容器照射裝置的製作方法
2023-04-25 04:36:16 2
專利名稱：容器照射裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於照射飲料瓶以及其它容器類型的容裝物的獨立的照射裝置， 其不需要對瓶/容器進行任何修改。這提供用於飲料工業的有力的新營銷和促銷工具。這種裝置被在國際專利申請W02004/110892中公開。
背景技術：
經過多年，飲料公司已經投資將大量資金用於建立工廠和機器裝置以產生飲料瓶中的虛擬全球標準。在美國，啤酒瓶例如以12oz(盎司)的尺寸出現，而在世界上其它地區，啤酒瓶是33cl (釐升)。它們都基本上是同一形狀，所述形狀由設計限制和之前設計的裝瓶技術所驅動。
用於照射飲料瓶的容裝物的傳統方法已經要求或者徹底地的新瓶的類型的設計， 或者已經涉及實質地修改已有的瓶設計。如果已經由飲料製造商投資大量資金在傳統的瓶設計和相關的工廠和機器裝置上，則這種方法在商業上不總是可行的。根據本發明的裝置尋求克服該問題，即它們提供容裝物照射而不需要修改已有的瓶。
發明內容
本發明的方面尋求克服根據國際專利申請W02004/110892的照明裝置製造中所引起的已經發現的各種問題。
根據本發明的第一方面，提供一種用於附著至容器的獨立照射裝置，所述獨立照射裝置包括由液體不可滲透的材料製成的墊，且照射裝置的電子元件附著至其主表面的中心區域，所述中心區域由所述主表面的粘合區域所包圍，由此所述墊可以以液體密封的方式粘合至容器。
所述布置的優點是，當具有附著於其上的裝置的容器被暴露於潮溼環境時，電子元件保持乾燥。這意味著，它們可以令人滿意地繼續工作，並長時間地不被電解侵蝕。在本發明的一些實施例中，所述墊具有從中穿過的相對薄的狹槽，所述狹槽從一個主表面至另一主表面；在這種情況下，所述狹槽足夠小以使得液體不能從其中通過。
在優選的實施例中，所述墊包括第一層和環形的第二層，所述電子元件附著至所述第一層，所述第二層覆蓋粘合區域並可釋放地連接至所述粘合區域。因此，所述第二層防止粘合區域粘結至不期望的物體，並僅在其期望將所述墊連接至容器或其它物品時被去除。所述墊可以被製造成第二層的獨立部分分別附著至並覆蓋第一層的中心區域和第一層的周圍區域。當製造所述裝置時，第二層的內部部分可以被去除以允許電子元件附著至所述第一層的中心區域。
隔離線可以從所述環的內周跨越第二層延伸至所述環的外周。這提供了一條方便的線，立即在將所述墊附著至容器之前，沿著這條線開始將第二層從第一層剝離下來。
第一層優選地包括可回收和/或可生物降解塑料和/或紙材料。這對將裝置製造成環境友好地，做出貢獻；所述裝置的其它部件優選地是可生物降解的或可回收的。
第一層的材料優選地比第二層的材料更堅硬。這是因為第一層持續裝置的壽命時間，其中第二層僅存在於直到所述墊附著至容器。
所述墊優選是柔性的，這有助於精確地將其所應用至的任意容器的輪廓相匹配， 因此方便地提供液體密閉性。這種墊也容易以標籤方式進行處理。另外，其相對容易地摺疊在電子元件的邊緣上而沒有裂開或褶皺。可以使用相對硬的墊，但是會增加液體滲流的風險。而且，越硬的墊趨向于越厚，並因此不具有緊湊性的優勢。
電子元件優選地設置在相對剛性的印刷電路板上或中。這用於避免在插入用於所述元件的電池過程中和在使用所述裝置的過程中使所述電子元件變形。
所述墊的厚度優選地在0. 15至0. 4mm的範圍中，更優選地在0. 18至0. 3mm的範圍中，最優選地為基本上0. 21mm。這提供緊湊的布置。在一優選的應用中，所述裝置連接在飲料容器基座中的凹陷。這種凹陷典型地為其的中心區域比其邊緣更深，因此，所述裝置的厚度在墊和電子元件兩者都存在的情況下不是非常重要。然而，所述凹陷的邊緣區域相對淺，因此提供相對薄的墊確保其不突出超出所述容器的基座的底部。進而，可以提供相對大的環形粘合區域。
第二層的厚度在0.05至0. 15mm的範圍中，優選基本上是0. 10mm。第一和第二層優選通過厚度基本上在265微米區域中的粘合層彼此結合。
根據本發明的第二方面，提供一種製造獨立照射裝置的方法，所述獨立照射裝置適用於附著至容器，所述方法包括 製造具有第一層以及可釋放地附著於其上的第二層的墊，所述第二層具有第一隔離線和第二隔離線，所述第一隔離線將其內部區域與周圍的外部區域分離，所述第二隔離線從所述第一線延伸至所述墊的周邊； 去除所述第二層的內部區域並將照射裝置的電子元件固定至所述第一層的因此暴露的區域。
