DE102008048961A1

DE102008048961A1 - Identifikationseinrichtung für eine Luftfeder

Info

Publication number: DE102008048961A1
Application number: DE102008048961A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr. Reck; Hubertus Gawinski
Original assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-04-01
Also published as: HUE032363T2; EP2331841A1; WO2010034561A1; US20110205034A1; EP2331841B1; US9833947B2; US8866591B2; US20150028517A1; CN102165212B; CN102165212A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Identifikationseinrichtung (1) für eine Luftfeder (2) mit einem RFID-Transponder (8), der in die Elastomermatrix (13) des Balges (4) vollständig eingebettet ist. Durch ein Lesegerät (9) ist ein elektromagnetisches Feld erzeugbar, wobei die für die Versorgung des RFID-Transponders (8) notwendige Energie dem durch das Lesegerät (9) erzeugten elektromagnetischen Feld entnehmbar ist. Ist das Lesegerät (9) aktiv, sind Informationen zwischen RFID-Transponder (8) und Lesegerät (9) austauschbar. Der RFID-Transponder (8) kommt vollständig ohne interne Energieversorgung aus. Der RFID-Transponder (8) ist auch als Schreib-Lese-Transponder mit einem Speicherchip ausführbar, wobei auf dem Speicherchip Daten sicher und dauerhaft speicherbar sind. Durch das Abrufen von Daten vom RFID-Transponder (8) ist eine Identifikation der Luftfeder (2) auch ohne interne Stromversorgung des RFID-Transponders möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Identifikationseinrichtung für eine Luftfeder mit einer Luftfeder aus mindestens einem Kolben, einem Deckel und einem Balg, wobei der Balg mindestens eine Elastomermatrix aufweist, einer Speicher-Sende-Einrichtung, einem Lesegerät und einer Datenspeichereinheit.
Derartige Identifikationssysteme sind an sich bekannt und beispielsweise in Nutzfahrzeugen im Einsatz. So zeigen die DE 698 08 028 T2 oder die US 6,603,179 ein Identifikationssystem, bei dem eine aktivierbare Speichereinheit Daten, die sich auf die Luftfeder beziehen, speichern und mittels eines mit einer internen Energiequelle ausgestatteten Senders zu einer Abfrageeinrichtung übertragen kann.
Dabei kann die Speichereinheit sowohl innerhalb als auch außerhalb der Luftfeder angeordnet sein. Die in dieser Schrift offenbarte Speicher-Sende-Einrichtung ist jedoch relativ groß und bedarf einer internen Batterie, die die Speicher-Sende-Einrichtung mit Energie versorgt. Obwohl Batterien relativ unempfindlich und langlebig sind, ist deren Lebensdauer jedoch begrenzt. Außerdem besteht die Gefahr, dass durch einen vorzeitigen Ausfall der Batterie das gesamte Identifikationssystem funktionslos wird. Durch die Größe der Speicher-Sende-Einrichtung ist bei der Montage auch immer die Gefahr gegeben, dass die Speicher-Sende-Einrichtung beschädigt wird. Da die Speicher-Sende-Einrichtung Umwelteinflüssen ausgesetzt ist, bedarf es außerdem eines entsprechend stabilen Schutzgehäuses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Identifikationssystem zu schaffen, deren Speicher-Sende-Einrichtung ohne lebensdauerbegrenzende Energieversorgung bei geringer Größe und geschützt gegen Umwelteinflüsse einen zuverlässigen und kostengünstigen Betrieb des Identifikationssystems ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Speicher-Sende-Einrichtung als Radio-Frequency-Identification-Transponder (RFID-Transponder) ausgebildet ist, der in die Elastomermatrix des Balges vollständig eingebettet ist, durch das Lesegerät ein elektromagnetisches Feld erzeugbar ist und der RFID-Transponder mindestens eine Einrichtung aufweist, durch die die für die Versorgung des RFID-Transponders notwendige Energie dem durch das Lesegerät erzeugten elektromagnetischen Feld entnehmbar ist und dass bei dem RFID-Transponder zur Verfügung stehender Energie Informationen zwischen RFID-Transponder und Lesegerät austauschbar sind.
