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Die
Erfindung betrifft Zierschmuck, der zum kontrollierten, berührungslosen
Austauschen von Daten dient, wobei die Daten nicht nur ausgelesen, sondern
auch neu eingespeichert werden können. Dabei kann der Träger
des Zierschmuckes durch einfache Manipulationen am Zierschmuck jederzeit
bestimmen, ob die im Zierschmuck abgespeicherten Daten ausgelesen
oder gar neue Daten eingespeichert werden dürfen.
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Die
im Zierschmuck eingebaute elektronische Schaltung basiert auf jener
kontakt- und berührungslosen Technologie, wie sie derzeit
für drahtlose passive programmierbare Radio-Frequenz-Identifikationseinrichtungen
(RFID) verwendet wird. Seit einiger Zeit sind bereits vollständig
gekapselte Komplettsysteme mit Ferritantenne und Lese-Schreib-Speicher
verfügbar, die soweit miniaturisiert sind, dass sie z.
B. einer Katze mit Hilfe einer Injektionsnadel ohne Probleme zum
dauerhaften Verbleib unter das Fell deponiert werden können.
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Für
Eigenentwicklungen steht der größte Teil der notwendigen
elektronischen Schaltung mitsamt dem Datenspeicher als sogenannte
anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) in Form miniaturisierter
SMD-Bauteile oder als Chips zur Verfügung und müssen
nur noch mit geeigneten Resonanzkreisen bzw. je nach Anwendung mit
wenigen anderen Bauelementen verbunden werden. Für Sonderwünsche
lassen sich die ASICs vom jeweiligen Hersteller auch individuell
modifizieren, wenn dafür genügend Kapital zur
Verfügung steht.
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Die
zum Betrieb notwendigen elektronischen Lese- und Einspeichergeräte
können bereits heute ebenfalls von jedem Interessenten
in unterschiedlichen Ausführungsformen käuflich
erworben werden.
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Die
RFID-Technologie gewinnt im Leben der Menschen immer mehr an Bedeutung.
Sie birgt allerdings auch Gefahren des Missbrauchs in sich.
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So
können z. B. Geldkarten von Experten relativ einfach manipuliert
werden. [Detlef Borchers: Drahtlos Geld los: RFID-Chips
in Kreditkarten werfen Sicherheitsfragen auf. c't 2007, Heft 7,
pp. 82–83.]
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Zur
Wahrung der informationellen Selbstbestimmung wurde im Rahmen des
Forschungsprojektes „RFID-Guardian" ein elektronisches
Gerät entwickelt, mit dem die Träger von RFID-Chips
die Kontrolle über ihre Daten behalten können.
[Christiane Rütten: Störsender: Eine Firewall
für Funketiketten. c't 2007, Heft 3, pp. 52.]
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Es
handelt sich bei diesem elektronischen Gerät im Wesentlichen
um einen Störsender, der die von den RFID-Chips erzeugten
Seitenbandsignale einfach mit einem wesentlich stärkeren
Signal überlagert und dadurch verhindert, dass die Informationen
unbefugt ausgelesen werden können. Mit diesem Gerät
lässt sich allerdings nur das Auslesen wirksam verhindern
und zwar nur solange, wie die mitgeführte Batterie zur
Versorgung des Störsenders reicht. Für die hier
vorliegende Problemlösung ist dieses elektronische Gerät
nicht geeignet.
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Eine
sehr wirksame Schreib- und Leseschutz-Vorrichtung für Transponder-Kommunikations-Einrichtungen
ist in der
DE
10 2005 050 099 A1 gegeben. Dort wird ein zusätzlicher
Resonanzkreis verwendet, um das Speisefeld des Lese-Speichergerätes
lokal am Ort der Transponder-Kommunikations-Einrichtungen so stark
zu bedämpfen, dass die zum Betrieb des Transponders erforderliche
Betriebsenergie nicht mehr ausreicht und es zu einer zerstörungsfreien
Deaktivierung von Transponder-Schaltkreisen kommt. Diese Schutzvorrichtung
ist besonders geeignet z. B. für die Deaktivierung von
elektronischen Reisepässen. Bei dem im Mantel getragenen
geschlossenen Reisepass liegt ein großflächiger,
bedämpfter Resonanzkreis direkt über dem Transponder
und entzieht ihm somit sicher jegliche Betriebsenergie. Daher ist
ein heimliches Auslesen durch ein in die Nähe gebrachtes
Lese- und Einspeichergerät unmöglich. Wird der
Reisepass hingegen zur befugten Kontrolle geöffnet, so
wird der großflächige Resonanzkreis vom Transponder
durch das Aufklappen des Reisepasses automatisch distanziert und
der Transponder kann problemlos drahtlos ausgelesen werden.
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Trotzdem
ist auch diese Problemlösung hier nicht geeignet, da der
Lese- und Schreibvorgang immer gleichzeitig entweder aktiviert oder
deaktiviert wird und keine definierten Zwischenabstufungen möglich
sind. Außerdem wird zusätzlich zur erforderlichen
Transponder-Antenne ein weiterer großflächiger
Resonanzkreis benötigt, um das Speisefeld zu bedämpfen.
Dieser dafür benötigte zusätzliche Raum ist
bei filigranem Zierschmuck allerdings in der Regel nicht vorhanden.
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Weiterhin
ist eine Vorrichtung zur Abwehr unberechtigten Zugriffs auf RFID-Dokumente
aus der
DE 20
2005 013 139 U1 bekannt. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen
aus einer Schutzhülle (Faraday-Käfig) zur breitbandigen
Abschirmung elektromagnetischer Wellen. Die Hülle ist geeignet
zur Aufnahme von Reisepässen, Werksausweisen, Kundenkarten,
Krankenkassenkarten, usw.
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Die
abschirmende Folie kann auch in Brieftaschen, Geldbörsen
und Aktentaschen eingearbeitet werden.
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Obwohl
in unserer Erfindung bei den Anwendungsbeispielen teilweise auch
vom physikalischen Prinzip des Faraday-Käfigs Gebrauch
gemacht wird, ist die Verwendung einfacher abschirmender Folien für
die Problemlösung hier nicht geeignet, da der Lese- und
Schreibvorgang dadurch immer gleichzeitig entweder aktiviert oder
deaktiviert wird und keine definierten Zwischenabstufungen möglich
sind.
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Eine
weitere Abschirmvorrichtung zum Schutz gegen das Auslesen von Reisepässen,
Ausweisen, Chipkarten und anderen Trägermedien, welche
mit RFID-Funktechnologie ausgestattet sind ist in der
DE 20 2006 002 284 U1 gegeben.
Diese Vorrichtung besteht ebenfalls aus einer Schutzhülle
(Faraday-Käfig) zur breitbandigen Abschirmung elektromagnetischer
Wellen, allerdings wird nun anstelle einer einfachen metallenen
Folie vorzugsweise ein Gitter aus versilbertem Kupferdraht oder
eine versilberte Kupferfolie benutzt.
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Wie
bereits oben festgestellt wurde, ist die Verwendung einfacher abschirmender
Folien für die Problemlösung hier nicht geeignet,
da der Lese- und Schreibvorgang dadurch immer gleichzeitig entweder
aktiviert oder deaktiviert wird und keine definierten Zwischenabstufungen
möglich sind.
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Eine
weitere Schutzhülle zur Abwehr ungewünschter Informationsverbreitung
bei passiven Transpondern ist in der
DE 20 2006 016 090 U1 gegeben.
Bei dieser Schutzhülle ist die nicht durchgängige
metallische Schicht so gestaltet, dass sie durch ihre Ausformung
wie ein großflächiger Resonanzkreis oder Antenne
wirkt und somit das Speisefeld signifikant bedämpft. Diese
Schutzhülle kombiniert daher die bereits erwähnten
physikalischen Effekte und bildet eine Art resonanter Faraday-Käfig.
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Auch
die Verwendung strukturierter abschirmender Folien ist für
die Problemlösung hier nicht geeignet, da der Lese- und
Schreibvorgang auch dadurch immer gleichzeitig entweder aktiviert
oder deaktiviert wird und keine definierten Zwischenabstufungen
möglich sind.
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Eine
recht universelle Flexible Schutzhülle zur Abwehr ungewünschten
Auslesens von passiven Transpondern ist in der
DE 20 2006 006 488 U1 gegeben.
