ei düngen, beispielsweise ein Airbaggehäuse.

Von besonderer Bedeutung ist die Markierung von Schläuchen, da diese in vielfältigen Funktionen hergestellt und weltweit vertrieben werden. Auf dem Schlauchsektor ist die Produktpiraterie besonders weitverbreitet.

Der Schlauch kann ein Ladeluftschlauch, Wasserschlauch, Kühlwasserschlauch,

Hochdruckzulaufschlauch, Pressluftschlauch, Kompressorschlauch, Hydraulikschlauch, Autogenschlauch, Allbrenngasschlauch, Stickstoff schlauch, Propangasschlauch,

Kältemittel schlauch, Feuerlöschlauch, Kraftstoff schlauch, Chemieschlauch, Pharmaschlauch, Lebensmittelschlauch, Dampfschlauch, Beton- und

Mörtelförderschlauch, Bagger schlauch oder ein Schwimmschlauch sein.

Im Zusammenhang mit der Artikelgruppe der Schläuche ist das codierte und detektierbare Polymerbauteil insbesondere ein integriertes Teil einer Schellenmarkierung, einer

Haltemanschette für die Schelle, eines Gehäuses, einer Verbindungsabdeckung, eines Scheuerschutzes oder eines Ringes.

Im Folgenden wird der Einsatz eines codierten und detekti erbaren Polymerbauteils am Beispiel einer Schellenmarkierung (Schellenvorpositionierung) für Schläuche unter Einsatz von vier verschiedenen Kautschukmischungen I bis IV auf der Basis von AEM näher vorgestellt, wobei die Tabelle 1 deren Zusammensetzung in phr (per hundred rubber) und die Tabelle 2 deren Materialeigenschaften aufzeigen. Tabelle 1

Zu den Bestandteilen der Kautschukmischungen sind folgende Anmerkungen zu machen: - Der Standardruß umfasst die üblichen Rußarten von Kautschukmischungen.

Diesbezüglich wird auf die allgemeine und dem Fachmann bekannte

Kautschukmischungstechnologoie verwiesen.

- Der Leitfähigkeitsruß ist beispielsweise erhältlich unter der Handelsbezeichnung

Ensaco™ 260G von der Firma Timcal oder Katchen Black EC von der Firma Akzo Nobel.

- Hinsichtlich der Mischungsingredienzien von Schläuchen auf der Basis von AEM und ACM sowie weiterer Kautschukkomponenten wird auf die ausführliche Beschreibung in den Offenlegungsschriften DE 10 2009 026 254 AI und DE 10 2010 037 211 AI verwiesen.

Tabelle 2

Modifiziert man die Kautschukmischung, die für die Schellenvorpositionierung verwendet wird, so erfüllt der Schlauch die erforderlichen Materialeigenschaften und Anforderungen. Die Anforderungen an die Schellenpositionierung sind im Allgemeinen wesentlich geringer als die des Schlauches selbst.

Ein Schlauch besitzt pro Schlauchende zwei bis drei Schellenvorpositiomerungen. Sind dann an beiden Schlauchenden Schellenvorpositiomerungen vorhanden, so ergibt das in Summe vier bis sechs 8Λ6ΐΐ6ηνο θ8ίΐίοηίεηπ^6η. Die vier AEM-Kautschukmischungen I bis IV weisen eine unterschiedliche Leitfähigkeit (Tabelle 2) auf. Verwendet man nun für die unterschiedlichen Schellenvorpositionierungen unterschiedliche Kautschukmischungen, so ergeben sich verschiedene

Kombinationsmöglichkeiten. Im Allgemeinen werden diese nach folgender Formel berechnet: Anzahl der Schellenvorpositionierungen hoch Anzahl der verschiedenen Kautschukmischungen (mit unterschiedlicher Leitfähigkeit). Im dargelegten Fall ergeben sich bei vier Kautschukmischungen und vier Schellenvorpositionierungen somit bereits 256 Anordnungsmöglichkeiten. Bei sechs Schellenvorpositionierungen sind dies schon 1296.