Ein derartiges Identifikationssystem hat den Vorteil, dass der RFID-Transponder vollständig ohne interne Energieversorgung auskommt. Stattdessen wird die Energie aus dem elektromagnetischen Feld des Lesegerätes entnommen, wobei dies nur dann geschieht, wenn das Lesegerät aktiviert ist.
RFID-Transponder der genannten Art sind in großer Vielfalt handelsüblich und preiswert auf dem Markt. Die elektronischen Bauteile derartiger RFID-Transponder sind meist von einer Kunststoffumhüllung umgeben, die die Bauteile zusammenhält und vor äußeren Einflüssen schützt. Durch die geringe Größe der RFID-Transponder ist eine Veränderung des elastischen Verhaltens des Balges nur sehr gering. Ist der Sensor beispielsweise an einer weniger auf Verformung des Balges beanspruchten Stelle angeordnet, kann diese Veränderung vernachlässigt werden.
Durch die vollständige Einbettung des RFID-Transponders in die elastomere Matrix des Balges ist der RFID-Transponder zusätzlich zu seiner Umhüllung sehr gut gegen äußere Einflüsse geschützt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der RFID-Transponder eine eindeutige und einzigartige elektronische Bauteilkennung auf, die durch den RFID- Transponder aussendbar und durch das Lesegerät empfangbar ist, wobei die Bauteilkennung in der Datenspeichereinheit speicherbar ist, die einzigartige Bauteilkennung des RFID-Transponders in der Datenspeichereinheit mit Daten, die während der Produktion der Luftfeder erfassbar und in der Datenspeichereinheit speicherbar sind, kombinierbar ist, wodurch die Identität der Luftfeder eindeutig ermittelbar ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der RFID-Transponder als Schreib-Lese-Transponder mit einem Speicherchip ausgeführt, wobei auf dem Speicherchip Daten sicher und dauerhaft speicherbar sind und die Daten bei dem RFID-Transponder zur Verfügung stehender Energie vom Lesegerät in den Speicherchip übertragbar sind und/oder vom Lesegerät vom Speicherchip lesbar sind.
Durch die Speicherung von Daten direkt im Speicherchip des RFID-Transponders ist ein Abgleich mit Daten aus der Datenspeichereinheit nicht notwendig, um die Identität der Luftfeder festzustellen. Dies ermöglicht auch eine Identifikation der Luftfeder ohne einen Zugang zu den entsprechenden Datenverarbeitungssystemen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die auf dem Speicherchip gespeicherten Daten durch Verschlüsselungsalgorithmen verschlüsselbar.
Die Verschlüsselung der Daten sorgt für eine hohe Datensicherheit.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die auf dem Speicherchip gespeicherten Daten durch mindestens einen hardwareseitig in den Speicherchip integrierten Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselbar.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Verschlüsselungsalgorithmen in periodischen oder nichtperiodischen Zeitabständen veränderbar.
Durch diese Eigenschaften der Verschlüsselung lässt sich eine weiter verbesserte Datensicherheit erzielen.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch das ein für ein Luftfederidentifikationssystem nach Anspruch 1 geeigneter Abrollbalg herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das mindestens folgende Arbeitsschritte aufweist, nämlich