Diese Hülle ist an mehr als einer Seite zu öffnen
und eignet sich zur Aufnahme zahlreicher Gegenstände, die
einen zu passivierenden RFID-Chip enthalten. Durch zusätzlich
elektrisch leitende Verschlüsse lässt sich eine
besonders wirkungsvolle Abschirmung erzielen.
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Auch
die Verwendung flexibler abschirmender Hüllen und leitender
Verschlüsse ist für die Problemlösung
hier nicht geeignet, da der Lese- und Schreibvorgang auch dadurch
immer gleichzeitig entweder aktiviert oder deaktiviert wird und
keine definierten Zwischenabstufungen möglich sind.
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Neben
der Verwendung von RFID-Chips in Reisepässen und Werksausweisen
ist die Verwendung elektronischer Schaltungen im Zusammenhang mit
Zierschmuck ebenfalls bekannt.
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Ein
Schmuckarmband mit integrierter Elektronik ist aus der
DE 20 2006 003 542 U1 bekannt. Dieses
Schmuckarmband besitzt Leuchtdioden entlang des Bandes, einen Mikroprozessor
der auch als Empfangseinrichtung für Mobilfunktelefonsendungen und
SMS dient, eine Antenne, eine Batterie und einen einfachen Verschluss
zum Verbinden der beiden Enden. Mit diesem Armband sollen Impulse
oder Signale empfangen und nach Außen hin sichtbar gemacht
werden. So soll ein Telefonanruf im GSM/UMTS/Handy-Netz ohne Klingelton
sichtbar und bemerkbar gemacht, ein bestimmter Personenkreis selektiert
oder eine Laufschrift visualisiert werden. Auch ist ein eingebauter
Datenspeicher für Werbebotschaften von Unternehmen möglich.
Es wird beispielhaft auch an ein Liebespaar gedacht, dass sich gegenseitig
zu bestimmten Zeiten einen Hinweis wie „Ich denk an Dich"
per SMS über das Handynetz sendet und diese Nachricht dann
beim Gegenüber als Laufschrift auf dem Armband angezeigt
wird.
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Das
Armband ist als intelligentes Kommunikationsmittel gedacht, welches
in unzähligen Situationen und Lebenslagen zum Einsatz kommen
kann, ohne den Charakter eines Schmuck- oder Armbandes zu verlieren.
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Damit
rückt diese Erfindung tendenziell sehr nahe an die hier
präsentierte Erfindung, die sehr ähnliche Zielsetzungen
verfolgt.
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Allerdings
ist das vorgestellte Armband zur hier anstehenden Problemlösung
nicht geeignet, da es eine Batterie benötigt, eingehende
Daten lediglich empfangen und anzeigen kann und daher ein direkter gegenseitiger
Datenaustausch weder kontrolliert noch unkontrolliert ohne zusätzliche
Hilfsmittel wie Mobilfunktelefone unmöglich ist.
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Ein
dagegen kontrolliertes, die subjektive zwischenmenschliche Kommunikation
in diskreter Weise unterstützendes Hilfsmittel ist ein
Signalgebender Fingerring, der in der
DE 44 33 623 A1 gegeben ist. Dieser Ring
verwendet bestimmte optische, subjektive Kommunikationssignale und
kontrolliert diese Signale durch einen, an einem den Leuchtkörpern
gegenüberliegenden Bereich des Ringes angebrachten, Schalter.
Dabei können die Leuchtkörper ein- und ausgeschaltet
werden und es kann die Farbe des von den Leuchtkörpern
abgestrahlten Lichtes mit Hilfe des Schalters gewählt werden.
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Der
vorgestellte Ring ist zur hier anstehenden Problemlösung
jedoch ebenfalls nicht geeignet, da er eine Batterie benötigt
und keinen elektronischen Datenspeicher besitzt. Die Kommunikationssignale
sind zudem nur optisch und lassen sich nicht elektronisch abspeichern.
Die Übermittlung von z. B. Adressdaten wäre hier
nur mit Hilfe des Morsealphabetes möglich.
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Die
Integration von RFID-Technologie in Zierschmuck, der so konstruiert
ist, dass er einen selbstbestimmten, kontrollierten Datenaustausch quasi
im Vorbeigehen oder beim Durchschreiten eines Speisefeldes ermöglicht,
ist nicht bekannt.
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Der
im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde,
private Daten und persönliche Informationen wie Name, Adresse, Telefonnummer
und sexuelle Interessen, dazu eventuell Bilder und Filmsequenzen
diskret, sicher und dauerhaft in einem Schmuckstück abzuspeichern und
durch werkzeuglose Manipulationen an diesem Schmuckstück
zu bestimmen, ob diese Daten mit geeigneten Hilfsmitteln berührungslos
ausgelesen werden dürfen oder nicht und ob die in diesem
Zierschmuck gespeicherten Daten ergänzt, neu eingespeichert
oder sonst wie geändert werden dürfen. Auch darf
der Austausch der Daten nicht daran scheitern, dass sich z. B. eine
miniaturisierte Batterie im Zierschmuck verbraucht hat, die womöglich
ohne spezielles Werkzeug und Brille nicht ausgetauscht werden kann.
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Dieses
Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass diskret und sicher persönliche Daten, private Fotos
und sogar kurze Filmsequenzen selbstbestimmt ausgetauscht werden
können.
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So
kann beispielsweise ein Paar auf einer Party ins Gespräch
kommen, sich näher kennen lernen und bei Sympathie kann
der Träger des Zierschmuckes durch einfache Manipulation
am Zierschmuck entscheiden, ob er seinem Gegenüber ermöglichen
soll, an seine im Zierschmuck abgespeicherten persönliche
Daten zu gelangen oder gar seinerseits persönliche Daten
in den Zierschmuck einzuspeichern.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigt
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1 die
vier Kapseln eines als Anhänger gestalteten Zierschmuckes
im auseinander geschraubten Zustand,
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2 den
zusammengeschraubten Anhänger für den deaktivierten
Betriebszustand,
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3 den
zusammengeschraubten Anhänger für den teilaktivierten
Betriebszustand,
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4 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit verschiebbarer Manschette,
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5 den
Armreif mit der Manschettenposition für den deaktivierten
Betriebszustand,
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6 den
Armreif mit der Manschettenposition für den teilaktivierten
Betriebszustand,
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7 den
Armreif mit der Manschettenposition für den aktivierten
Betriebszustand,
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8 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit drehbar befestigtem Teilkörper im deaktivierten Betriebszustand,
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9 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit drehbar befestigtem Teilkörper im aktivierten Betriebszustand,
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10 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit drehbar befestigtem Teilkörper im teilaktivierten Betriebszustand,
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11 die
linksseitigen Stirnflächen und die Position der Schaltkontakte
für die jeweiligen Betriebsstellungen,
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12 die
rechtsseitigen Stirnflächen und die Position der Schaltkontakte
für die jeweiligen Betriebsstellungen,
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13 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit federnd verformbarem Grundkörper und Spalt im deaktivierten Betriebszustand,
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14 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit federnd verformbarem Grundkörper und Spalt im teilaktivierten Betriebszustand,
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15 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit federnd verformbarem Grundkörper und Spalt im aktivierten
Betriebszustand,
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16 den
prinzipiellen Aufbau eines als Armreif gestalteten Zierschmuckes
mit verschiebbarem Kontaktstift,
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17 die
Kontaktstiftstellung für den deaktivierten Betriebszustand,
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18 die
Kontaktstiftstellung für den teilaktivierten Betriebszustand,
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19 die
Kontaktstiftstellung für den aktivierten Betriebszustand,
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20 den
prinzipiellen Aufbau eines als Anhänger gestalteten Zierschmuckes
mit Kapsel im Gehäuse,
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21 die
Position der Kapsel für den deaktivierten Betriebszustand,
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22 die
Position der Kapsel für den teilaktivierten Betriebszustand
und
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23 die
Position der Kapsel für den aktivierten Betriebszustand.
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Ein
als Anhänger gestaltetes Anwendungsbeispiel der Erfindung
ist in 1 gezeigt. Der Zierschmuck besteht hier aus vier,
vorzugsweise rotationssymmetrischen Kapseln (1), (2),
(3) und (4). Die eingebaute elektronische Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher und dem Resonanzkreis
befindet sich vollständig in einer ersten Kapsel (1).
