DE10058693C1 - Datenspeicher zur Kennzeichnung beweglicher Teile - Google Patents

Abstract

Ein zur Kennzeichnung beweglicher Teile verwendeter Datenspeicher (1) mit einem Speicherchip (2) und einer damit elektrisch verbundenen ringförmigen Antennenspule (3) weist zum thermischen Schutz insbesondere des Speicherchips (2) ein Ringgehäuse (4) auf, in dessen hohlem Ringraum der Speicherchip (2) und die Antennenspule (3) mittels mindestens eines Abstandshalters (5) beabstandet zum Ringgehäuse (4) gehalten sind. Vorzugsweise ist das Ringgehäuse (4) ringsum von einem bis mindestens 250 DEG C wärmebeständigen Außengehäuse (7) ummantelt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Datenspeicher zur Kennzeichnung beweglicher Teile, mit einem Speicherchip, einer damit elek­ trisch verbundenen ringförmigen Antennenspule und einem Ringgehäuse, in dessen hohlem Ringraum der Speicherchip und die Antennenspule mittels mindestens eines Abstandshalters beabstandet zum Ringgehäuse gehalten sind.

Ein derartiger Datenspeicher ist beispielsweise durch die DE 198 57 722 A1 bekannt geworden.

Für industrielle Fertigungsprozesse oder logistische Abläufe werden häufig automatische Identifikationssysteme einge­ setzt. In der Regel wird der Prozeß durch den Einsatz derar­ tiger Systeme überhaupt erst wirtschaftlich sinnvoll. Ein solches System besteht zum einen aus einer Kennzeichnung ei­ nes industriellen Wirtschaftsguts oder Produktionsteils und zum anderen aus einer Lesestation zum Lesen der Kennzeich­ nung. Diese Kennzeichnung kann z. B. ein optisch lesbarer Barcode oder ein elektromagnetisch auslesbarer mobiler Da­ tenspeicher (MDS) sein. In der Automobilproduktion wird ein MDS noch vor dem Zusammenbau der Karosse z. B. an der Boden­ gruppe befestigt und mit Verkaufs- und Produktionsdaten beschrieben, die dann während der Montage der Karosse jeder­ zeit direkt aus dem MDS auslesbar sind und zur Produktions­ steuerung verwendet werden können.

Aus der eingangs genannten DE 198 57 722 A1 ist ein Trans­ ponderring mit Ringantenne und elektronischem Datenträger zur Kennzeichnung von Druckgasflaschen bekannt. Der elektro­ nische Datenträger weist einen Haltering auf, in dessen hoh­ lem Ringraum der elektronische Datenträger und die Antennen­ spule mittels eines rinnenförmigen Trägers beabstandet zum Ringgehäuse gehalten sind. Der Haltering wird aus formbarem Material wie Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt.

Aus dem Prospekt "Auto-ID Systems" (1998) der Firma Baumer Ident GmbH ist weiterhin ein mobiler Datenspeicher OIS-L be­ kannt. Dieser Datenspeicher OIS-L umfaßt im wesentlichen ei­ nen Speicherchip (z. B. EEPROM) mit geeigneter Elektronik und eine damit elektrisch verbundene ringförmige Antennenspule, die beide von einer Ummantelung umgeben sind. Das Auslesen oder Einlesen von Daten aus bzw. in den Speicherchip erfolgt durch eine Lesestation über magnetische Wechselfelder bei Frequenzen im kHz-, MHz- oder GHz-Bereich.

Wenn ein MDS für denselben Prozeß mehrfach verwendet werden soll, kommt es wesentlich auf die geforderte Anzahl der ma­ ximal möglichen Prozeßdurchläufe an. Die geforderte Anzahl liegt in der Größenordnung von einigen Tausend. Bei bestimm­ ten Prozessen kann die Umgebungstemperatur, bedingt durch Öfen, thermische Strahlung von Maschinen etc., deutlich hö­ her als normale Raumtemperatur sein. So erfolgt bei der Automobilproduktion die Trocknung von Lacken z. B. bei Temperaturen höher als 200°C, während der bekannte mobile Datenspeicher OIS-L nur bis 85°C einsetzbar ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Datenspeicher der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß insbe­ sondere der Speicherchip samt seiner Elektronik auch bei Außentemperaturen höher als 85°C vor Wärmeeinwirkung bes­ ser geschützt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstandshalter aus zwei Abstandshalteringen gebildet ist, zwischen denen der Speicherchip und die Antennenspule axial angeordnet sind, und daß der Speicherchip und die Antennen­ spule jeweils mindestens 1 mm zum Ringgehäuse beabstandet sind.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß temperaturempfindlichen Teile des Datenspeichers, wie z. B. der Speicherchip und seine Elektronik, im Ringraum nicht in unmittelbarer Berührung des sich in heißer Umgebung zuerst erwärmenden Ringgehäuses gehalten sind. Die Erwärmung des Speicherchips und seiner Elektronik erfolgt daher zeitverzö­ gert gegenüber der Erwärmung des Ringgehäuses.

Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der mindestens eine Abstandshalter samt Speicherchip und Antennenspule lose in den Ringraum eingelegt.

Zur Minimierung der Wärmeleitung ist der Wärmeleitkoeffizi­ ent des Abstandshalters kleiner als der des Ringgehäuses. Der Wärmeleitkoef­ fizient der Abstandshalters ist möglichst kleiner als 0,07 W/mK (200°C) bzw. 0,035 W/mK (20°C). Zufriedenstellende Testergebnisse wurden mit Abstandshaltern aus wärmeisolie­ rendem BASOTEC der Firma BASF erreicht.

Das Ringgehäuse kann aus mindestens zwei Gehäuseteilen zu­ sammengefügt sein. Bevorzugt ist es aus zwei Ringgehäuse­ hälften axial zusammengefügt, wobei am Außenrand und/oder Innenrand der einen Ringgehäusehälfte jeweils eine ringför­ mige Aufnahme für den Außenrand bzw. Innenrand der anderen Ringgehäusehälfte vorgesehen sein kann. Um das Eindringen von Flüssigkeit durch Fügenähte in den Ringraum zu verhin­ dern, ist jede Fügenaht der zum Ringgehäuse zusammengefügten Gehäuseteile von außen, z. B. mittels einer streifenförmigen Dichtung, abgedichtet.

Zur Verringerung der Wärmeleitung kann der Ringraum des Ringgehäuses evakuiert sein.

Vorzugsweise ist das Ringgehäuse aus einem Thermoplast ge­ bildet und sollte, insbesondere wenn es von keinem weiteren Außengehäuse umgeben ist, bis mindestens 180°C, vorzugswei­ se bis mindestens 220°C wärmebeständig sein.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Ringgehäuse jedoch ringsum von einem Außengehäuse ummantelt. Das Außengehäuse kann bessere Eigenschaften aufweisen als das Ringgehäuse, insbesondere höhere mechanische Wider­ standsfähigkeit, höhere Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten, höhere chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Chemi­ kalien, wie sie z. B. in Tauchbädern vorhanden sind, höhere Temperaturbeständigkeit oder geringere Abgabe von Verunreinigungen an Flüssigkeiten. Idealerweise weist das Außenge­ häuse möglichst alle diese Eigenschaften auf.

Das Außengehäuse kann z. B. durch ein Duroplast gebildet sein, welches bis mindestens 180°C, vorzugsweise bis minde­ stens 220°C, wärmebeständig ist.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin­ dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be­ liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Datenspeicher in einer Draufsicht; und

Fig. 2 einen Halbschnitt durch den erfindungsgemäßen Da­ tenspeicher gemäß II in Fig. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Datenspeicher 1 umfaßt einen Spei­ cherchip 2 und eine daran angeschlossene ringförmige Anten­ nenspule 3 mit mehreren Windungen. Speicherchip 2 und Anten­ nenspule 3 sind in dem hohlen Ringraum eines Ringgehäuses 4 angeordnet und darin mindestens eines Abstandshalters 5 be­ abstandet zum Ringgehäuse 4 gehalten. Der Abstandshalter 5 ist durch zwei Abstandshalteringe 5a, 5b gebildet, zwischen denen der Speicherchip 2 und die Antennenspule 3 axial angeordnet sind. Zwei zum Ringgehäuse 4 zusammenfügbare Ringge­ häusehälften 4a, 4b aus einem Thermoplast definieren den Ringraum, in den die beiden Abstandshalteringe 5a, 5b samt Speicherchip 2 und Antennenspule 3 lose eingelegt sind. Da­ nach werden die beiden Ringgehäusehälften 4a, 4b z. B. durch Ultraschallschweißen stofflich miteinander verbunden. Die beiden sich dabei ergebenden, jeweils ringförmigen Fügenähte sind mittels Dichtungsstreifen 6 von außen abgedichtet. Das Ringgehäuse 4 ist ringsum von einem Außengehäuse 7 aus Duro­ plast ummantelt, das außen um das Ringgehäuse 4 herum ver­ preßt worden ist.