第一層優選地是塑料材料層或紙層。第二層優選地是紙層。當所述墊包括兩層紙時，它們優選地為不同類型；所述第一層優選比第二層更堅硬。
上述方法的優點在於，紙的內部區域可以在製造過程中被需要時而被去除，而紙的外層可以在所述裝置隨後被應用於容器時從所述第二線開始去除。
根據本發明的第三方面，提供一種電路，在所述電路中，至少第一和第二電池被以並排布置由各自的夾子安裝在基底上，每個夾子具有多個插腳，所述插腳從間隔的位置圍繞其周邊延伸，其中在每個夾子上的所述插腳定位成遠離另一夾子。
插腳的上述放置方式的優點在於，使得各個夾子不會彼此接觸，且因此造成電路短路。
根據本發明的第四方面，提供一種電池操作裝置，所述電池操作裝置包括一絕緣材料件，所述絕緣材料件布置在其防止電池與所述裝置的其它電路元件進行電接觸的位置中，並可移動離開所述位置以允許這種接觸，其中所述移動方向是諸如傾向於將所述電池沿著朝向電池的定位元件和/或電連接元件的方向移動。
該布置的一個優點在於，去除絕緣材料件不會傾向於鬆開所述電池，也不傾向於鬆開其電連接，也不傾向於將所述電池從其位置拉開。
本發明的另一獨立方面涉及將剛性的pcb用在柔性的墊或標籤中。這用於避免在插入所述電池過程中和在使用過程中PCb的變形。
本發明的另一獨立方面涉及使用未封裝的LED管芯以節省空間。
本發明的另一個獨立方面涉及在墊或標籤中使用氣穴來為拉片排斥可能通過槽縫穿過所述墊或標籤進入的水分。然而，僅本發明的一些實施例在所述墊或標籤中具有槽縫。
本發明的另一獨立方面涉及一種將電池手動地插入到電池夾子的開口側中的方法。這省去了使用大的預製塑料電池保持件；其也提供關於所述電池插入時間的靈活性。
本發明的另一獨立方面涉及將觸覺開關的圓頂形接觸部分用作開關。這節省空間和高度。
根據本發明的裝置具有其自身的動力源，並安裝在可印刷的、自粘合的標籤上，所述標籤足夠小以粘結在玻璃或塑料瓶或容器的基座中的凹陷中，而無論如何也不需要修改所述瓶。所述裝置足夠小以允許容器定位在正常的硬表面上，而不傾斜或搖擺。換句話說， 所述裝置不應當從所述容器的基座以任何方式突出。尤其是，所述裝置被設計成配合在 33cl/12oz容量(典型地用於啤酒)的單個販售瓶的基座中，這需要所述裝置非常薄。
所述裝置的形狀、設計和構造使得當其粘結至所述容器的基座時，其形成在電路和瓶基座之間的密封，以至於形成氣穴。這防止水/水分進入由氣穴所保護的腔中，同樣也防止電路變溼和喪失功能。這是很重要的，因為酒精類飲料的典型工作環境是酒吧/俱樂部/聚會/住所，在這些地點，經常存在瓶的基座與例如冰箱中、用於冷卻瓶的冰桶中的液體/水分接觸或與吧檯表面上的遺灑的飲料接觸的風險。
所述裝置的開關布置可以包括用於一次性操作的單個開關或兩個開關，例如用於將電池連接至電路的其它部分的第一開關和可以是用於將LED或其它燈連接至電路中的運動敏感開關的第二開關。
在此僅以示例的方式參照附圖來描述本發明的優選實施例。在所述附圖中 圖1是根據本發明的第一實施例的附著於標籤上的照射裝置的俯視平面視圖； 圖2和3是在彼此垂直的方向上得到的圖1的裝置的側視圖； 圖4是用於本發明的實施例中的標籤的材料的分解剖視圖； 圖5和圖6分別是在內蓋層去除之前和之後的標籤的視圖； 圖7和圖8分別是本發明的單電池實施例的俯視平面視圖和側視圖； 圖9和10分別是本發明的兩個電池實施例的俯視平面視圖和側視圖； 圖11是用在本發明的實施例中的電池夾子的透視圖； 圖12和13是圖11的夾子的一部分的細節視圖； 圖14是本發明的兩個電池實施例的俯視平面視圖； 圖15是採用拉片開關的本發明的一實施例的俯視平面視圖；和 圖16是採用觸覺開關的本發明的一實施例的俯視平面視圖。
具體實施例方式參考附1至3，獨立照射裝置或燈墊10包括墊或標籤11，印刷電路板或pcb12通過粘合應用至所述墊或標籤11。pcb 12上的電路包括由兩個電池16操作的四個LED 14和集成電路封裝18。所述電池通過電池夾子20附著於所述pcb上。拉片22設置用於防止所述電池傳遞電流，直到所述拉片被去除為止。
所述墊11由三層製成。底層32由塑性化紙或柔性塑料材料製成，或替代地，其可以由堅固的紙製成。中間層34是膠。頂層36是可去除紙。
如果底層32由塑性化紙材料製成，那麼其可以由紙基底材料製成，所述紙基底材料是塗覆有合成樹脂(例如聚乙烯)的擠出物。