Die Hülle dieser Kapsel besteht aus einem elektrisch schlecht
oder nicht leitenden Material (z. B. Glas, Kunststoff) und ist daher
für hochfrequente elektromagnetische Speisefelder nahezu
dämpfungsfrei durchlässig. Prinzipiell entspricht
diese Kapsel (1) in ihrem Aufbau einem kompletten miniaturisierten
RFID-Transponder, wie er bereits heute zur Markierung von Tieren
wie z. B. Katzen verwendet wird. Dabei wird ein solcher Transponder
mit Hilfe von Hohlnadeln unter die Haut, bzw. unter das Fell injiziert.
Zur Wechselwirkung mit dem Speisefeld eines Lesegerätes
besitzt ein solcher RFID-Transponder einen Resonanzkreis, dessen
Spule sich auf einem winzigen Ferritkern befindet. Während
bei der Katze zur Identifikation lediglich eine unveränderbare
Identifikationsnummer abgespeichert ist, soll der hier verwendete
Transponder einen Datenspeicher gemäß Patentanspruch
1 besitzen, also einen elektronischen Datenspeicher, der sich sowohl
auslesen als auch neu beschreiben lässt, wobei die elektronische Schaltung
im RFID-Transponder bewirkt, dass zum Beschreiben wenigstens doppelt
soviel oder noch mehr Betriebsenergie benötigt wird als
für den Auslesevorgang notwendig ist, damit eine einfache
Möglichkeit besteht zu verhindern, dass der Datenspeicher
ungewollt beschrieben werden kann.
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Im
Vertrauen auf den technischen Fortschritt kann erwartet werden,
dass die Speicherkapazität auch solcher miniaturisierter
RFID-Transponder in naher Zukunft ausreichen wird, sogar kurze Filmsequenzen
abzuspeichern.
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Eine
zweite Kapsel (2) besteht aus einem elektrisch gut leitenden
Material (z. B. Gold, Platin) und wirkt daher für hochfrequente
elektromagnetische Speisefelder stark dämpfend. Diese zweite Kapsel
(2) besitzt einem Hohlraum (5) zur Aufnahme der
ersten Kapsel (1). Ein Außengewinde (6)
dient zur Verschraubung mit einer dritten Kapsel (3). Eine Bohrung
(7) dient zur Durchführung einer Aufhängevorrichtung
(z. B. Goldkette oder Nylonfaden), damit der Zierschmuck als Anhänger
getragen werden kann.
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Die
dritte Kapsel (3) besteht auch aus einem elektrisch gut
leitenden Material (z. B. Gold, Platin) und ist daher ebenfalls
für hochfrequente elektromagnetische Speisefelder stark
dämpfend. Auch in der dritten Kapsel (3) befinden
sich Hohlräume (8) und (9). Diese sind
mit einem Innengewinde versehen, damit die dritte Kapsel (3)
mit der zweiten Kapsel (2) und der vierten Kapsel (4)
verschraubt werden kann.
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Die
vierte Kapsel (4) besteht aus einem elektrisch schlecht
oder nicht leitenden Material (z. B. Kunststoff). Sie ist daher
für hochfrequente elektromagnetische Speisefelder nahezu
dämpfungsfrei durchlässig. Diese vierte Kapsel
(4) besitzt ebenfalls einem Hohlraum (10) zur
Aufnahme der ersten Kapsel (1). Ein Außengewinde
(11) dient zur Verschraubung mit der dritten Kapsel (3).
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Die
Handhabung dieses Zierschmuckes ist sehr einfach. Zunächst
muss entschieden werden, ob überhaupt Daten ausgetauscht
werden sollen oder nicht. Besteht gerade eine feste Beziehung und ist
aktuell ein Bild der geliebten Person im Datenspeicher, so ist es
sinnvoll, den Zierschmuck zu deaktivieren. Dazu wird die erste Kapsel
(1) in den Hohlraum (5) der zweiten Kapsel (2)
geschoben, dann wird die dritte Kapsel (3) angeschraubt. 2 zeigt,
dass dadurch die erste Kapsel (1) allseitig von relativ
massivem Metall umschlossen ist. Sie befindet sich nun in einem
perfekten Faraday-Käfig. Dadurch kann die erste Kapsel
(1) keinerlei Betriebsenergie aus dem vom elektronischen
Lese- und Einspeichergerät außerhalb des Faraday-Käfigs
erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen Speisefeld entnehmen. Kein
noch so starkes Speisefeld kann sie dort erreichen. Der RFID-Transponder
in der ersten Kapsel (1) ist in dieser Position völlig
deaktiviert und die Informationen im elektronischen Datenspeicher
bleiben in jeder Hinsicht unangetastet.
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Ist
der Träger des Zierschmuckes jedoch gerade ohne feste Beziehung
und möchte neue Kontakte knüpfen, so ist es sinnvoll,
den Zierschmuck teilweise zu aktivieren, d. h. einer sympathischen
Person eventuell zu ermöglichen, an die Telefonnummer, vielleicht
mit einem privaten Bild, zu gelangen. Dazu wird die erste Kapsel
(1) in den Hohlraum (10) der vierten Kapsel (4)
geschoben, dann wird die dritte Kapsel (3) angeschraubt.
Dadurch ist die erste Kapsel (1) nur teilweise von dem
Metall der dritten Kapsel (3) umschlossen. 3 zeigt,
dass die erste Kapsel (1) sich nun nur teilweise innerhalb
einer metallenen Abschirmung durch die dritte Kapsel (3)
befindet. Ein großer Teil der ersten Kapsel (1)
befindet sich innerhalb der vierten Kapsel, die das Speisefeld nicht
bedämpft. Dadurch kann die erste Kapsel (1) noch
ausreichend viel Betriebsenergie aus dem vom elektronischen Lese-
und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnehmen, so dass der Auslesevorgang noch sicher erfolgen
kann. Für den Einspeichervorgang hingegen reicht die vom
Resonanzkreis in ersten Kapsel (1) absorbierte Betriebsenergie
nicht mehr aus.
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Das
Verhältnis der Tiefen sowohl des Hohlraumes (9)
in der dritten Kapsel (3) und des Hohlraums (10)
in der vierten Kapsel (4) bestimmen maßgeblich,
wie viel Betriebsenergie der RFID-Chip in der ersten Kapsel (1)
mit Hilfe des Resonanzkreises aus dem Speisefeld entnehmen kann.
Zunächst einmal hängen die jeweiligen Tiefen von
den Abmessungen der ersten Kapsel (1) ab. Hier darf nur
wenig Längentoleranz vorgesehen werden, damit sich die erste
Kapsel (1) in einer genau definierten, reproduzierbaren
Position befindet. Dabei ist darauf zu achten, dass die Energieverhältnisse
keineswegs linear sind, sondern relativ komplizierten Gesetzmäßigkeiten
unterworfen sind, die von zahlreichen Parametern (Leitfähigkeit
des Kapselmaterials, Verhältnis von Länge zu Durchmesser
des Ferritkerns des RFID-Transponders, Speisefeldfrequenz, usw.)
abhängen. Neben der eigentlichen Felddämpfung durch
das teilweise umhüllende Metall der dritten Kapsel (3)
wirkt der Ferritkern in der ersten Kapsel (1) so, dass
er das Speisefeld durch die vierte Kapsel (4) hindurch
zwar konzentriert in sich hinein zieht (Resonanz), aber andererseits
erzeugt er im Metall innerhalb der dritten Kapsel (3) auch
signifikante Wirbelstromverluste, die das Speisefeld zusätzlich
lokal bedämpfen. Empirische Versuche haben gezeigt (Material
der dritten Kapsel: vergoldetes Kupfer, Material der vierten Kapsel:
Teflon) dass die Tiefen der Bohrungen so zu dimensionieren sind,
dass etwa ein Drittel der ersten Kapsel vom Metall umhüllt
ist. Dann muss der Anhänger der Antenne eines handelsüblichen
Lese- und Einspeichergerätes bis auf einen Zentimeter genähert
werden, damit das Gerät die Daten auslesen kann. Ein Beschreiben
ist auch dann nicht möglich, wenn die Antenne direkt mit
dem Anhänger berührt wird.
