DE10144552A1 - Part identification micro component transponder installation technique places transponders and sensors in rubber or plastic seals - Google Patents

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    • F16J15/064Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing combining the sealing function with other functions

Abstract

A part identification micro component transponder installation technique for drive and feed equipment such as cables, hydraulic pipes, actuators and conveyor belts has active and passive electronic components including transponders, contactless sensors and data loggers including GPS (Global Positioning System) location with wireless links to external communications interfaces fitted in rubber and plastic components such as seals, cladding, connections and molded parts so as to be protected from aggressive media.

Description

Die Erfindung betrifft Bauteile der Antriebs,- Ver- und Entsorgungs-, sowie Dichttechnik die vorzugsweise aus Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen oder Kunststoffen bestehen, die mit mikrosystemtechnischen Elementen versehen sind, die eine berührungsfreie Kommunikation, Ortung und Identifikation der Bauteile über ein mobiles oder stationäres Schreib-Lese- oder Messgerät ermöglicht. Die erfindungsgemäße Lösung beschreibt weiterhin ein Verfahren zur Integration dieser mikrosystemtechnischen Elemente an oder in Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen.The invention relates to components of the Drive, - supply and disposal, as well as sealing technology which preferably made of rubber or rubber-like Materials or plastics that exist with microsystem technology Are provided with elements that ensure non-contact communication, Locating and identifying the components using a mobile or stationary read / write or measuring device allows. The solution according to the invention describes still a process for integrating this microsystem technology Elements on or in rubber or rubber-like materials.

Oftmals ist es erforderlich Gegenstände insbesondere dem Verschleiß ausgesetrten Produkte dauerhaft zu kennzeichnen, zu identifizieren und zu überwachen, um eine langlebige Funktion der Gegenstände und Anlagen zu gewährleisten.Often it is required items in particular worn out Permanently marking, identifying and monitoring products, to ensure the long-term function of the objects and systems.

Erste vielversprechende Ansätze zur Identifikation und Kommunikation auf der bekannten Barcode Basis haben nicht den erhofften Erfolg gebracht. Allein der Lesevorgang je nach Anbringungsort der Barcodes ist im industriellen Einsatrbereich äußerst schwierig, da die Barcodes oftmals verschmutzt und beschädigt werden oder die zu überwachenden Bauteile so angeordnet sind, das die Geräte die Barcodes nicht identifizieren können. Erschwerend kommt hinzu, dass die erforderlichen Geräte für den täglichen Einsatz unter rauhen Bedingungen entweder nicht robust genug oder bei entsprechender Konstruktion unhandlich sowie hochpreisig sind und deren Bedienung zusätzlichen Zeitaufwand bedeutet. Daher wurde für die erfindungsgemäßen Bauteile ein Verfahren entwickelt, welches es ermöglicht Transpondern und/oder sensorgestützte Systeme in oder an die erfindungsgemäßen Bauteile zu integrieren, um die o.g. Nachteile auszuschließen. Der Vorteil gegenüber Barcodes ist, dass der Transponder, Sensor oder Datenlogger unabhängig vom Lesewinkel, Licht oder anderen Umwelteinflüssen durch alle nichtmetallischen Materialien gelesen werden kann, ohne das ein Sichtkontakt zum Schreib/Lese- oder Messgerät notwendig wäre. Die Robustheit gegenüber äußeren Beschädigungen, die Vorteile der Anbringung und die daraus resultierenden Lese- und Schreibmöglichkeiten sind mit derzeit keiner anderen Technik vergleichbar.First promising approaches to Identification and communication on the well-known barcode basis have not brought the hoped-for success. The reading process alone Depending on the location of the barcodes, it is extremely difficult in the industrial area, because the barcodes are often dirty and damaged or the ones to be monitored Components are arranged so that the devices do not identify the barcodes can. To make matters worse, the necessary equipment for everyday Use in rough conditions either not robust enough or with the appropriate construction are bulky and expensive and their operation additional Time expenditure means. Therefore, a was for the components of the invention Process developed which enables transponders and / or sensor-based Integrate systems in or on the components according to the invention, around the above Exclude disadvantages. The advantage over barcodes is that the transponder, sensor or data logger is independent of the Reading angles, light or other environmental influences due to all non-metallic Materials can be read without visual contact to the read / write or measuring device would be necessary. The robustness against external damage, the benefits of attachment and the resulting reading and writing options are currently not comparable to any other technology.

Insbesondere ist diese Technik von großem Vorteil bei der Identifikation, Detektion und Ortung von Bauteilen oder Anlagen an ihrem Einsatzort, als auch der Einsatz dieser Bauteile mit mikrosystemtechnischen Elementen für die Mess-, Regelungs- und Steuertechnik.In particular, this technique is from great advantage in the identification, detection and location of components or Systems at their place of use, as well as the use of these components with microsystem technology elements for measurement, regulation and control technology.