如果底層32由柔性塑料製成，那麼所述墊塑料典型地但不總是由0. 18mm至 0. 21mm厚的軟的透明PVC製成，儘管該PVC不需要一定是透明的。
所述墊由PVC或塑性化紙製成，被設計成柔性的/可延展性的。這能夠使得其附著於規則的和不規則的形狀的區域，例如玻璃或塑料瓶的底座，而沒有裂開或褶皺。玻璃瓶的基座經常是光滑的和規則的，而塑料容器的底座經常具有不規則形狀的表面。所述材料的組成允許所述墊摺疊在Pcb的邊緣上而沒有裂開或褶皺。即使在接近於0°C的溫度下， 所述墊也足夠軟以允許所述裝置應用於玻璃瓶。在更高的周圍溫度下，對於應用來說所述墊不能太軟。所述墊的性能不會被高水平的溼度不適當地影響。所述墊能夠耐受腐蝕性液體，例如一些碳酸飲料。所述墊材料對於其設計所針對的環境內的所有液體都是非滲透性的。例如，酒精類飲料、碳酸飲料、高含糖量的飲料、水、清潔劑等。
所述墊的物理尺寸和形狀可以被更改以適合特定的應用。通常，對於33cl的玻璃瓶，直徑44mm的圓形墊是適合的。通常，對於75c 1的玻璃瓶，直徑54mm的圓形墊是適合的。
塑料層或紙層的下表面是可印刷的。
可以用作膠層34的一種膠是3M 9087或類似物。這是一種改性的丙烯酸粘合劑類型，成高性能雙面塗覆帶形式，對於塑化劑的遷移具有良好的耐受性。這種塑化劑典型地在PVC中找到。這種產品結合了很高等級的粘合剝離和剪切性能。優異的初始觸覺確保在應用之後很快就實現良好的整體性的粘合。粘合劑也適合於將很多種類的類似的或不類似的材料結合在一起，例如木材、金屬、玻璃、粉末塗飾劑(powder coated finish)、油漆和許多塑料和織物。
膠34被施加於PVC或紙層32以形成粘合劑片材。其在基底塑料片材或紙的表面上提供粘結劑層，然後，所述粘結劑層可以被方便地結合到玻璃或塑料瓶的表面上，而不需要像在郵票中那樣用水再次浸溼。
由於瓶/容器可以由玻璃或PTE (poly tetra-ehylene)或HDPE (高密度聚乙烯) 或其它塑料例如PET製成，所述膠必須能夠使得所述墊的塑料層和所述瓶/容器的材料之間結合。
膠34被選擇以在大的溫度和溼度範圍內是具有活性的(即起作用/有適宜的粘性)。換句話說，在世界的不同地區中，溫度範圍和溼度水平上有巨大差異。所述膠已經被測試以在這些不同的條件下工作，即粘結到Bartad0S(巴貝多)或Alaska(阿拉斯加) 的瓶上。另外，其的品質允許與玻璃和塑料牢固的結合。這實現兩種功能首先，其牢固地將pcb保持到所述墊上以形成可以附著於瓶上的單個裝置，其次，一旦處於這種瓶上的合適位置中，其圍繞邊緣形成牢固的密封以防止液體或水分進入到所述裝置和其所覆蓋的所述瓶的凹陷之間的區域中。所述膠也能夠耐受在製造過程中的分解，這是重要的，由於組裝所發生的條件可能很熱和潮溼，而所述膠如果不是正確的類型則可能劣化和喪失其重要的品質。
理想地，所述膠應當在80°C以上的溫度下和在高溼度下(熱水或熱蒸汽)開始失效。這意味著，所述裝置可以從產品封裝去除作為回收過程的一部分，其可以使用熱水來從產品封裝上去除紙和塑料標籤。整個裝置因此將被拆卸，並可以以另一紙和塑料標籤去除並相應地進行處理。替代地，所述裝置可以手工剝離。
所述膠不形成與人體皮膚的永久性結合，因此允許所述裝置用手來應用。所述膠充分地結合至玻璃或塑料，以之後在(例如在冷藏期間出現的)進一步的溫度改變下保持結合狀態。所述膠還能夠耐受水或冰水的浸沒，其中這種浸沒可以是瞬時的，或可以持續幾個小時。然而，對於玻璃或塑料的附著不是永久性的，且所述裝置可以在需要時被去除，以便出於回收目的分離材料。
經驗已經表明，墊11的最小表面積需要被膠34所覆蓋，以便所述裝置牢固地附著於瓶底座上。
通常，對於33cl的玻璃瓶，大約900_1000mm2的環形環面積是合適的。
通常，對於75cl的玻璃瓶，大約1200_1300mm2的環形環面積是合適的。
紙層36用於臨時地保護粘合劑PVC片材的粘接表面，以使得其被保護而沒有不經意地粘接至不期望的表面。可剝離的釋放層被結合至粘合劑片材的粘接表面，用於臨時保護，通過在使用粘合劑片材之前通過剝離直接去除所述釋放紙。所述可剝離的釋放紙包含釋放劑或抗粘接劑以將釋放能力提供給所述可剝離的釋放紙的表面。製備可剝離的釋放紙所最廣泛使用的釋放劑是基於矽樹脂釋放劑的釋放劑，這是由於其相比於其它類型的釋放劑具有特別優異的性能。然而，也可以使用替代的釋放劑。