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Ist
die Bekanntschaft soweit fortgeschritten, dass eine Bereitschaft
besteht, Daten der Zielperson in den Zierschmuck einspeichern zu
lassen, so muss der Zierschmuck, bzw. im Anhänger die erste
Kapsel (1) aktiviert werden. Diese wird in dem Moment aktiviert,
wenn sie ohne feldbedämpfende Maßnahmen dem Speisefeld
eines Lese- und Einspeichergerätes ausgesetzt wird. Dazu
muss der Träger des Zierschmuckes also lediglich den Zierschmuck
aufschrauben und die Kapsel (1) aus dem Anhänger
entnehmen und vor die Antenne des Lese- und Einspeichergerätes
halten.
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Da
z. B. das Kunststoffmaterial der vierten Kapsel im Vergleich zu
den edlen Metallen der anderen äußeren Kapsel
unansehnlich wirken kann ist es optisch vorteilhaft, das Kunststoffmaterial
mit einer dünnen Schicht Edelmetall zu überziehen.
Dies kann sowohl eine aufgedampfte Goldschicht mit einigen hundert
Nanometern Dicke oder eventuell auch aufgeklebtes Blattgold sein.
Solange die Schichtdicke deutlich unterhalb von einem Mikrometer
liegt, treten bis in den Kurzwellenbereich hinein keine nennenswerten
Dämpfungen der Feldstärken auf.
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Ein
als Armreif gestaltetes Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in 4 gezeigt.
Weitere Ausgestaltungen als Ohrring oder Anhänger sind
ebenfalls denkbar. Der Zierschmuck besteht hier aus einem in sich
geschlossenen kreisförmigen oder ovalen Armreif als Grundkörper
(21) mit einer darauf verschiebbar angebrachten Manschette
(25).
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Der
Grundkörper (21) besteht aus einem elektrisch
schlecht oder nicht leitenden und daher für hochfrequente
elektromagnetische Speisefelder nahezu dämpfungsfrei durchlässigen
Material (z. B. Glas, Kunststoff).
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Im
Grundkörper (21) eingebaut befinden sich die elektronische
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
und einem im Vergleich zur elektronischen Schaltung großflächigen Resonanzkreis.
Dieser besteht aus einem linken Teil (23) und einem rechten
Teil (24). Beide Teile befinden sich vollständig
im Grundkörper (21). Die spezielle Ausgestaltung
der Resonanzkreise hängt von der jeweiligen Betriebsfrequenz
der zugehörigen Lese- und Einspeichergeräte ab.
Für Betriebsfrequenzen im Kurzwellenbereich (z. B. 13,56
MHz) handelt es sich bei dem großflächigen Teil
des Resonanzkreises um den Spulenanteil eines LC-Netzwerkes, welches aus
Kondensatoren und Induktivitäten besteht, bei Betriebsfrequenzen
im UHF-Bereich (z. B. 433 MHz) handelt es sich um Zweidraht-Lecherleitungen
oder resonante Strahlerelemente, bei Betriebsfrequenzen im Mikrowellenbereich
(z. B. 2,45 GHz) können das auch resonante Microstrip-Patch-Antennen
sein. Zur gezielten Bedämpfung dieser großflächigen
Resonanzkreise dient eine verschiebbare Manschette (25),
welche aus einem elektrisch gut leitenden und daher für
hochfrequente elektromagnetische Speisefelder stark dämpfendem
Material (z. B. Gold, Platin) gefertigt ist und so mit dem Grundkörper
(21) verbunden ist, dass sie von diesem zwar nicht entfernt
werden, dafür aber auf diesem beliebig verschoben werden
kann.
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Die
Deaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
kann nun sehr leicht dadurch erfolgen, dass die verschiebbare Manschette
(25) auf dem Grundkörper (21) so positioniert wird,
dass die verschiebbare Manschette (25) gleichzeitig sowohl
den linken Teil (23) als auch den rechten Teil (24)
des großflächigen Resonanzkreises überdeckt,
wodurch der großflächige Resonanzkreis vollständig
von elektrisch gut leitendem und daher für hochfrequente
elektromagnetische Speisefelder stark dämpfendem Material
umschlossen ist (Faraday-Käfig) und dadurch keine ausreichende
Betriebsenergie aus dem vom elektronischen Lese- und Einspeichergerät
erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen Speisefeld entnehmen
kann. 5 zeigt die Position der verschiebbaren Manschette
(25) für den deaktivierten Zustand des Zierschmuckes.
Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Manschette die
Resonanzkreisteile vollständig abdeckt.
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Bei
Betriebsfrequenzen z. B. im Mikrowellenbereich werden die dann als
Resonanzkreis verwendeten resonanten Microstrip-Patch-Antennen durch die
unmittelbare Nähe der metallenen verschiebbaren Manschette
derart signifikant verstimmt, dass auch bei noch teilweiser Exposition
zum Speisefeld von dort keine Betriebsenergie mehr absorbiert werden
kann.
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Die
Teilaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
erfolgt dadurch, dass die verschiebbare Manschette (25)
auf dem Grundkörper (21) so positioniert wird,
dass die verschiebbare Manschette (25) nur einen Teil des großflächigen
Resonanzkreises überdeckt, wodurch der großflächige
Resonanzkreis nur teilweise vom elektrisch gut leitenden und daher
für hochfrequente elektromagnetische Speisefelder stark
dämpfendem Material der verschiebbaren Manschette (25)
umschlossen ist und dadurch für den Einspeichervorgang
nicht mehr ausreichende, hingegen für den Auslesevorgang
durchaus noch ausreichende Betriebsenergie aus dem vom elektronischen
Lese- und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnehmen kann.
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6 zeigt
die Position der verschiebbaren Manschette (25) für
den teilaktivierten Zustand des Zierschmuckes mit Betriebsfrequenzen
im Kurzwellenbereich. Es handelt sich bei den zu schirmenden Teilen
um den Spulenanteil eines LC-Netzwerkes, welches als großflächiger
Resonanzkreis wirkt und aus Kondensatoren und Induktivitäten
besteht. Dabei muss etwa die Hälfte des großflächigen
Resonanzkreises abgedeckt werden, um die dem Speisefeld entnommene
Betriebsenergie im gewünschten Umfang zu reduzieren. Bei
höheren Betriebsfrequenzen des Lese- und Einspeichergerätes
ist neben der Bedämpfung noch die zusätzliche
Verstimmung der jeweils verwendeten resonanten Wechselwirkungselemente
durch die verschiebbare Manschette (25) bei der Positionierung
entsprechend zu berücksichtigen.
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Die
Aktivierung der elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (22) erfolgt dadurch, dass die verschiebbare
Manschette (25) auf dem Grundkörper (21)
so positioniert wird, dass die verschiebbare Manschette (25)
weder den linken Teil (23) noch den rechten Teil (24)
des großflächigen Resonanzkreises überdeckt
und dieser somit sowohl für den Einspeicher- als auch für den
Auslesevorgang ausreichende Betriebsenergie aus dem vom elektronischen
Lese- und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnehmen kann. 7 zeigt
die Position der Manschette für den aktivierten Betriebszustand
des Zierschmuckes. Diese Position ist für alle Betriebsfrequenzen
sinnvoll.
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Bei
dieser Ausführungsform des Zierschmuckes ist in der Tat
die Positionierung der verschiebbaren Manschette (25) für die
Teilaktivierung etwas kritisch, da bei der Herstellung der RFID-Chips
gewisse Toleranzen auftreten können, was zu unterschiedlichen
individuellen Betriebsenergien der einzelnen RFID-Chips führen
kann. Sicherlich wäre es möglich, die jeweiligen
Positionen der verschiebbaren Manschette (25) empirisch
zu ermitteln und für jeden einzelnen Armreif zu markieren.
Im Rahmen einer eventuellen Massenproduktion ist aber eine andere
Vorgehensweise sinnvoll.
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Die
interne Beschaltung des Zierschmuckes wird lediglich so modifiziert,
dass der linke Teil (23) des großflächigen
Resonanzkreises schaltungstechnisch so mit der eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
verbunden ist, dass die von ihm aus dem vom elektronischen Lese-
und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnommene Betriebsenergie ausschließlich zum
Auslesen des elektronischen Datenspeichers genutzt werden kann und
dass der rechte Teil (24) des großflächigen
Resonanzkreises schaltungstechnisch so mit der eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
verbunden ist, dass die von ihm aus dem vom elektronischen Lese-
und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnommene Betriebsenergie ausschließlich zum
Einspeichern des elektronischen Datenspeichers genutzt werden kann.