In der Offenlegungsschrift DE 100 17 473 A1 der Phoenix AG wird beispielsweise eine Einrichtung für die Codierung und Markierung von Gegenständen beschrieben, die auch in gummiähnlichen Werkstoffen insbesondere Transportbändern zum Einsatz kommen. Das dort beschriebene System umfasst jedoch ein Codier- und Markierungssystem, welche mit Permanentmagneten ausgerüstet sind, die in einer streifenförmigen Matrix eingebettet sind, wobei die Abtasteinheit (Lesegerät) am statischen Gegenstand oder alternativ der Gegenstand an der statischen Abtasteinheit vorbeigeführt wird. Dieses System ermöglicht jedoch keine Kommunikations- und Ortungsmöglichkeit im Sinne der erfindungsgemäßen Lösungsvariante.In the published application DE 100 17 473 A1 For example, Phoenix AG describes a device for coding and marking objects that are also used in rubber-like materials, in particular conveyor belts. However, the system described there comprises a coding and marking system which are equipped with permanent magnets which are embedded in a strip-shaped matrix, the scanning unit (reading device) being guided past the static object or, alternatively, the object past the static scanning unit. However, this system does not enable communication and location options in the sense of the solution variant according to the invention.

Die Patentschrift DE 196 01 651 A1 Kanalisationsanlage beschreibt die Anwendung von passiven Markierungschips in einem Gehäuse die an der Kanalisationsanlage angeordnet sind. Dieser an der Kanalisationsanlage angeordnete passive Transponder kann dann von der Erdoberfläche oder vom Kanalinnern berührungsfrei gelesen und beschrieben werden.The patent DE 196 01 651 A1 Sewerage system describes the use of passive marking chips in a housing which are arranged on the sewerage system. This passive transponder arranged on the sewage system can then be read and written to without contact from the earth's surface or from the inside of the sewer.

Der Nachteil bei dieser Erfindung ist darin zu sehen, dass bei der Herstellung der Rohre dieser Kanalisationsanlage, insbesondere bei der Herstellung von Betonrohren diese Markierungschips nicht während des Produktionsprozesses eingebaut werden können, sondern nachträglich aufwendig am Rohr integriert werden müssen. Da bei der Betonrohrherstellung extrem hohe Rüttelfrequenzen während des Herstellprozesses auf die Markierungschips einwirken ist eine aufwendige Kapselung der Chips erforderlich. Durch diese Kapselung und die Integration im Betonkörper der Rohre ist ein orten und lesen der Chips nur mit sehr großen Aufwand möglich. Selbst wenn die Markierungschips nachträglich im oder am Rohr ohne eine aufwendige Kapselung angeordnet werden, ist die Funktionssicherheit der Chips bedingt durch den Angriff der im Rohr transportierten flüssigen oder gasförmigen Medien nicht dauerhaft sichergestellt. Auch ein nachträgliches Anbringen der Markierungschips an der Kanalisationsanlage und deren Bauteilen ist sehr aufwendig und kostenintensiv.The disadvantage with this invention can be seen in the fact that in the production of the pipes of this sewage system, especially in the production of concrete pipes, these marking chips not during of the production process can be installed, but subsequently expensive must be integrated on the pipe. Because in the production of concrete pipes, extremely high vibrating frequencies during the manufacturing process Acting on the marking chips is an expensive encapsulation of chips required. Through this encapsulation and integration in the concrete body The tubes are located and read the chips only with great effort possible. Even if the marking chips subsequently in or on the pipe without Functional safety is a complex encapsulation the chips due to the attack of the transported in the tube liquid or gaseous Media not permanently secured. Also an afterthought Attaching the marking chips to the sewage system and its components is very complex and expensive.

Andere Rohrmaterialien wie Guss- oder Stahlrohre sind aufgrund ihrer metallischen Eigenschaften für den Einsatz dieser dort beschriebenen Markierungschips nicht geeignet, da ein lesen oder beschreiben dieser Chips bei direkten Kontakt mit metallischen Materialien nur bedingt möglich ist. Auch der Einsatz der Chips während des Herstellungsprozess von Steinzeug oder Kunststoffrohren ist aufgrund der hohen Temperaturen beim Herstellprozess nicht möglich.Other pipe materials such as cast or steel pipes are suitable for use due to their metallic properties of these marking chips described there are not suitable, since a read or write these chips in direct contact with metallic ones Materials only possible to a limited extent is. Also the use of the chips during the manufacturing process of stoneware or plastic pipes is due to the high temperatures not possible during the manufacturing process.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass die mikrosystemtechnischen Bauteile in oder an den im Patentanspruch 1 und 2 aufgeführten Bauteilen aus Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen oder auch Kunststoffen integriert werden und zwar derart, dass die handelsübliche Form und Funktionsfähigkeit der Bauteile nicht beeinträchtigt werden; und dass ferner die mikrosystemtechnischen Bauteile durch die Gummi oder gummiähnlichen Werstoffe dauerhaft geschützt sind und bereits während des Herstellprozesses des Endproduktes integriert werden können. Auch der Einsatz in der nähe metallischen Materialien werden somit gelöst.The object of the invention is achieved in that the microsystem components are integrated in or on the components made of rubber or rubber-like materials or plastics listed in patent claims 1 and 2 in such a way that the commercial shape and functionality of the components are not impaired; and that the microsystem components are also permanently protected by the rubber or rubber-like materials and can be integrated during the manufacturing process of the end product. Use in the near metallic materials are thus solved.