在沒有外剝離力的情況下，一旦結合至粘接表面的釋放紙不能自發地脫落，但是在需要時該釋放紙可以通過相對小的剝離力的剝離來容易地去除，從而使得沒有降低粘合劑片材的粘接能力。
紙層36包括內圓形區域37和外環形區域39，所述外環形區域39由切割線40與內區域37分離。區域39具有第二切割線42，所述第二切割線42徑向延伸或以一角度貫穿其從第一線40延伸至所述墊11的周邊。
在通過將其剝離而去除之前，紙層的區域37防止所述墊在組裝到pcb之前粘接至任何其它物體。在其粘接至Pcb (圖6)之後，存在繞外邊緣的剩餘的紙39，以防止所述墊在所述裝置應用於產品容器之前粘接至其它任何物體。
在紙中的切口 40、42被製成不切割至柔性塑料層32的深度。切割至膠層34中將不對所述墊造成任何損害，但切割至柔性塑料層可以在整體裝置被應用時使其被分開。
覆蓋所述膠的紙36應當足夠牢固以在沒有劈撕的情況下承受從膠區域拉動，使得其在一個完整件中是可去除的，並可以在單個動作中去除。還需要在其中切割狹槽，因此邊緣可以容易地建立為將紙從所述墊剝離的起始點。
所述膠和紙相匹配，用於一起以上述方式起作用。待去除的紙的第一部分是中心圓形部37。紙被去除以便暴露pcb放置所在的膠的圓形區域。
所述pcb被中心地置於該區域上，以確保合適地考慮任何對準。紙的外環39在將所述裝置附著於瓶時被去除。
特殊的穿孔已經被設計，其允許所述墊11的整體形狀被穿孔，且允許在紙中的中心圓形部和小側在紙中被切割，而不切割到膠或PVC墊中，並允許用於拉片22 (在使用時) 的切割穿過所有層的小槽縫或狹槽44。然後，可以去除紙37的中心區域，以暴露pcb 12可以放置所在的膠合區域。這允許和促使在多個階段中構造裝置，並此後手工地幫助所述構造，因為膠面被保護直到固定所述pcb的時刻為止。所述穿孔被製成具有高的公差。
兩個基本的pcb規格如圖7至10所示。圖7和8示出第一種形式50，其被設計成承載單個3V電池，所述單個3V電池放置在pcb 52的頂表面上的中心。所述裝置因此可以驅動一個或更多個LED 54，所述LEM4通常不需要大於2V的正向壓降。所述LED通常包括紅、綠、黃以及橙色LED。
圖9和10顯示第二種形式60，其被設計成承載兩個3V電池66，也放置在pcb 62 的頂表面上。形式2因此可以驅動一個或更多的LED 64，其需要大於3V的正向壓降。所述 LED通常包括藍、白、紫外和翠綠色LED。
在兩種情況中，pcb都是圓形的，儘管它們可以是另一種形狀，例如方形，以適應於瓶設計的具體形狀。
pcb的厚度可以在從0.4mm到1.6mm的範圍內。pcb適合於儘可能地薄，因為例如在普通的33cl的瓶情況下可用的高度空間很小。剛性的基底pcb用於確保在裝配中插入電池不會造成pcb的任何明顯的翹曲，這是因為其自身可以使得在pcb表面上的pcb電池接觸區域被彎曲遠離所述電池，並因此不與電池連接接觸。在pcb表面上用於連接所述電池的可利用的最大面積被使用，以便防止出現連接斷開。沒有焊料掩模的電池接觸區域周圍的直徑大於電池接觸自身的直徑。在電池接觸區域周圍的這種間隙確保所述電池不會由於焊料掩模的邊緣而被抬離接觸區域。
pcb的最通常的形狀是圓形，因為大多數瓶設計有圓形的底座。然而，pcb形狀不限於圓形。
通常，對於33c 1玻璃瓶，25_30mm的pcb直徑是合適的。
通常，對於75c 1玻璃瓶，35_40mm的pcb直徑是合適的。
根據本發明的實施例的裝置將未封裝的管芯形式的LED 14、54、64直接應用至 pcb軌跡(tracking)。儘管預封裝的LED可以被採用，但是這通常是成本更高的方法，它們經常更加龐大，以至於使得它們不適合於瓶下面的小的面積。
LED管芯被直接結合至pcb 12、52、62，並由快速乾燥液體樹脂保護。該樹脂的應用在裝配過程中被仔細地規範化，以確保所述樹脂被直接地澆灌到LED的中心上，以使得 LED樹立且被定位在所述樹脂的中心。這控制樹脂/LED組合的光學裝置以確保光輸出垂直於pcb平面。如果需要的話，可以將樹脂進行刻意的位移或偏置以變更光的輸出角度。澆灌到其上的樹脂量也被控制以限制每個樹脂圓頂(dome)的整體高度。這是很重要的，因為樹脂/LED組合通常位於pcb的外邊緣附近，且不是必須很高，用於防止所述裝置正確地配合到瓶下面的小空間中。這是因為在pcb的邊緣附近可用的高度小於pcb的中心附近可用的高度，這是由於瓶的下側通常是圓頂形狀。