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Dann
erfolgt die Deaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22) in
bekannter Weise dadurch, dass die verschiebbare Manschette (25)
auf dem Grundkörper (21) so positioniert wird,
dass die verschiebbare Manschette (25) gleichzeitig sowohl
den linken Teil (23) als auch den rechten Teil (24)
des großflächigen Resonanzkreises überdeckt,
wodurch der großflächige Resonanzkreis vollständig
von elektrisch gut leitendem und daher für hochfrequente
elektromagnetische Speisefelder stark dämpfendem Material
umschlossen ist (Faraday-Käfig) und dadurch keinerlei Betriebsenergie
aus dem vom elektronischen Lese- und Einspeichergerät erzeugten
hochfrequenten elektromagnetischen Speisefeld entnehmen kann.
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Die
Teilaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
erfolgt nun aber so, dass die verschiebbare Manschette (25) auf
dem Grundkörper (21) so positioniert wird, dass die
verschiebbare Manschette (25) nur den rechten Teil (24)
des großflächigen Resonanzkreises überdeckt,
wodurch der linke Teil (23) des großflächigen Resonanzkreises
die für den Auslesevorgang benötigte Betriebsenergie
aus dem vom elektronischen Lese- und Einspeichergerät erzeugten
hochfrequenten elektromagnetischen Speisefeld entnehmen kann.
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Die
Aktivierung der elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (22) erfolgt in bekannter Weise dadurch,
dass die verschiebbare Manschette (25) auf dem Grundkörper (21)
so positioniert wird, dass die verschiebbare Manschette (25)
weder den linken Teil (23) noch den rechten Teil (24)
des großflächigen Resonanzkreises überdeckt
und dieser somit sowohl für den Einspeicher- als auch für
den Auslesevorgang ausreichende Betriebsenergie aus dem vom elektronischen
Lese- und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnehmen kann.
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Alternativ
kann umgekehrt die interne Beschaltung des Zierschmuckes auch so
modifiziert werden, dass der rechte Teil (24) des großflächigen Resonanzkreises
schaltungstechnisch so mit der eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
verbunden ist, dass die von ihm aus dem vom elektronischen Lese-
und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnommene Betriebsenergie ausschließlich zum
Auslesen des elektronischen Datenspeichers genutzt werden kann und
dass der linke Teil (23) des großflächigen Resonanzkreises
schaltungstechnisch so mit der eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
verbunden ist, dass die von ihm aus dem vom elektronischen Lese-
und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnommene Betriebsenergie ausschließlich zum
Einspeichern des elektronischen Datenspeichers genutzt werden kann.
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Dann
erfolgt die Deaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22) in
bekannter Weise dadurch, dass die verschiebbare Manschette (25)
auf dem Grundkörper (21) so positioniert wird,
dass die verschiebbare Manschette (25) gleichzeitig sowohl
den linken Teil (23) als auch den rechten Teil (24)
des großflächigen Resonanzkreises überdeckt,
wodurch der großflächige Resonanzkreis vollständig
von elektrisch gut leitendem und daher für hochfrequente
elektromagnetische Speisefelder stark dämpfendem Material
umschlossen ist (Faraday-Käfig) und dadurch keinerlei Betriebsenergie
aus dem vom elektronischen Lese- und Einspeichergerät erzeugten
hochfrequenten elektromagnetischen Speisefeld entnehmen kann.
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Die
Teilaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (22)
erfolgt diesmal aber nun dadurch, dass die verschiebbare Manschette
(25) auf dem Grundkörper (21) so positioniert
wird, dass die verschiebbare Manschette (25) nur den linken
Teil (23) des großflächigen Resonanzkreises überdeckt,
wodurch der rechte Teil (24) des großflächigen
Resonanzkreises die für den Auslesevorgang benötigte
Betriebsenergie aus dem vom elektronischen Lese- und Einspeichergerät
erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen Speisefeld entnehmen
kann.
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Die
Aktivierung der elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (22) erfolgt wie bereits oben beschrieben
dadurch, dass die verschiebbare Manschette (25) auf dem Grundkörper
(21) so positioniert wird, dass die verschiebbare Manschette
(25) weder den linken Teil (23) noch den rechten
Teil (24) des großflächigen Resonanzkreises überdeckt
und dieser somit sowohl für den Einspeicher- als auch für
den Auslesevorgang ausreichende Betriebsenergie aus dem vom elektronischen
Lese- und Einspeichergerät erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen
Speisefeld entnehmen kann.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem
die unterschiedlichen Betriebszustände mit Hilfe einer
integrierten Schaltmatrix gezielt eingestellt werden kann, ist in 8 gezeigt.
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Diese
Ausführungsform des Zierschmuckes besteht insgesamt aus
einem als Armreif, Ohrring oder Anhänger gestalteten Grundkörper
(30), welcher wiederum aus elektrisch nicht leitendem Material
besteht, mit einem daran drehbar befestigten Teilkörper
(31), der ebenfalls aus elektrisch nicht leitendem Material
besteht. Die eingebaute elektronische Schaltung mit dem integrierten
elektronischen Datenspeicher (36) befindet sich in dem
drehbar befestigten Teilkörper (31). Ein im Vergleich
zur elektronischen Schaltung großflächiger Resonanzkreis
(33) befindet sich in dem Grundkörper (30).
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Der
drehbar befestigten Teilkörper (31) ist mit dem
Grundkörper (30) durch eine linke Drehachse (34)
und durch eine rechte Drehachse (35) mechanisch verbunden
und sowohl die linke Drehachse (34) als auch die rechte
Drehachse (35) dienen gleichzeitig als elektrisch leitende
Kontakte, die den großflächigen Resonanzkreis
(33), der sich im Grundkörper (30) befindet,
teilweise, d. h. mit jeweils einem Pol (der andere Pol wird über
die Schaltmatrix gezielt verbunden), mit der im drehbar befestigten Teilkörper
(31) eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten
elektronischen Datenspeicher (36) elektrisch verbindet.
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Die
elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher
(36) ist so konstruiert und beschaltet, dass sie den Vorgang
des Einspeicherns und Auslesens nur dann ermöglicht, wenn
sie zusätzlich noch über eine spezielle Kontaktvorrichtung
(42) mit dem großflächigen Resonanzkreis
(33) verbunden ist und über diese Kontaktvorrichtung
(42) die zum Einspeichern und zum Auslesen erforderliche
Betriebsenergie erhält bzw. dass sie lediglich den Vorgang
des Auslesens ermöglicht, wenn sie über eine andere
spezielle Kontaktvorrichtung (47) mit dem großflächigen
Resonanzkreis (33) verbunden ist und über diese
Kontaktvorrichtung (47) die zum Auslesen erforderliche
Betriebsenergie erhält.
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Der
Spulenteil des großflächigen Resonanzkreises (33),
der sich im Grundkörper (30) befindet, ist auf
der einen Seite mit seinem einen Pol gleichzeitig mit der Drehachse
(34) und der Kontaktvorrichtung (41) verbunden
und auf der anderen Seite mit seinem anderen Pol gleichzeitig mit
der Drehachse (35) und der Kontaktvorrichtung (46)
verbunden. Das gewünschte Betriebsverhalten kann in einfachster Weise
so realisiert werden, dass der eine Pol der Gleichrichtereinheit
des Energieversorgungsteils der elektronischen Schaltung mit dem
integrierten elektronischen Datenspeicher (36) mit der
Drehachse (35) und der andere Pol der Gleichrichtereinheit
des Energieversorgungsteils der elektronischen Schaltung mit dem
integrierten elektronischen Datenspeicher (36) direkt mit
der Kontaktvorrichtung (42) verbunden ist. So steht bei
entsprechender Position des Drehkörpers (31) die
volle Betriebsenergie zur Verfügung. Wird hingegen der
eine Pol der Gleichrichtereinheit des Energieversorgungsteils der
elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher
(36) mit der Drehachse (34) und der andere Pol
der Gleichrichtereinheit des Energieversorgungsteils der elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (36) über einen
Widerstand oder besser über ein spannungsbegrenzendes Netzwerk
mit z. B. einer Zenerdiode mit der Kontaktvorrichtung (47)
verbunden, so steht bei entsprechender Position des Drehkörpers
(31) nur ein Teil der dem Speisefeld entnommenen Betriebsenergie
zur Verfügung steht, da der Widerstand oder das spannungsbegrenzende
Netzwerk die der elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (36) zur Verfügung gestellte Betriebsenergie
entsprechend reduziert.