Folgend Varianten und Einsatrbereiche sind hinsichtlich der Einbettung der mikrosystemtechnischen Bauteile in Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen vorteilhaft:The following are variants and areas of application are regarding the embedding of the microsystem components in rubber or rubber-like materials advantageous:

1 zeigt eine handelsübliche Dichtung (1) die vorzugsweise in der Rohrglocke (4) der in der 2 dargestellten Rohrverbindung integriert ist. In einer Hohlkammer der Dichtung (1) ist ein Transponder/Sensor oder Datenlogger (2) vibrationsgeschützt eingebaut. Der Transponder/Sensor oder Datenlogger ist vorzugsweise in die Dichtung eingeklebt oder einvulkanisiert oder mit silikonähnlichen Materialien fixiert. Mittels einer beständigen Farbe ist der Sitz der mikrosystemtechnischen Bauteile in den Dichtungen von außen markiert. Um eine Ortung der mikrosystemtechnischen Bauteile auch mit größerer Entfernung zu gewährleisten, kann im Umfang der Dichtung vorzugsweise auch in einer der Hohlkammern eine umläufige Antenne (2a) angeordnet werden. Diese Antenne (2a) sollte aufgrund der Montagevorspannung der Dichtsysteme am Endprodukt ziehamonika ähnlich einbebaut werden, damit bei der Montage der Dichtungen durch die Vorspannungskräfte ein abreißen der Antenne verhindert wird. Eine weitere Ausführungsvariante der Dichtung mit der Antennenkonstruktion ist in 1a dargestellt . Hierbei wird eine sogenannte Kupferlitze (1a) in einen Schlitz (1b) des Dichtungskörpers eingelegt. Diese aus Kupfer/Stahl/Glasfasern oder sonstigen leitfähigen Materialien bestehenden Litzen haben den Vorteil, das sie die Vorspannungskräfte die durch die Montage der Dichtungen am Endprodukt entstehen, ohne Schaden aufnehmen. Diese sogenannten Litzen werden dann mit dem Transponder verbunden. 1 shows a commercially available seal ( 1 ) preferably in the pipe bell ( 4 ) the Indian 2 shown pipe connection is integrated. In a hollow chamber of the seal ( 1 ) is a transponder / sensor or data logger ( 2 ) installed against vibration. The transponder / sensor or data logger is preferably glued or vulcanized into the seal or fixed with silicone-like materials. The seat of the microsystem components in the seals is marked from the outside using a permanent color. In order to ensure that the microsystem components can be located even at a greater distance, a circumferential antenna (preferably in one of the hollow chambers) 2a ) to be ordered. This antenna ( 2a ) should be installed similar to ziehamonika due to the assembly preload of the sealing systems on the end product, so that the antenna is prevented from tearing off when the seals are installed due to the preload forces. Another variant of the seal with the antenna construction is in 1a shown. A so-called copper strand ( 1a ) in a slot ( 1b ) of the sealing body. These strands made of copper / steel / glass fibers or other conductive materials have the advantage that they absorb the pre-tensioning forces caused by the installation of the seals on the end product without damage. These so-called strands are then connected to the transponder.

Bei der in der 2 dargestellten Zeichnung ist beim einschieben des Rohrspitrendes (5) in die Rohrglocke (4) der Transponder/Sensor oder Datenlogger (2) so angeordnet, dass die mikrosystemtechnischen Bauteile nicht im komprimierten Bereich der Dichtung liegen. Eine Zerstörung dieser empfindlichen Bauteile ist somit ausgeschlossen. Eine weitere Möglichkeit der Anordnung der mikrosystemtechnischen Bauteile an Dichtungen (1) ergibt sich aus der Positionierung der Transponder/Sensoren oder Datenloggern (3) im Bereich der Verankerungsfüße der Dichtungen. Auch hier können die Bauteile vorzugsweise in vorgefertigten Taschen angebracht werden.At the in the 2 The drawing shown is when the pipe end is inserted ( 5 ) in the pipe bell ( 4 ) the transponder / sensor or data logger ( 2 ) arranged so that the microsystem components are not in the compressed area of the seal. Destruction of these sensitive components is therefore impossible. Another possibility of arranging the microsystem components on seals ( 1 ) results from the positioning of the transponders / sensors or data loggers ( 3 ) in the area of the anchoring feet of the seals. Here too, the components can preferably be attached in prefabricated pockets.