LED的類型和波長的選擇依賴於容器的顏色和待照射的容裝物的顏色。它們的選擇也依賴於客戶促銷所要求的顏色。可以採用多於一種顏色。
所述裝置可以採用一種或更多種LED。
高強度的LED通常用於克服由被著色的瓶和/或半透明的瓶的容裝物所造成的光吸收。
典型地，33c 1的啤酒瓶上的應用將使用3或4個LED。對於75c 1的瓶上的應用將典型地應用4和6個之間的LED。
優選地，在LED上方使用透明的樹脂。在使用預封裝的LED的情況下，例如表面安裝式LED或甚至更大的預封裝LED的情況，優選地，這些具有透明的樹脂，使得發射出的光的顏色直到激發已經出現之後才可以被容易地確定。這在為了促銷競爭採用該系統的情況下(例如，有限數量的「獲勝的」容器可以將不同顏色發射至規則的容器)是尤其重要的。
根據客戶的具體要求來選擇集成電路封裝18的電路，或設計定製的電路。典型地，客戶希望電路要實現永久性地照射直到所述電池被耗盡或以一些方式使LED閃光或褪色為止。所述設計也考慮照射所持續的時間長度。典型地，對於用於啤酒瓶的裝置，這將大於30分鐘，但是小於一個小時。對於更大尺寸的酒瓶的應用，所述裝置可以設計成持續數小時，數日或數周，這依賴於客戶的要求。
在可能的情況下，採用規模化製造的IC以保持低成本。所述IC通常也是管芯形式，並被直接結合至PCb軌跡。此後，IC被覆蓋在保護樹脂中。樹脂量在製造過程中也被控制以確保該樹脂的高度不超過高度限制。
電池夾子20通常是鍍覆的銅件，但是可以由鍍覆的鋼件或其它導電材料製成。
所述電池需要兩個連接件連接至它們。一個連接件由直接接觸pcb軌跡來製成； 另一個連接件藉助於各個電池夾子20來製成。所述夾子也具有將電池保持在正確位置的功能用於持續操作。另外地將需要的電池保持件可能大和笨重以及昂貴。所述裝置使用由壓制板材形成的夾子，而不是電池保持件。這些電池夾子具有插腳71，所述插腳被置於 pcb中的定位孔中，所述插腳的兩側的大的平坦面積用於輔助手工地將所述夾子平行於所述pcb定位。所述夾子被焊接或壓接到合適的位置。在使用手工裝配的情況下，電池夾子的放置和定位的便捷性是重要的。在此所使用的焊料的量也被精細地控制以確保沒有過多的焊料在夾子周圍或在夾子的自然高度上方。當焊料73被施加時，可以允許其在夾子插腳的整個寬度上流動，參見圖12。圖12示出所述焊料可以在夾子插腳的內側和外側上自然地流動。然而，在夾子插腳的內側上的焊料量必須被仔細地控制以使得沒有過量的焊料可能與其它的電池連接件相接觸。
與手工地放置表面安裝式夾子相對，用插腳將夾子定位於特定的點，降低了夾子被錯置及因而可能與另一夾子短路的風險。經驗已經表明，配合差的電池夾子是使操作中斷的主要原因。另外，夾子的潔淨對於確保良好品質的連接是重要的。
不應當允許焊料積聚和生長高於電池夾子的高度，如圖13所示，這是因為所述裝置的整體高度必須被很好地控制。
基本夾子20具有三個插腳71，第三插腳也是末端阻擋件。當兩個夾子20被以如在圖9和10中所示的第二形式所使用時，其可能不能具有被焊接至具有彼此非常靠近地定位的這些插腳的板的兩個末端阻擋件插腳。在使用兩個電池16、56、66以及由此兩個夾子 20的情況下，所述夾子也可以被設置成，使得它們相面對並因此平行但彼此相反，或它們可以被設置成，使得它們沿相反方向彼此旋轉遠離(圖14)，或它們可以沿相同的方向旋轉。
由於夾子20相互非常靠近，所以旋轉它們可以消除相對的夾子或電池彼此偶然接觸的可能性。夾子必須彼此儘可能地接近的原因是要保持PCb的直徑儘可能地小，這是因為瓶下面的圓頂形區域非常小(如果所述夾子間隔得更遠，則所述裝置將不能在所述瓶下面恰當地配合且所述瓶可能不能平坦地放置在表面上(即所述瓶可能搖擺))。使所述夾子彼此靠近地定位也允許PVC標籤上的膠的最大可能表面積在區域39中被應用，以使得所述裝置可以被固定地粘接至瓶基座。電池夾子不總是需要的，這是由於可以使用具有可以直接焊接至電路中的插腳的電池。