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Dieses
Prinzip, dass ein Teil der Speisefeldenergie durch elektronische
Hilfsmittel in Wärme überführt wird und
damit für die elektronischen Schaltung mit dem integrierten
elektronischen Datenspeicher nicht mehr zur Verfügung steht,
wird auch bei den weiter unten aufgeführten Anwendungsbeispielen
angewandt.
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So
werden insbesondere in den in der 13, 14 und 15 dargestellten
Anwendungsbeispielen zwar zwei getrennte Resonanzkreisspulen verwendet,
diese haben aber den gleichen Durchmesser und würden im
Speisefeld dann auch in etwa die gleiche Spannung induzieren. Deshalb
ist die oben beschriebene Schaltung zur sicheren Einstellung des
Betriebszustandes auch dort erforderlich. Auch bei dem in 16 dargestellten
Anwendungsbeispiel wird von diesem Prinzip Gebrauch gemacht. Es
wird bei den Beschreibungsteilen weiter unten jedoch als bekannt
vorausgesetzt und nicht immer wieder erneut beschrieben.
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Die
Drehachsen (34) und (35) sorgen also nicht nur
dafür, dass der drehbar befestigten Teilkörpers
(31) auch bei Drehungen am Grundkörper (30) fixiert
bleibt, sondern sorgen auch für die elektrische Kontaktierung
des großflächigen Resonanzkreises (33)
mit der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung mit
dem integrierten elektronischen Datenspeicher (36).
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Zur
Herstellung der gewünschten Betriebszustände dient
jeweils eine zusätzliche, mit dem großflächigen
Resonanzkreis (33) verbundene Kontaktvorrichtung (41)
auf der linken Stirnfläche (44) des Grundkörpers
(30) und eine zusätzliche, mit dem großflächigen
Resonanzkreis (33) verbundene Kontaktvorrichtung (46)
auf der rechten Stirnfläche (48) des Grundkörpers
(30) in Kombination mit einer korrespondierenden, auf der
linken Stirnfläche (45) des drehbar befestigten
Teilkörpers (31) angebrachten Kontaktvorrichtung
(42) und auf der rechten Stirnfläche (49)
des drehbar befestigten Teilkörper (31) angebrachten
Kontaktvorrichtung (47). Diese so angeordneten Kontaktvorrichtungen
bilden mit dem Drehkörper eine stellungsabhängige
Schaltmatrix. 11 zeigt die Anordnung der Schaltmatrix
auf den linksseitigen Stirnflächen des Grundkörpers
(30) bzw. des drehbar befestigten Teilkörpers
(31) für die unterschiedlichen Schaltzustände. 12 zeigt
die Anordnung der Schaltmatrix auf den rechtsseitigen Stirnflächen
des Grundkörpers (30) bzw. des drehbar befestigten
Teilkörpers (31) für die unterschiedlichen Schaltzustände.
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Die
Deaktivierung der erfolgt dadurch, dass durch Drehen des drehbar
befestigten Teilkörpers (31) um die beiden Drehachsen
(34) und (35) der drehbar befestigte Teilkörper
(31) so positioniert wird, dass weder die Position der
auf der linken Stirnfläche (45) des drehbar befestigten
Teilkörpers (31) angebrachten Kontaktvorrichtung
(42) mit der Position des auf der linken Stirnflächen
(44) des Grundkörpers (30) angebrachten
Kontaktvorrichtung (41) übereinstimmt und daher
die beiden Kontaktvorrichtungen (41) und (42)
keinen elektrisch leitenden Kontakt herstellen können,
noch die Position der auf der rechten Stirnfläche (49)
des drehbar befestigten Teilkörpers (31) angebrachten
Kontaktvorrichtung (47) mit der Position des auf der rechten
Stirnflächen (48) des Grundkörpers (30)
angebrachten Kontaktvorrichtung (46) übereinstimmt
und daher die beiden Kontaktvorrichtungen (46) und (47)
ebenfalls keinen elektrisch leitenden Kontakt herstellen können. 8 zeigt
den Zierschmuck im deaktivierten Zustand. In dieser Stellung des
Drehkörpers ist der großflächige Resonanzkreis
nur über die beiden Drehachsen (34) und (35) mit
der eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (36) verbunden, nicht jedoch mit einer der
beiden Kontaktvorrichtungen (42) oder (47). Er
bildet somit keinen geschlossenen Stromkreis und es kann deshalb
aus dem Speisefeld keine Betriebsenergie für die im Zierschmuck
eingebaute elektronische Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (36) entnommen werden.
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Die
Teilaktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (36)
erfolgt dadurch, dass durch Drehen des drehbar befestigten Teilkörpers
(31) um die beiden Drehachsen (34) und (35)
der drehbar befestigte Teilkörper (31) so positioniert
wird, dass die Position der auf der linken Stirnfläche
(45) des drehbar befestigten Teilkörpers (31) angebrachten
Kontaktvorrichtung (42) nicht mit der Position des auf
der linken Stirnflächen (44) des Grundkörpers
(30) angebrachten Kontaktvorrichtung (41) übereinstimmt
und daher die beiden Kontaktvorrichtungen (41) und (42)
keinen elektrisch leitenden Kontakt herstellen können,
jedoch die Position der auf der rechten Stirnfläche (49)
des drehbar befestigten Teilkörpers (31) angebrachten
Kontaktvorrichtung (47) mit der Position des auf der rechten
Stirnflächen (48) des Grundkörpers (30)
angebrachten Kontaktvorrichtung (46) übereinstimmt
und daher die beiden Kontaktvorrichtungen (46) und (47)
einen elektrisch leitenden Kontakt herstellen können wodurch
lediglich der Vorgang des Auslesens aktiviert werden kann. 10 zeigt
den Zierschmuck im teilaktivierten Zustand.
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Die
Aktivierung der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (36)
erfolgt dadurch, dass durch Drehen des drehbar befestigten Teilkörpers
(31) um die beiden Drehachsen (34) und (35)
der drehbar befestigte Teilkörper (31) so positioniert
wird, dass die Position der auf der linken Stirnfläche
(45) des drehbar befestigten Teilkörpers (31) angebrachten
Kontaktvorrichtung (42) mit der Position des auf der linken
Stirnflächen (44) des Grundkörpers (30)
angebrachten Kontaktvorrichtung (41) übereinstimmt
und daher die beiden Kontaktvorrichtungen (41) und (42)
einen elektrisch leitenden Kontakt herstellen können, die
Position der auf der rechten Stirnfläche (49)
des drehbar befestigten Teilkörpers (31) angebrachten
Kontaktvorrichtung (47) mit der Position des auf der rechten
Stirnflächen (48) des Grundkörpers (30)
angebrachten Kontaktvorrichtung (46) jedoch nicht übereinstimmt
und daher die beiden Kontaktvorrichtungen (46) und (47)
keinen elektrisch leitenden Kontakt herstellen können,
wodurch sowohl der Vorgang des Einspeicherns als auch der des Auslesens
aktiviert werden kann. 9 zeigt den Zierschmuck im aktivierten
Zustand.
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Zur
bequemen Handhabung des Zierschmuckes ist es zweckdienlich, dass
der drehbar befestigte Teilkörper in den jeweiligen Schaltstellungen
einrastet.
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Dazu
können beispielsweise die Kontaktvorrichtungen (41)
und (46) auf den Stirnflächen (44) und
(48) des Grundkörpers (30) jeweils eine
durch eine metallene Spiralfeder unter Spannung gehaltene Kugel
aus elektrisch gut leitendem Material besitzen und die Kontaktvorrichtungen
(42) und (47) auf den Stirnflächen (45)
und (49) des drehbar befestigten Teilkörpers (31)
halbkugelförmige Vertiefungen besitzen. Zusätzlich
wird eine halbkugelförmige Vertiefung an der Position der
Kontaktvorrichtung (46) im deaktivierten Betriebszustand
auf der rechten Stirnfläche (49) des drehbar befestigten
Teilkörpers (31) angebracht. Der drehbar befestigte
Teilkörper kann nun in den jeweiligen Positionen zur Deaktivierung, Teilaktivierung
oder Aktivierung mechanisch einrasten.