Sollten Dichtungen ohne Hohlkammer zum Einsatz kommen können die mikrosystemtechnischen Bauteile auch im Kompressionsteil der Dichtung angeordnet werden. Hierbei sind die mikrosystemtechnischen Bauteile durch eine stabile Kapselung so auszubilden, dass eine Zerstörung durch Kommpressionsdruck nicht erfolgt. Die Transponder oder Sensoren könnten für diesen Anwendungsfall mit einer zerstörungsunempfindlichen Kunststoffhülle umgeben sein die dann in die Dichtung eingelegt werden kann.Should seals without a hollow chamber can be used the microsystem components also in the compression part of the Seal are arranged. Here are the microsystem technology Form components by means of stable encapsulation so that a destruction not done by compression pressure. The transponders or sensors could For this Use case with a non-destructive Surround plastic sleeve which can then be inserted into the seal.

Weiterhin besteht die Möglichkeit nur die Antennenkonstruktion (2a) in den Dichtungskörper einzubringen. Die mikrosystemtechnischen Elemente werden dann außerhalb des Dichtsystems am Endprodukt angeordnet und mit der Antenne in der Dichtung verbunden.There is also the option of only the antenna construction ( 2a ) into the sealing body. The microsystem technology elements are then arranged outside the sealing system on the end product and connected to the antenna in the seal.

3 zeigt eine Anordnung der mikrosystemtechnischen Bauteile in oder an Kabelumhüllungen. Hierbei sind in der Kabelhülle (7) Transponder/ Sensoren oder Datenlogger (8) angeordnet. Beispielhaft ist in der Zeichnung eine Kabelmuffe (8) dargestellt. In der Kabelhülle (7) sind hierbei Transponder/Sensoren oder Datenlogger (8) angeordnet, die berührungsfrei geortet, identifiziert beschrieben oder gelesen werden können. Wartungsarbeiten an diesen Muffenverbindungen lassen sich somit leicht dokumentieren und sind nachvollziehbar am Produkt hinterlegbar. Auch Kabel- und Leitungsverläufe insbesondere im Erdreich lassen sich über dieses System leicht von der Oberfläche aus orten. Von der Erdobertläche kann beispielsweise mit einem Lesegerät über induktive Spannung der Transponder in der Kabelverbindung geortet werden. Der Transponder sendet nun seine Daten an das Lesegerät zurück. Somit lassen sich wichtige Informationen der erdüberdeckten Kabel ohne ein aufgraben und freimachen der eigentlichen Kabelstränge von der Erdobertläche abrufen. Dieses ist besonders dann sinnvoll, wenn bei Bauarbeiten, Kabelverläufe gesucht werden müssen. Informationen über das Kabel und seine Funktionen lassen sich somit berührungsfrei auslesen und bewerten, ohne das sich hierbei jemand in Gefahr begeben muss. Beschädigungen an Kabelanlagen durch z.B. Bauarbeiten lassen sich somit an der beschädigten Stelle im Transponder dokumentieren und sind für den Betreiber der Kabelanlage dauerhaft abrufbar. 3 shows an arrangement of the microsystem components in or on cable sheaths. Here are in the cable sheath ( 7 ) Transponder / sensors or data logger ( 8th ) arranged. An example is a cable sleeve in the drawing ( 8th ). In the cable sheath ( 7 ) are transponders / sensors or data loggers ( 8th ) arranged, which can be located without contact, identified, written or read. Maintenance work on these socket connections can thus be easily documented and can be traced back to the product. This system also makes it easy to locate cable and wire runs, particularly in the ground, from the surface. From the surface of the earth, the transponder can be located in the cable connection, for example with a reader via inductive voltage. The transponder now sends its data back to the reader. This means that important information about the underground cables can be retrieved from the surface without digging up and clearing the actual cable harnesses. This is particularly useful when searching for cable runs during construction work. Information about the cable and its functions can thus be read and evaluated without contact, without anyone having to put themselves in danger. Damage to cable systems caused, for example, by construction work can thus be documented at the damaged point in the transponder and is permanently available to the operator of the cable system.

Diese bietet ein Optimum an Sicherheit für die Wartung und den Betrieb der Kabelanlagen.This offers optimum security for the Maintenance and operation of the cable systems.

Der Einsatz dieser Systeme ist auch im Wohnungs- und Gewerbebau denkbar. Viele für die Sicherheit und den Betrieb von Gebäuden verlegten Kabeln ist abhängig von intensiven Wartungen. Diese erfindungsgemäßen Systeme ermöglichen die Identifikation der zur Wartung gehörenden Bauteile sowie die Dokumentation der ausgeführten Arbeiten am Produkt. Somit lassen sich Fehler durch falsche Wartungsarbeiten an falsch zugeordneten Kabelsystemen vermeiden.The use of these systems is also conceivable in residential and commercial construction. Many for security and operation of buildings laid cables is dependent of intensive maintenance. These systems according to the invention enable the identification of the components belonging to the maintenance as well as the documentation the executed Work on the product. This eliminates errors caused by incorrect maintenance work avoid incorrectly assigned cable systems.