電池16、56、66被選擇以匹配裝置必須操作所在的尺寸限制(換句話說，所述電池需要極其薄以便允許所述裝置配合到瓶基座中的窄凹陷中)以及電路的電流和電壓要求。 例如，標準的紅、綠和黃色LED可以使用3V或更低的源來驅動，而成功地驅動藍、白、UV、翠綠色LED等需要具有大於3V的電壓。典型地，所述裝置使用鋰電池，所述鋰電池提供3V，這需要兩個電池來驅動使用例如藍、白、UV、翠綠LED色的裝置，而驅動使用例如標準的紅、綠和黃色LED的裝置僅需要一個電池。然而，經驗已經表明，在技術上僅需要一個3V的鋰電池的許多應用中(例如驅動標準的紅色LED)，事實上最好使用輸出6V的兩個鋰電池來顯著地增加光輸出，由此形成對於容器容裝物的更好的照射作用。在僅需要3V時使用6V不是正常的實際操作，因為LED可以使它們的壽命永久性地降低，但是在該應用中，LED的壽命並不是限制，因為例如啤酒瓶上所使用的裝置僅僅需要持續少於一小時。在實際中，以這種方式使用LED還沒有將任何的LED失效增加至任何顯著的程度，但是已經提供了更大的光輸出的優勢。
一個或多個電池具有對於它們的自然的電流限制，並因此也經常不需要採用電流限制技術。在所述裝置內的通常使用中，採用CR1212，這是由於其低(shallow)的高度和小直徑。較大的電池可以被用於在較大的瓶下面的較大的裝置，典型地在運動敏感裝置上使用，針對於大尺寸的酒/液體瓶，所使用的電池是CR1616。
所述電池需要被清潔，且在它們的表面上沒有任何氧化物或汙染物；這能夠進一步確保製造良好品質的連接。
還可以將電池沉入或埋入在pcb中的孔或空間中，或置於pcb的邊緣處。這可以通過例如在pcb孔的內壁中形成用於電池的一個連接件並以受壓的觸點、結合的線等形成至電池的另一連接件來實現。可以藉助於在pcb製造中的通孔電鍍過程將pcb壁連接件進行電鍍，或PCb壁連接件可以具有置於PCb邊緣上的附加觸點，用於連接至所述電池。該方法進一步降低了所述裝置的總體高度。也消除了對於之前被覆蓋的電池夾子的需求。
對於拉片22的材料，通常使用PVC。拉片的目的是將電源16、56、66與電路絕緣和斷開，以防止在所期望的應用之前發生電力損耗或激勵。所述拉片的厚度理想地應當小於 0. 05mmo 所述拉片可以通過狹槽從所述裝置沒有粘至瓶基座下面的一側去除，所述狹槽是通過貫通於拉片所穿過的pcb和所述墊切割的。該方法的優點在於，所述裝置10可以被粘接至所述瓶，並之後所述拉片22可以被去除以激發所述裝置。因此，出於大規模促銷的目的，成千的瓶(例如)可以在裝瓶工廠或倉庫處將所述裝置粘接至它們上，所述瓶之後可以被運輸到多個場所且被存儲，並在促銷開始的將來某個時刻，所述拉片可以被去除以激發所述裝置。
可選地，如果所述裝置不具有貫通於所述墊和PCB切割的狹槽，則所述拉片可以在所述裝置被粘接至所述瓶下面之前直接從所述電池下面去除。
在兩種情況下，拉片在電池下面的物理位置對於進行正確的操作是至關重要的。 所述裝置電池夾子71 (其將電池保持到pcb上並提供連接)在一側上具有託/阻擋件，而在另一側上是末端開放的。具有末端開放的一側的原因是在製造過程中便於用手將電池插入到電池夾子中。通常，拉片將被置於電池下面，並從其最外邊緣突出。這在該情況中將不很好地起作用，因為其將趨向於從電池夾子拔出所述電池，這是因為所述電池夾子的最外邊緣是開放的。因此，在該應用的情況下，拉片被定位以使得其將所述電池拉到所述裝置的中心中並因此拉到所述電池夾子的託/阻擋件中。於是，所述拉片或者從所述墊的下側向上穿過墊中的狹槽，然後穿過pcb中的狹槽，之後越過pcb邊緣到達在電池下面的其位置處，或者如果沒有合適的狹槽，其被直接地定位在電池下面，以使得其的去除拉拔所述電池成更牢固地抵靠電池夾子的託/阻擋件。
在pcb中的用於拉片穿過的狹槽可以是約0.5mm寬、7mm長。圖15示出在pcb 12 中的狹槽或槽縫81，所述拉片穿過所述槽縫。所述拉片從下面穿過所述pcb，並置於所述電池和pcb之間。在圖15中，在左邊的電池16在其下面具有拉片。
在所述裝置的一些形式中，所述拉片用作單個激發步驟，即一旦被去除，則使所述裝置激發。在其它情形中，拉片形成兩階段(或其它的多階段)激發步驟的一部分。兩階段應用步驟的示例將是運動敏感裝置的激發。在此，拉片一旦被去除，則允許運動敏感開關用作實際的觸發器。在拉片被去除之前，所述運動敏感開關不會激發。
拉片的材料被選擇成厚度為0. 05mm或更薄的絕緣塑料。所述材料在拉片被拉拔時不伸展。所述拉片的厚度對於確保在其在電池下面的壽命期間其不造成電池夾子變形也是重要的，這可能以其它方式導致夾子在拉片已經被去除之後在所述電池周圍變成鬆開的。