Man könnte so beispielsweise Herstellercode, Herstellerwerk, Herstellerland, Charge, Datum etc. über die auf den Schlauch„schreiben" und über die Leitfähigkeit wieder schnell auslesen. Man kann auf diese Weise einen nicht sichtbaren Code auf die Schläuche schreiben und so Original- und Fälschung unterscheiden.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Haltemanschette für Schlauchschelle mit drei Haltestegen;

Fig. 2 Schlauchanordnung, umfassend einen Krümmerschlauch mit umgebenden

Polymerbauteilen.

Fig. 1 zeigt eine Haltemanschette 1 für eine Schlauchschelle, mit dessen Hilfe die geöffnete Schelle definiert und verliersicher auf dem Schlauchende vormontiert werden kann. Damit wird eine verdrehsichere Montage gewährleistet. Darüber hinaus wird die Schlauchmontage auch an schwer zugänglichen Stellen vereinfacht. Zudem ist die Schellenmontage bauteilunabhängig.

Die Haltemanschette 1 umfasst einen Haltering 2 sowie drei axial verlaufende Haltestege 3 gleicher Breite, die wiederum jeweils mit einem Haltekragen 4 versehen sind. Die drei Haltestege sind in Umfangsrichtung des Halteringes derart angeordnet, dass wenigstens die beiden Abstände Cl und C2 gleich groß sind. In diesem Zusammenhang kommen insbesondere folgende Abstandsvarianten zur Anwendung: (C1 = C2) > C3

Cl = C2 = C3

Hinsichtlich weiterer Gestaltungsmöglichkeiten einer Haltemanschette wird auf die Patentschrift EP 1 208 322 Bl verwiesen.

Die Haltemanschette ist nun als codiertes und detektierbares Polymerbauteil ausgebildet, beispielsweise auf der Basis einer elektrisch leitfähigen Kautschukmischung,

beispielsweise wiederum nach folgenden zwei Möglichkeiten: - Die gesamte Haltemanschette 1 als Formartikel besteht aus einer einzigen

Kautschukmischung, beispielsweise aus der Kautschukmischung IV gemäß Tabelle 1 und 2.

- Der Haltering 2 der Haltemanschette 1 besteht in Bezug auf die Daten der Tabelle 1 und 2 aus der Kautschukmischung I. Die drei Haltestege 3 und/oder die drei

Haltekragen sind differenziert aus den Kautschukmischungen II, III und IV gebildet.

Fig. 2 zeigt eine Schlauchanordnung 5 mit einem Schlauch aus einem elastomeren

Werkstoff mit einem zumeist eingebetteten Festigkeitsträger. Der Schlauch ist dabei als Krümmerschlauch, umfassend gerade und gekrümmte Schlauchabschnitte, ausgebildet. Die umgebenden Polymerbauteile 7, 8 und 9 sind ringförmig gestaltet und können dabei verschiedene Funktionen ausüben, beispielsweise in Form eines Scheuerschutzes, einer Verbindungsabdeckung und eines Gehäuses. Die umgebenden Polymerbauteile können ein Elastomer, TPE oder auch ein Thermoplast sein. Konstruktive wie auch werkstoffmäßige Details einer derartigen Schlauchanordnung werden in der Offenlegungschrift

DE 10 2009 044 014 AI beschrieben. Wenigstens ein umgebendes Polymerbauteil ist nun codiert und detektierbar, vorzugsweise alle drei umgebenden Polymerbauteile, beispielsweise differenziert aus den

Kautschukmischungen II, III und IV nach den Tabellen 1 und 2.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 Haltemanschette

2 Haltering

3 Haltesteg

4 Haltekragen

5 Schlauchanordnung

6 Schlauch

7 umgebendes Polymerbauteil

8 umgebendes Polymerbauteil

9 umgebendes Polymerbauteil