4 zeigt einen Kolben der mit verschiedenen Dichtsystemen ausgestattet ist. Im einzelnen sind dargestellt: 4 shows a piston which is equipped with different sealing systems. The following are shown in detail:

  • – 10 Abstreifer- 10th scraper
  • – 11 Stangendichtung- 11 rod seal
  • – 12 Stangenführung- 12th rod guide
  • – 13 O-Ringdichtung- 13th O-ring seal
  • – 14 O-Ringdichtung- 14th O-ring seal
  • – 15 Kolbendichtung- 15th piston seal
  • – 16 Kolbenführung- 16th piston guide
  • – 17 O-Ringdichtung- 17th O-ring seal
  • – 18 Transponder/Sensor od. Datenlogger- 18th Transponder / sensor or data logger

Wie an allen bereits beschrieben Dichtsystemen können auch an diesen Dichtungen die mikrosystemtechnischen Bauteile angeordnet werden. Insbesondere können angeordnete Sensoren den Anpressdruck der Dichtungen messen und berührungsfrei die Daten an ein außerhalb stehendes Mess- und Regelsystem übermitteln. Somit können Ermüdungserscheinungen an diesen Dichtsystemen frühzeitig erkannt werden. Kostenintensive Folgeschäden durch ermüdende Dichtmaterialien an beweglichen Bauteilen (z.B. Kolben, etc.) sind hierdurch vermeidbar.As already described on all Sealing systems can The microsystem components are also arranged on these seals become. In particular can arranged sensors measure the contact pressure of the seals and contactless the data to an outside transmit the standing measuring and control system. So you can fatigue recognized early on with these sealing systems become. Cost-intensive consequential damage caused by wearisome Sealing materials on moving components (e.g. pistons, etc.) thereby avoidable.

Weitere Einsatzgebiete bietet das erfindungsgemäße System z.B. bei:This offers further areas of application system according to the invention e.g. at:

  • – Hydraulikschläuchen In der Wandung der Hydraulikschläuche eingebettet werden dieselben Vorteile wie bereits bei den Kabelsystemen beschrieben erzielt.- hydraulic hoses  In the wall of the hydraulic hoses The same advantages are embedded as with the cable systems described achieved.
  • – Dichtungen für Fenster und Türen Dichtungen für Fenster und Türen, die dafür Sorge tragen das Räume dauerhaft dicht abgeschlossen sein müssen (z.B. ein Versuchslabor mit gefährlichen Stoffen) können mit diesen mikrosystemtechnischen Bauteilen ausgerüstet werden. Aktivierbare Dichtsysteme ließen sich über integrierte Sensoren auf ihren Anpressdruck hin überprüfen. Ebenso könnten Sicherheitsdienste beim überprüfen von Türen und Fenstern ihre Daten im Transponder der zu überwachenden Dichtelemente hinterlegen.- seals for windows and doors  seals for windows and doors, the one for that Take care of the rooms must be permanently sealed (e.g. an experimental laboratory with dangerous Fabrics) be equipped with these microsystem components. activatable Sealing systems left yourself about Check the integrated sensors for their contact pressure. Security services might as well when checking Doors and Windows store their data in the transponder of the sealing elements to be monitored deposit.
  • – Schläuche Schläuche durch die z.B. umweltgefährdende Medien transportiert werden, könnten in ihrem Schlauchmantel die mikrosystemtechnischen Bauteile, zur Identifikation, Wartung und Kommunikation enthalten. Im Gefahrfall könnte dann schnell z.B. durch die Feuerwehr erkannt werden, welche Medien in diesen Schläuchen transportiert werden.- hoses  Hoses through e.g. environmentally hazardous media could be transported in their hose jacket the microsystem components, for Identification, maintenance and communication included. In case of danger could then quickly e.g. the fire brigade will recognize which media in these tubes be transported.
  • – Dichtungen für Tübbinge Der Einsatz von Tübbingen aus Betonfertigteilen ist besonders beliebt im Tunnelbau. Auch diese Fertigteile müssen durch aufwendige Dichtsysteme dauerhaft gegen vielfältige Einflüsse gedichtet werden. Da gerade durch Tunnelsysteme viele Menschen transportiert werden ist hier ein aufwendiges Überwachungs- – und Sicherheitssystem unumgänglich. Die erforderlichen Wartungs- und Kontrollsysteme können auch hier durch die integrierten mikrosystemtechnischen Bauteile in den Dichtungen erfolgen.- seals for tubbings  The Use of tubbings Concrete parts are particularly popular in tunnel construction. These finished parts too have to can be permanently sealed against various influences using complex sealing systems. Because many people are transported through tunnel systems here is a complex monitoring and security system unavoidable. The required maintenance and control systems can also here through the integrated microsystem components in the Seals are made.
  • – Dichtungen im Straßenbereich Fugenbänder und Gleitlager Im Straßenbau werden oftmals Fugenbänder als Anschluss- und Dichtsysteme eingebaut. Speziell hier könnten in den Fugen- und Dichtbändern integrierte mikrosystemtechnische Elemente vorzugsweise Transponder und Sensoren sowie Datenlogger zur Verkehrsüberwachung und auch zur Verkehrsregelung eingesetzt werden. In Kraftfahrzeugen integrierte Lesegeräte könnten diese mikrosystemtechnischen Bauteile in den Fugenbändern berührungsfrei lesen und die Daten entsprechend weiter verarbeiten.- seals in the street area Joint tapes and bearings  In road construction often become joint tapes installed as connection and sealing systems. Especially here the joint and sealing tapes Integrated microsystem technology elements, preferably transponders and sensors as well as data loggers for traffic monitoring and also for traffic control be used. Readers integrated in motor vehicles could use these microsystem technology Components in the joint tapes contactless read and process the data accordingly.
  • – Dichtungen im Schienenverkehrsbereich Auch im Schienenverkehrsbereich werden vielfältige Dichtsysteme eingesetzt, die einer ständigen aufmerksamen Wartung unterliegen. Auch hier lassen sich die in den Dichtungen integrierten mikrosystemtechnischen Bauteile zur Identifikation, Kommunikation und Wartung ideal nutzen.- seals in the rail transport sector  Also in the rail transport sector become diverse Sealing systems used, which require constant attentive maintenance subject. The seals integrated in the seals can also be used here microsystem components for identification, communication and use maintenance ideally.
  • 6. Bauteile der Antriebstechnik (z.B. Keilriemen) Bauteile der Antriebstechnik unterliegen vielfältigen Beanspruchungen und müssen daher oft auf ihre Betriebstauglichkeit hin überprüft werden. Dieses ist oftmals nur unter großen Aufwand möglich ist, da komplette Maschinen oder Anlagen zu deren Wartung außer Betrieb genommen werden müssen. Hierfür bietet sich die erfindungsgemäße Technologie hervorragend an, da eine berührungsfreie Identifikation und Prüfung dieser Keilriemen auch während des Betriebes möglich ist.6. Drive technology components (e.g. V-belts)  components The drive technology is subject to a variety of stresses and have to are therefore often checked for their operational suitability. This is often only under large Effort possible is because complete machines or systems for their maintenance are out of operation must be taken. Therefor offers the technology of the invention excellent as a non-contact Identification and testing this fan belt also during of operation possible is.
  • – Dehnungsfugen und Dichtungsbänder Dehnungsfugen und Dichtbänder sind in den verschiedensten Bauteilen integriert und müssen dauerhaft gewartet und überprüft werden. Auch hier bietet sich der Einsatz integrierter Transponder optimal an.- expansion joints and sealing tapes  expansion joints and sealing tapes are integrated in a wide variety of components and must be permanent serviced and checked. The use of integrated transponders is also ideal here on.
  • – Sonstige Einsatzgebiete Dichtungen an verschleißempfindlichen Bauteilen wie z.B. Motoren, oder Dichtungen für sicherheitsrelevante Bauteile z.B. in Fahrzeugen, Flugzeugen etc. können mit dieser Technologie ausgerüstet werden. Bei jeder Inspektion oder sicherheitstechnischen Überprüfung müsste dann das Wartungspersonal über ein mitgeführtes mobiles Gerät, das zu überprüfende Bauteil identifizieren. Erst die einwandfreie Identifikation ermöglicht auch die optimale Wartung und Pflege der mittlerweile vielfältigen Bauteilesysteme. Verwechselungen können ausgeschlossen werden und somit ein hohes Maß an Sicherheit garantiert werden.- other applications  Seals on wear-sensitive components such as e.g. Motors, or seals for safety-relevant components e.g. in vehicles, airplanes etc. can equipped with this technology become. Then with every inspection or safety check the maintenance staff over a carried one mobile device, the component to be checked identify. It is only possible to identify them properly the optimal maintenance and care of the now diverse component systems. Confusion can are excluded and thus a high level of security is guaranteed become.

Die aufgeführten Beispiele können alle mit den heutzutage üblichen Datenverarbeitungssystemen verwaltet und bearbeitet werden.The examples listed can all with the usual nowadays Data processing systems are managed and edited.

Beispielhaft für alle aufgeführten Anwendungen sei hier noch einmal die Funktionsweise der integrierten mikrosystemtechnischen Bauteile in Dichtsystemen und deren weitere Datenverarbeitung beschrieben Alle in oder an den vorbezeichneten Gegenständen und in den Patentansprüchen aufgeführten Bauteile können mit mikrosystemtechnischen Elementen ausgerüstet werden und berührungsfrei durch mobile oder stationäre Schreib/Lese,- sowie Messgeräte geortet, beschrieben oder gelesen werden.Exemplary for all listed applications here is the functionality of the integrated microsystem technology Components in sealing systems and their further data processing described All components listed in or on the aforementioned objects and in the patent claims can be equipped with microsystem technology elements and contact-free mobile or stationary Read / write and measuring devices be located, described or read.