所述拉片可以被製造成用戶定製的長度，並可以具有用戶定製的顏色以匹配任何設計修改需要。其也可以被印刷於其上。
對於拉片22的激發的替代方式(或作為兩階段方法的一個階段)是使用如圖16 所示的觸覺開關布置。所述開關的整體高度是約0. 2至0. 4mm，但是仍舊允許積極的動作感覺。完全容納的商業觸覺開關對於該應用來說太龐大了，因此僅僅採用圓頂形的接觸部分 90。使用僅僅圓頂形的接觸元件的一個附加的優點在於降低成本。該圓頂形接觸件直接地位於pcb 12上。當所述圓頂受壓時，其將pcb上的在其外邊緣處的軌跡連接至在其中心下面的pcb軌跡。於是，完成了開關。
該圓頂形的接觸件可以通過粘合帶(其是成本非常低的方法)或者通過焊接或其他方法附著至pcb。經驗已經表明，設計帶有插腳的所述圓頂形接觸元件，使得其是通孔安裝式，允許開關被用手快速地和精確地放置到PCb上的正確的位置中。可選地，圓頂形的接觸元件可以是表面安裝式，而不是通孔安裝式。示出用於所述布置的接觸點91。優選地，所述圓頂形接觸元件由不鏽鋼製成。
儘管所述裝置的標準形狀是圓形的，但是其不限制於該精確的形狀。然而，在實際中，使用圓形的pcb進行製造更簡單，並且這相比於更小的卵形或橢圓形，提供了用於軌跡的和LED放置的更大的pcb面積。將LED定位在pcb上且在離pcb的外界線更近的位置處經常證明提供更好的照射的視覺效果。如果pcb不是圓形的但是仍可用於圓形瓶上，LED放置可以不是理想的。另外，提供圓形裝置用於放置到圓形瓶基座上，允許用戶更容易地將所述裝置定位在其優化位置中。對於提供在圓形瓶上的最佳的附著和視覺定位的圓形的粘結劑墊，其也遵循圓形的PCb也是最合適的。進而，當將所述裝置放置在合適的位置時，其是按壓墊的外邊緣的自然運動，其中所述膠暴露出，因為當壓力以圓形運動施加時拇指和食指可以感覺到PCb的邊緣。
所述裝置的整體形狀已經被特定地設計以確保對於其所適配的容器不需要任何修改，使所述裝置適合用在任何標準的容器上，所述裝置可由玻璃、塑料或金屬或其它類型的材料製造。這意味著所述裝置可以在製造所述瓶之後被應用，且不必作為瓶製造或瓶填充過程的組成部分。
進而，成圓形的粘結劑墊和pcb的組合導致可以被容易地膠合至彎曲的玻璃或塑料或金屬區域的裝置。一旦所述裝置已經被膠合到合適的位置，則所述裝置被圍繞其外邊緣密封以防止水分從周圍環境中進入。對於例如在啤酒瓶上的應用，這是非常重要的，在所述應用中，通常將所述瓶完全浸入到冰水中。用於拉片(如果被使用)的狹槽是非常小的區域，且由於在所述裝置和所述容器之間的被包含的氣穴而不允許水分進一步進入。使用整體包封，例如將其裝入到模製的塑料中，來基本上將所述裝置相對於環境密封，儘管是可能的，但是在33cl瓶的情況下，仍將導致激發時的困難(因為例如對於拉片具有至少一個孔仍然是必須的)和甚至將整個裝置(包括包封)容裝在小的曲線的受限的區域內的更大的困難。
所述裝置可以被製造成符合不同國家的回收和受限物品的規範。
所述裝置可以回溯地配合到標準容器的事實使之作為容裝物照射工具是高度商業可行的。
其它公司解決容裝物照射問題的之前的嘗試都已經要求特定的容器的製造或對於已有的容器進行修改或已經需要所述照射裝置物理地建立於容器自身(即容器的組成部分)中。如果飲料公司已經投資大量的資金用於建立工廠和機器裝置來生產他們已有的容器類型，則不得不修改所述容器或重新設計所述容器將是昂貴的和不現實的。
可以設計成使用根據本發明的實施例的裝置，直至它們的電池功率耗盡並之後被丟棄為止。因此，例如，對於啤酒瓶的應用，所述裝置被設計成持續接近一小時。用於更大尺寸的酒瓶的運動敏感裝置被設計成持續幾天或更長。然而，所述裝置可以通過為電池續電以及如果需要時採用新墊而被再次使用。
所述激發方法通常涉及電路的關閉。這可以是一個或更多個電路部分的關閉。例如，使用拉片的去除作為僅有的激發方法可以通過在拉片被去除時允許連接電池接觸件至所述電路來實現。在兩階段激發的情況下，拉片的去除允許電源連接至電路被優選為第一階段，此後標準電路觸發器輸入裝置可以藉助或不藉助對於這種觸發器輸入裝置的接口電路來通過使用不同的傳感器來觸發。這種傳感器可以包括運動傳感器，例如慣性開關，諸如壓電元件的振動傳感器，諸如PTC、NTC或紅外探測器的溫度傳感器、諸如霍耳效應裝置的磁性傳感器、用於檢測周圍光水平的變化的光傳感器、諸如射頻接收器的無線傳感器、諸如LDR或光電二極體的電磁傳感器、諸如使得光發射可以與音樂同步的駐極體電容器麥克風的聲音傳感器、溼度傳感器、接近式傳感器、壓力傳感器、手動開關、直接電路接口等。如果具有合適的物理尺寸的傳感器是可行的或成為可行的，那麼在所述裝置中實現就是可能的。