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Alternativ
können natürlich auch umgekehrt die Kontaktvorrichtungen
(42) und (47) auf den Stirnflächen (45)
und (49) des drehbar befestigten Teilkörpers (31)
jeweils eine durch eine metallene Spiralfeder unter Spannung gehaltene
Kugel aus elektrisch gut leitendem Material besitzen und die Kontaktvorrichtungen
(41) und (46) auf den Stirnflächen (44) und
(48) des Grundkörpers (30) halbkugelförmige Vertiefungen
besitzen. Zusätzlich wird eine halbkugelförmige
Vertiefung an der Position der Kontaktvorrichtung (47)
im deaktivierten Betriebszustand auf der rechten Stirnfläche
(48) des Grundkörpers (30) angebracht.
Der drehbar befestigte Teilkörper kann nun in den jeweiligen
Positionen zur Deaktivierung, Teilaktivierung oder Aktivierung mechanisch
einrasten.
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Verschiedene
weitere Möglichkeiten des Einrastens sind denkbar und hängen
im Detail vom jeweiligen künstlerischen Design ab.
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Eine
weitere Verbesserung ist es, wenn der drehbar befestigte Teilkörper
eine Markierung (32) aufweist, damit die jeweilige Position
zur Deaktivierung, Teilaktivierung oder Aktivierung optisch leicht zu
erkennen ist.
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Ein
weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in 13 gezeigt.
Der Zierschmuck besteht insgesamt aus einem als mit einem schmalen
Spalt versehenen Armreif, Ohrring, Anhänger oder Ring gestalteten,
federnd verformbaren Grundkörper (50) aus elektrisch
nicht leitendem Material. Der Spalt ist so schmal, dass er durch
leichtes Zusammenpressen des federnd verformbaren Grundkörpers
(50) geschlossen werden kann, aber weit genug, dass die auf
seiner Innenseite angebrachten Kontaktflächen ohne Zusammenpressen
des federnd verformbaren Grundkörpers (50) sicher
voneinander isoliert sind. In dem federnd verformbaren Grundkörpers
(50) befindet sich an geeigneter Stelle, in einer Aussparung oder
einem Hohlraum, eine eingebaute elektronische Schaltung mit dem
integrierten elektronischen Datenspeicher (51) und mit
zwei großflächigen Resonanzkreisen, die jeweils
in zwei Hälften (52) und (54) bzw. (53)
und (55) aufgeteilt sind.
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Die
linke obere Hälfte des ersten Resonanzkreises (52)
ist an einem Ende mit der eingebauten elektronischen Schaltung mit
dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51) und
mit dem anderen Ende mit einer elektrischen Kontaktfläche
(59) verbunden ist, die sich auf der Oberseite des Grundkörpers
(50) befindet. Die rechte obere Hälfte des ersten Resonanzkreises
(54) ist an einem Ende mit der eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51)
und mit dem anderen Ende mit einer elektrischen Kontaktfläche
(58) verbunden ist, die sich ebenfalls auf der Oberseite
des Grundkörpers befindet.
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Die
elektrische Kontaktfläche (59) ist mit einer Drehachse
(60) und einer Kontaktfeder (61) elektrisch und
mechanisch verbunden, wobei die Kontaktfeder (61) um die
Drehachse (60) geschwenkt werden kann und dann auf der
elektrischen Kontaktfläche (58) aufliegt, wodurch
der obere Resonanzkreis geschlossen wird und der obere Resonanzkreis dem
elektromagnetischen Speisefeld dann Betriebsenergie entnehmen kann.
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Der
obere Resonanzkreis ist so an der eingebauten elektronischen Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51)
angeschlossen, dass bei seiner Erregung durch das Speisefeld lediglich
der Teil der eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (51) aktiviert wird, der das Auslesen des elektronischen
Datenspeichers der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
ermöglicht.
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Die
linke untere Hälfte des zweiten Resonanzkreises (53)
ist an einem Ende mit der eingebauten elektronischen Schaltung mit
dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51) und
mit dem anderen Ende mit einer elektrischen Kontaktfläche
(56) verbunden ist, die sich im Spalt des Grundkörpers befindet.
Die rechte untere Hälfte des zweiten Resonanzkreises (55)
ist an einem Ende mit der eingebauten elektronischen Schaltung mit
dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51) und
mit dem anderen Ende mit einer elektrischen Kontaktfläche
(57) verbunden, die sich ebenfalls im Spalt des Grundkörpers
befindet. Die elektrischen Kontaktflächen (56) und
(57) liegen sich direkt gegenüber und sind nur durch
einen kleinen Luftspalt voneinander getrennt.
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Durch
ein mechanisches Zusammenpressen des Grundkörpers (50)
kann der Spalt im Grundkörper (50) geschlossen
werden, wodurch die elektrischen Kontaktflächen (56)
und (57) direkt aufeinander liegen und dadurch den unteren
Resonanzkreis schließen. Dadurch kann dann der untere Resonanzkreis
gegebenenfalls dem elektromagnetischen Speisefeld die erforderliche
Betriebsenergie entnehmen.
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Der
untere Resonanzkreis ist nun so an der eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51)
angeschlossen, dass bei Erregung des Resonanzkreises durch ein Speisefeld
sowohl das Auslesen des elektronischen Datenspeichers als auch das
Einspeichern in den elektronischen Datenspeicher der im Zierschmuck
eingebauten elektronischen Schaltung ermöglicht wird.
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13 zeigt
den Zierschmuck im deaktivierten Betriebszustand. Die Deaktivierung
erfolgt dadurch, dass die Kontaktfeder (61) nicht um die
Drehachse (60) geschwenkt wird, sondern auf der elektrischen
Kontaktfläche (59) verbleibt und der Grundkörper
nicht zusammengepresst wird. Dann sind beide Resonanzkreise unterbrochen
und es kann einem Speisefeld keinerlei Betriebsenergie entnommen werden.
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14 zeigt
den Zierschmuck im teilaktivierten Betriebszustand. Die Teilaktivierung
erfolgt dadurch, dass die Kontaktfeder (61) soweit um die Drehachse
(60) geschwenkt wird, bis sie auf der elektrischen Kontaktfläche
(58) aufliegt. Nun ist der obere Resonanzkreis geschlossen
und dadurch kann durch ein Speisefeld der Teil der eingebauten elektronischen
Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher (51)
aktiviert werden, der das Auslesen des elektronischen Datenspeichers
der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung ermöglicht.
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15 zeigt
den Zierschmuck im aktivierten Betriebszustand. Die Aktivierung
erfolgt dadurch, dass der Grundkörper (50) soweit
zusammengepresst wird, dass die elektrischen Kontaktflächen (56)
und (57) direkt aufeinander liegen. Nun ist der untere
Resonanzkreis geschlossen und dadurch kann durch ein Speisefeld
der Teil der eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten
elektronischen Datenspeicher (51) aktiviert werden, der sowohl
das Auslesen des elektronischen Datenspeichers als auch das Einspeichern
in den elektronischen Datenspeicher der im Zierschmuck eingebauten.
elektronischen Schaltung ermöglicht.
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Ein
weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in der 16 gezeigt.
Diese Variante des Zierschmuckes besteht aus einem als Armreif oder Anhänger
gestalteten Grundkörper (65), der aus elektrisch
nicht leitendem Material besteht. In dem Grundkörper (65)
befindet sich ein großflächiger Resonanzkreis
(66) und eine eingebaute elektronische Schaltung mit dem
integrierten elektronischen Datenspeicher (67) und ein
verschiebbarer Kontaktstift (71) in einem Kontakttunnel
(72).
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Der
großflächige Resonanzkreis (66) ist an seinem
einen Ende direkt mit der eingebauten elektronischen Schaltung mit
dem integrierten elektronischen Datenspeicher (67) verbunden
und ist mit seinem anderen Ende mit einer elektrischen Kontaktfläche
(70) verbunden, die in den Kontakttunnel (72)
hinein führt.
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Die
eingebaute elektronische Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (67) ist ihrerseits mit zwei elektrischen
Kontaktflächen (68) und (69) verbunden,
die ebenfalls beide in den Kontakttunnel (72) hinein führen
in dem sich der verschiebbare Kontaktstift (71) befindet.