Ist beispielsweise ein Transponder in oder an einer Dichtung integriert, kann über ein mobiles oder stationäres Schreib/Lesegerät der dem Bauteil zugeordnete Code aus dem Transponder gelesen werden. Das gleiche Gerät sendet nun über die herkömmlichen Übertragungswege diesen Code an einen stationären Server. Im Server sind nun alle dem Code zugeordneten bauteilspezifischen Daten und Wartungspläne für das zugangberechtigte Bedienungs- oder Wartungspersonal zugänglich. Die z.B. für die Wartung dieses Bauteils erforderlichen Daten werden nun vom Server an das Bedienungspersonal übermittelt. Somit ist sichergestellt das nur die Wartungsarbeiten die auch über die Bauteilcodeidentifikation bestätigt wurden, durchgeführt werden. Nach Beendigung der Arbeiten am zu wartenden Bauteil muss nun das Wartungspersonal über das mobile Schreibgerät die ordnungsgemäße Ausführung der Arbeiten im Transponder des zu wartenden Bauteils bestätigen.If, for example, a transponder is integrated in or on a seal, the component can be moved via a mobile or stationary read / write device ordered code can be read from the transponder. The same device now sends this code to a stationary server via the conventional transmission paths. All component-specific data and maintenance plans assigned to the code are now accessible in the server for the authorized operating or maintenance personnel. The data required, for example, for the maintenance of this component is now transmitted from the server to the operating personnel. This ensures that only the maintenance work that was also confirmed via the component code identification is carried out. After completion of the work on the component to be serviced, the maintenance personnel must now confirm the correct execution of the work in the transponder of the component to be serviced using the mobile writing device.

Auch die Ortung der zu wartenden Bauteile ist über ein GPS-Modul, das an dem mobilen Schreib-/Lesegerät angeordnet werden kann, einfach möglich. Über GPS-Daten wird der Standpunkt des mobilen Gerätes und seines Bedieners (Wartungspersonal) geortet. Dem Wartungspersonal kann somit vom Anlagenbetreiber der zu wartende Bauteilcode mit seinen Standortkoordinaten übermittelt werden. Das mobile Gerät führt nun das Wartungspersonal in die nähe des zu watenden Bauteils. Über die im Transponder hinterlegte Bauteilidentifizierung kann nun über das mobile Schreib-/Lesegerät das Bauteil identifiziert werden. Somit ist eine schnelle Bauteilortung und auch die Wartung einfach möglich.Also the location of those to be serviced Components is over a GPS module arranged on the mobile read / write device can be easily possible. The position of the mobile device and its operator (maintenance personnel). The maintenance staff the system operator can also use the component code to be maintained transmitted its location coordinates become. The mobile device leads now the maintenance staff nearby of the component to be waded. about the component identification stored in the transponder can now be done via the mobile read / write device the component can be identified. This is a quick component location and also easy maintenance.

ZusammenfassungSummary

Die Erfindung befasst sich mit der Lösung zur Einbringung und Anordnung von mikrosystemtechnischen Elementen in Gummi- oder gummiähnlichen sowie kunststoffähnlichen Werkstoffen. Insbesondere die Integration dieser mikrosystemtechnischen Elemente an Dichtungen/Elastomeren von Ver,- und Entsorgungssystemen, Kabel,- sowie Schlauchsystemen und Bauteilen der Antriebstechnik sind Bestandteil dieser Erfindung. Weiterhin ist ein Verfahren zur berührungslosen Kommunikation zwischen den Bauteilen mit mikrosystemtechnischen Elementen und dem Anlagenbediener, Bestandteil dieser Erfindung.The invention is concerned with the Solution to Introduction and arrangement of microsystem technology elements in Rubber or rubber-like as well as plastic-like Materials. In particular, the integration of this microsystem technology Elements on seals / elastomers of supply and disposal systems, Cables and hose systems and components for drive technology are part of this invention. Furthermore, a method for contactless Communication between the components with microsystem elements and the plant operator, part of this invention.

Claims (10)