Durch diesen Aufbau des Datenspeichers 1 sind der Speicher­ chip 2 und die Antennenspule 3 thermisch durch den Abstands­ halter 5 vom umgebenden Ringgehäuse 4 getrennt. Zur Minimie­ rung der Wärmeleitung im Ringraum des Ringgehäuses 4 ist der Wärmeleitkoeffizient des Abstandshalters möglichst kleiner als der des Ringgehäuses 4 und möglichst kleiner als 0,07 W/mK (200°C) bzw. 0,035 W/mK (20°C). Aufgrund dieser ther­ mischen Isolierung erfolgt die Erwärmung des Speicherchips 2 und seiner Elektronik zeitverzögert gegenüber der Erwärmung des Ringgehäuses 4.

Ein zur Kennzeichnung beweglicher Teile verwendeter Daten­ speicher 1 mit einem Speicherchip 2 und einer damit elek­ trisch verbundenen ringförmigen Antennenspule 3 weist zum thermischen Schutz insbesondere des Speicherchips 2 ein Ringgehäuse 4 auf, in dessen hohlem Ringraum der Speicher­ chip 2 und die Antennenspule 3 mittels mindestens eines Ab­ standshalters 5 beabstandet zum Ringgehäuse 4 gehalten sind. Vorzugsweise ist das Ringgehäuse 4 ringsum von einem bis mindestens 180°C, vorzugsweise bis mindestens 220°C, wär­ mebeständigen Außengehäuse 7 ummantelt.

Claims (13)

1. Datenspeicher (1) zur Kennzeichnung beweglicher Teile, mit einem Speicherchip (2), einer damit elektrisch verbundenen ringförmigen Antennenspule (3) und einem Ringgehäuse (4), in dessen hohlem Ringraum der Spei­ cherchip (2) und die Antennenspule (3) mittels minde­ stens eines Abstandshalters (5) beabstandet zum Ring­ gehäuse (4) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (5) aus zwei Abstandshalterin­ gen (5a, 5b) gebildet ist, zwischen denen der Spei­ cherchip (2) und die Antennenspule (3) axial angeord­ net sind, und daß der Speicherchip (2) und die Anten­ nenspule (3) jeweils mindestens 1 mm zum Ringgehäuse (4) beabstandet sind.

2. Datenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Abstandshalter (5) samt Spei­ cherchip (2) und Antennenspule (3) lose in den Ring­ raum eingelegt ist.

3. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkoeffizient des Abstandshalters (5) kleiner als der des Ringgehäu­ ses (4) ist.

4. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleitkoeffi­ zient des Abstandshalters (5) kleiner als 0,07 W/mK (200°C) bzw. 0,035 W/mK (20°C) ist.

5. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgehäuse (4) aus mindestens zwei Gehäuseteilen zusammengefügt ist, vor­ zugsweise aus zwei Ringgehäusehälften (4a, 4b) axial zusammengefügt ist.

6. Datenspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrand und/oder Innenrand der einen Ringge­ häusehälfte jeweils eine ringförmige Aufnahme für den Außenrand bzw. Innenrand der anderen Ringgehäusehälfte vorgesehen ist.

7. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fügenaht der zum Ringgehäuse (4) zusammengefügten Gehäuseteile abge­ dichtet ist.

8. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum des Ringge­ häuses (4) evakuiert ist.

9. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgehäuse (4) aus einem Thermoplast gebildet ist.

10. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgehäuse (4) bis mindestens 180°C, vorzugsweise bis mindestens 220°C, wärmebeständig ist.

11. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgehäuse (4) rings­ um von einem Außengehäuse (7) ummantelt ist.

12. Datenspeicher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Außengehäuse (7) durch ein Duroplast ge­ bildet ist.

13. Datenspeicher nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Außengehäuse (7) bis mindestens 180°C, vorzugsweise bis mindestens 220°C, wärmebe­ ständig ist.