Dieser Kontaktstift besitzt eine mantelförmige elektrische
Kontaktfläche (73), welche in der Mittelstellung
lediglich mit der elektrischen Kontaktfläche (70)
verbunden ist und deshalb keinen Stromkreis schließen kann. 17 zeigt
schematisch den Kontaktstift in der Mittelstellung.
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Durch
das Verschieben des Kontaktstiftes (71) in die hintere
Position wird die mantelförmige elektrische Kontaktfläche
(73) gleichzeitig sowohl mit der elektrischen Kontaktfläche
(70) als auch mit der hinteren elektrischen Kontaktfläche
(69) verbunden und schließt damit den Stromkreis,
wodurch der großflächige Resonanzkreis so mit
der eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (67) verbunden wird, dass lediglich der Teil
der eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher (51) aktiviert wird, der das Auslesen des elektronischen
Datenspeichers der im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung
ermöglicht. 18 zeigt schematisch den Kontaktstift
in der hinteren Position.
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Durch
das Verschieben des Kontaktstiftes (71) in die vordere
Position wird die mantelförmige elektrische Kontaktfläche
(73) gleichzeitig sowohl mit der elektrischen Kontaktfläche
(70) als auch mit der vorderen elektrischen Kontaktfläche
(68) verbunden, wodurch der großflächige
Resonanzkreis so mit der eingebauten elektronischen Schaltung mit
dem integrierten elektronischen Datenspeicher (67) verbunden
wird, dass sowohl das Auslesen des elektronischen Datenspeichers
als auch das Einspeichern in den elektronischen Datenspeicher der
im Zierschmuck eingebauten elektronischen Schaltung ermöglicht
ist. Die 19 zeigt schematisch den Kontaktstift
in der vorderen Position.
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Die
Deaktivierung erfolgt dadurch, dass der verschiebbare Kontaktstift
(71) einfach in seiner Mittelstellung belassen wird. Die
Teilaktivierung erfolgt dadurch, dass der verschiebbare Kontaktstift
(71) in seine hintere Position gebracht wird und die Aktivierung
erfolgt dadurch, dass der verschiebbare Kontaktstift (71)
in seine vordere Position gebracht wird. Im Ausgangszustand ist
dieser Zierschmuck also deaktiviert. Erst durch ein aktives Eingreifen
durch das Drücken des verschiebbaren Kontaktstiftes (71) kann
der Zierschmuck teilaktiviert oder vollständig aktiviert
werden.
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Ein
weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in der 20 gezeigt.
Der Zierschmuck besteht aus einer Kapseln (80), einer Leine
(81) als Aufhängevorrichtung und einem Gehäuse
(82). Er ist so gestaltet, dass sich die eingebaute elektronische Schaltung
mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher und dem Resonanzkreis
(86) separat und vollständig in der Kapsel (80)
befindet, welche aus einem elektrisch schlecht oder nicht leitenden
und daher für hochfrequente elektromagnetische Speisefelder
nahezu dämpfungsfrei durchlässigen Material (z. B.
Glas, Kunststoff) besteht. Es wird eine Leine (81) verwendet,
die aus einem elektrisch schlecht oder nicht leitenden Material
(z. B. Nylonfaden) besteht und mit der Kapsel (80) entweder
durch Einschmelzen fest verbunden ist oder durch einen in die Kapsel gebohrten
Tunnel (87) geschleift ist und zur Aufhängung
der Kapsel (80) geeignet ist, damit der Zierschmuck z.
B. wie ein Medaillon an einer Halskette getragen werden kann. Weiterhin
besteht der Zierschmuck aus einem vorzugsweise quaderförmigen Gehäuse
(82), welches aus einem elektrisch gut leitenden und daher
für hochfrequente elektromagnetische Speisefelder stark
dämpfendem Material (z. B. Gold, Platin) besteht und so
groß dimensioniert ist, dass es über die Kapsel
gestülpt werden kann.
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Dieses
Gehäuse besitzt nur fünf Seitenflächen,
nämlich oben, vorne, hinten, rechts und links und ist unten
vollständig geöffnet.
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In
die Seitenwände dieses Gehäuses sind zwei schmale
Langlöcher angebracht, nämlich ein Langloch auf
der linken Seite (83) und ein Langloch auf der rechten
Seite (84). Diese dienen der Durchführung der
Leine (81), damit die Kapsel (80) bei übergestülptem
Gehäuse (82) wie ein Medaillon getragen werden
kann.
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In
dieses Gehäuse sind zahlreiche (z. B. acht) fensterförmige
Aussparungen (85) angebracht, die sich ausschließlich
in der unteren, offenen Hälfte des Gehäuses befinden
und dem elektromagnetischen Speisefeld ein teilweises Eindringen
in den unteren Gehäuseteil ermöglichen, während
der obere Gehäuseteil bis auf die beiden schmalen Langlöcher (83)
und (84) vollständig von elektrisch gut leitendem Material
umschlossen ist und so das elektromagnetische Speisefeld nahezu
vollständig bedampft.
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Der
Zierschmuck im deaktivierten Zustand ist schematisch in 21 gezeigt.
Die Deaktivierung erfolgt dadurch, dass das über die Kapsel
(80) gestülpte Gehäuse (82)
mit der geschlossenen Seite nach oben gedreht wird, wodurch die
Schwerkraft bewirkt, dass die in die Langlöcher eingefädelte
Leine (81) bis zum oberen Ende der jeweiligen Langlöcher (83)
und (84) durchrutscht, wodurch die sich im Gehäuse
(82) befindliche Kapsel (80) mit der eingebauten
elektronischen Schaltung mit dem integrierten elektronischen Datenspeicher
und dem Resonanzkreis (86) in einen nahezu vollständig
abgeschirmten Feldbereich (Faraday-Käfig) des Gehäuses
(82) gezogen wird und dadurch dem außen angelegten Speisefeld
weder für den Vorgang des Einspeicherns, noch für
den Vorgang des Auslesens genügende Betriebsenergie entziehen
kann.
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Der
Zierschmuck im teilaktivierten Zustand ist schematisch in 22 gezeigt.
Die Teilaktivierung erfolgt dadurch, dass das über die
Kapsel (80) gestülpte Gehäuse (82)
mit der offenen Seite nach oben gedreht wird, wodurch die Schwerkraft
bewirkt, dass die in die Langlöcher eingefädelte
Leine (81) bis zum unteren Ende der jeweiligen Langlöcher
(83) und (84) durchrutscht, wodurch die sich im
Gehäuse (82) befindliche Kapsel (80)
mit der eingebauten elektronischen Schaltung mit dem integrierten
elektronischen Datenspeicher und dem Resonanzkreis (86)
in den durch Fenster (85) perforierten Teil des Gehäuses (82)
gezogen wird und dadurch dem außen angelegten Speisefeld
eine für den Vorgang des Auslesens genügende Betriebsenergie
entziehen kann. Dabei sind einige experimentelle Messungen notwendig, um
die optimale Größe der Fenster (85) in
Abhängigkeit von der Form und Größe der
Kapsel (80) zu bestimmen.
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Der
Zierschmuck im aktivierten Zustand ist schematisch in 23 gezeigt.
Die Aktivierung erfolgt dadurch, dass die Kapsel (80) mit
der eingebauten elektronische Schaltung mit dem integrierten elektronischen
Datenspeicher und dem Resonanzkreis (86) vollständig
aus dem Gehäuse (82) herausgezogen wird und somit
dem außen angelegten Speisefeld sowohl für den
Vorgang des Einspeicherns als auch für den Vorgang des
Auslesens genügende Betriebsenergie entziehen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005050099
A1 [0009]
- - DE 202005013139 U1 [0011]
- - DE 202006002284 U1 [0014]
- - DE 202006016090 U1 [0016]
- - DE 202006006488 U1 [0018]
- - DE 202006003542 U1 [0021]
- - DE 4433623 A1 [0025]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Detlef Borchers:
Drahtlos Geld los: RFID-Chips in Kreditkarten werfen Sicherheitsfragen
auf. c't 2007, Heft 7, pp. 82–83 [0006]
- - Christiane Rütten: Störsender: Eine Firewall
für Funketiketten. c't 2007, Heft 3, pp. 52 [0007]