Bauteile der Antriebs,- Ver- und Entsorgungstechnik, des Kabelbaus, sowie Hydraulikschläuche, Kabel, Dichtungen, Keilriemen, Transportbänder, etc. die vorzugsweise aus Gummi oder gummiähnlichen Werkstoffen oder Kunststoffen bestehen, sowie deren zugehörigen Verbindungselemente, Formstücke und Ummantelungen dadurch gekennzeichnet, dass in oder an den vorbezeichneten Bauteilen und/oder zugehörigen Formteilen, Verbindungselementen und Ummantelungen aktive und/oder passive elektronische Bauteile z.B. Transponder, Sensoren oder Datenlogger angeordnet sind, welche eine berührungsfreie Kommunikationsschnittstelle zwischen einem mobilen oder stationären Schreib,-/Lese oder Messgerät und dem Bauteil und/oder durch die Bauteile strömender flüssiger, fester oder gasförmiger Medien oder elektrischer Spannungen darstellt. dass Informationen (Daten) über das Schreib,-/Lese oder Messgerät berührungslos in den Transponder, Sensor oder Datenlogger eingebeben werden können und auch berührungslos ausgelesen werden können. dass das mobile oder stationäre Schreib,- Lese oder Messgerät eine berührungsfreie Kommunikationsschnittstelle zu einem Server (Internet/ Intranet, etc) aufweist, die eine Übermittlung größere Datenmengen, durch die Identifizierung der Bauteilnummer im Transponder, Sensor oder Datenlogger, aus dem Server zum mobilen oder stationären Gerät ermöglicht.Components of the drive, supply and disposal technology, cable construction, as well as hydraulic hoses, cables, seals, V-belts, conveyor belts, etc., which are preferably made of rubber or rubber-like materials or plastics, as well as their associated connecting elements, fittings and jackets, characterized in that in or active and / or passive electronic components such as transponders, sensors or data loggers are arranged on the above-mentioned components and / or associated molded parts, connecting elements and jackets, which provide a non-contact communication interface between a mobile or stationary writing / reading / measuring device and the component and / or represents liquid, solid or gaseous media or electrical voltages flowing through the components. that information (data) can be entered into the transponder, sensor or data logger via the write / read or measuring device without contact and can also be read out without contact. that the mobile or stationary writing, reading or measuring device has a contact-free communication interface to a server (Internet / intranet, etc), which allows larger amounts of data to be transmitted, by identifying the component number in the transponder, sensor or data logger, from the server to the mobile or stationary device allows. Bauteile nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder, Sensor oder Datenlogger in einer vor aggressiven Medien geschützten Umgebung fest an oder in den gummiähnlichen Werkstoffen integriert ist.Components according to claim 1, characterized in that the Transponder, sensor or data logger in front of aggressive media protected Environment firmly integrated in or in the rubber-like materials is. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Kanalisationsanlage ist, die in der Muffenverbindung ein Dichtelement enthält, in oder an dem ein Transponder, Sensor oder Datenlogger angeordnet ist.Component according to the claims 1 and 2, characterized in that the component is a sewage system which contains a sealing element in the socket connection, in or on which a transponder, sensor or data logger is arranged. Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein zur Kanalisationsanlage gehörender Seitenzulauf aus gummi,oder kunststoffähnlichen Werkstoffen ist, in oder an dem ein Transponder, Sensor oder Datenlogger angeordnet ist.Component according to the claims 1 to 3, characterized in that the component is a sewer system belonging Side inlet made of rubber or plastic-like materials is in or on which a transponder, sensor or data logger is arranged is. Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Hydraulik oder Druckleitung aus gummi,- oder kunststoffähnlichen Werkstoffen ist in oder an deren Wandung ein Transponder, Sensor oder Datenlogger angeordnet ist.Component according to the claims 1 to 4, characterized in that the component is a hydraulic or Pressure line made of rubber or plastic-like materials is in or on the wall of which a transponder, sensor or data logger is arranged. Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Formstücken und Verbindungsstellen von Hydraulikschläuchen (z.B. Schnellkupplungsverschlüsse, Ventile, etc.) Transponder, Sensoren oder Datenlogger angeordnet sind.Component according to the claims 1 to 5, characterized in that on the fittings and Connection points of hydraulic hoses (e.g. quick coupling closures, valves, etc.) transponders, sensors or data loggers are arranged. Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transponder, Sensor oder Datenlogger in der Kabelummantelung oder in der Kabelmuffe angeordnet ist.Component according to the claims 1 to 6, characterized in that a transponder, sensor or data logger is arranged in the cable sheath or in the cable sleeve. Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Keilriemen, Motorkopfdichtungen etc. die aus gummi,- oder kunststoffähnlichen Werstoffen bestehen, Transponder, Sensoren oder Datenlogger integriert sind.Component according to claims 1 to 7, characterized characterized that transponders, sensors or data loggers are integrated in V-belts, engine head gaskets etc. made of rubber or plastic-like materials. Bauteil nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Elastomeren die als schwingungsdämpfende Auflager eingesetzt werden Transponder, Sensoren oder Datenlogger eingebaut sind.Component according to the claims 1 to 8, characterized in that in elastomers as the vibration damping Bearings are used transponders, sensors or data loggers are installed. Verfahren zur Kommunikation zwischen Transponder, Sensor oder Datenlogger und Anlagenbetreiber, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Schreib,-/Lese- oder Messgerät über GPS-Koordinaten den Standort des Anlagenbedieners ermittelt, sodass das zu identifizierende Bauteil mit Transponder, Sensor oder Datenlogger lokalisierbar ist.Procedure for communication between transponder, sensor or Data logger and system operator, characterized in that the mobile writing, reading / measuring device via GPS coordinates the location of the plant operator so that the component to be identified can be localized with transponder, sensor or data logger.
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