對於這種激發方法中的某些激發方法，優點在於具有最初的激發事件(例如去除拉片)以及第二激發事件(例如瓶到達消費的合適的溫度)。這將防止例如在產品的轉移或存儲期間出現不期望的激發。
照射效應可以實現根據時間變化，因此所述效應持續特定的時間段或在特定的時間段之後或在已經出現特定的條件之後開始。
可以採用每個和任意傳感器，或同時採用多於一種類型的傳感器。
所述裝置可以被施加於除容器之外的物品。例如，其可以應用於基底以形成能夠照射的獨立標記。
權利要求
1.一種用於附著至容器的獨立照射裝置(10)，所述獨立照射裝置包括由液體不可滲透的材料製成的墊(11)，且所述照射裝置的電子元件(12、14、16、18)附著至其主表面的中心區域，所述中心區域由所述主表面的粘合區域所包圍，由此所述墊能夠以液體密封的方式粘合至容器。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述墊(11)包括第一層(32)，所述電子元件附著至所述第一層(3 ；和環形的第二層(36)，用於覆蓋和可釋放地附著至所述粘合區域。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中隔離線02)從所述環的內周跨越所述第二層 (36,39)延伸至所述環的外周。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其中所述第一層(3 包括可生物降解的塑料和/ 或紙材料。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的裝置，其中所述第一層(3 的材料比所述第二層(36)的材料更堅硬。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的裝置，其中所述墊(11)是柔性的。
7.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述電子元件(14、16、18)設置在剛性的印刷電路板(12)上。
8.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述墊(11)的厚度在0.15至0. 4mm 範圍內。
9.一種用於製造獨立照射裝置(10)的方法，所述獨立照射裝置適用於附著至容器，所述方法包括製造具有第一層(3 以及可釋放地附著於其上的第二層(36)的墊(11)，所述第二層具有第一隔離線GO)和第二隔離線(42)，所述第一隔離線將其內部區域(37)與周圍的外部區域(39)分離，所述第二隔離線從所述第一線延伸至所述墊的周邊；去除所述第二層的內部區域(37)並將所述照射裝置的電子元件(12、14、16、18)固定至所述第一層的由此暴露的區域。
10.一種電路，在所述電路中至少第一和第二電池(16)被以並排布置由各自的夾子 (20)安裝在基底(3 上，每個夾子具有多個插腳(71)，所述插腳從間隔的位置圍繞其周邊延伸，其中在每個夾子上的所述插腳定位成遠離所述另一夾子。
11.一種電池操作裝置(10)，所述電池操作裝置包括一絕緣材料件，所述絕緣材料件布置在其防止電池(16)與所述裝置的其它電路元件進行電接觸的位置中，並可移動離開所述位置以允許這種接觸，其中所述移動方向使得傾向於將所述電池沿著朝向電池的定位元件和/或電連接元件的方向移動。
全文摘要
一種用於附著至容器(例如瓶的基座)的獨立照射裝置(10)，包括印刷電路板(12)，且LED(14)附著至液體不可滲透的柔性墊(11)的中心區域。所述中心區域由環形粘合區域包圍，所述環形粘合區域布置成以液體密封的方式附著墊至容器。所述墊包括由塑料化的紙或PVC製成的基底層(32)，所述底層被粘合層(34)覆蓋，且在附著至容器之前所述墊還包括釋放紙的周邊層(36)。
文檔編號B65D51/24GK102186733SQ200980141129
公開日2011年9月14日 申請日期2009年9月1日 優先權日2008年9月1日
發明者布林·格裡菲恩, 喬恩·鄧肯 申請人:永利有限公司