– Aufbau eines Balgrohlings mindestens aus einer Festigkeitsträgerlage und mindestens einem unvulkanisierten Elastomermaterial,
– Einbringen eines RFID-Transponders nach Anspruch 1 oder 2 in das Elastomermaterial so, dass der RFID-Transponder vollständig in das unvulkanisierte Elastomermaterial eingebettet wird,
– Vulkanisation des Balges.

Beispielsweise kann der RFID-Transponder direkt auf die Festigkeitsträgerlage aufgebracht werden, wo er dann durch entsprechende Decklagen aus Rohgummimischung abgedeckt wird. Durch die anschließende Vulkanisation ist der RFID-Transponder dann vollständig vom elastischen Material umgeben. Zusätzlich zu der üblicherweise den RFID-Transponder umgebenden Kunststoffumhüllung ist der RFID-Transponder durch diese Anordnung sehr gut gegen äußere Einflüsse geschützt.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden die elektronischen Bauteile des RFID-Transponders ohne die ihn umgebende Umhüllung direkt in das unvulkanisierte Elastomermaterial eingebracht.
Durch den Wegfall der Kunststoffumhüllung wird der RFID-Transponder preiswerter und seine Steifigkeit gegen elastische Verformung geringer. Dies hat den Vorteil, dass bei der Platzierung des RFID-Transponders weniger Rücksicht auf eventuelle Verformungen des fertig vulkanisierten Balges genommen werden muss, da das elastische Verhalten des fertig vulkanisierten Balges durch den nun elastischeren RFID-Transponder noch weniger verändert wird.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 ein Luftfederidentifikationssystem als Prinzipdarstellung und
2 eine Ausschnittvergrößerung der Luftfeder aus 1
In 1 ist ein Luftfederidentifikationssystem 1 mit einer Luftfeder 2 gezeigt. Die Luftfeder 2 weist einen Kolben 3, einen Balg 4, und einen Deckel 5 auf, wobei der Deckel 5 einen Befestigungsbolzen 6 und einen Luftanschluss 7 aufweist. Im Balg 4 ist ein RFID-Transponder 8 eingebettet. Eine Lesegerät 9 mit einer Antenne 10 ist mit einer Datenspeichereinheit 11 über ein Kabel 12 verbunden und steht mit dem RFID-Transponder 8 über ein nicht gezeigtes magnetisches Feld in Wirkverbindung.
In 2 ist eine Ausschnittvergrößerung der Luftfeder 2 gezeigt. Der Balg 4 ist am Deckel 5 luftdicht befestigt. Der RFID-Transponder 8 ist vollständig von der elastomeren Matrix 13 des Balges 4 umgeben.
Der RFID-Transponder 8 bezieht seine Energie über eine integrierte, hier nicht gezeigte Antenne aus dem hier ebenfalls nicht gezeigten elektrischen Feld, welches von dem Lesegerät 9 erzeugt ist und überträgt dabei Daten an das Lesegerät 9. Die Daten aus dem RFID-Transponder 8 sind über das Kabel 13 an die Datenspeichereinheit 11 übertragbar. Die in der Datenspeichereinheit 11 gespeicherten Daten sind auf einer nicht gezeigten Datenverarbeitungsanlage weiter verarbeitbar, so dass die Identität der Luftfeder 2 feststellbar ist.

1: Luftfederidentifikationssystem
2: Luftfeder
3: Kolben
4: Balg
5: Deckel
6: Befestigungsbolzen
7: Luftanschluss
8: RFID-Transponder
9: Lesegerät
10: Antenne des Lesegerätes 9
11: Datenspeichereinheit
12: Kabel zwischen Lesegerät 9 und Datenspeichereinheit 11
13: Elastomermatrix des Balges 4

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 69808028 T2 [0002]
- US 6603179 [0002]

Claims

Identifikationseinrichtung (1) für eine Luftfeder (2) mit einer Luftfeder (2) mindestens aus einem Kolben (3), einem Deckel (5) und einem Balg (4), wobei der Balg (4) mindestens eine Elastomermatrix (13) aufweist, einer Speicher-Sende-Einrichtung (8), einem Lesegerät (9) und einer Datenspeichereinheit (11), dadurch gekennzeichnet, dass – die Speicher-Sende-Einrichtung (8) als Radio-Frequency-Identification-Transponder (RFID-Transponder) (8) ausgebildet ist, der in die Elastomermatrix (13) des Balges (4) vollständig eingebettet ist, – durch das Lesegerät (9) ein elektromagnetisches Feld erzeugbar ist und – der RFID-Transponder (8) mindestens eine Einrichtung aufweist, durch die die für die Versorgung des RFID-Transponders (8) notwendige Energie dem durch das Lesegerät (9) erzeugten elektromagnetischen Feld entnehmbar ist und – dass bei dem RFID-Transponder (8) zur Verfügung stehender Energie Informationen zwischen RFID-Transponder (8) und Lesegerät (9) austauschbar sind.
Identifikationseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der RFID-Transponder (8) eine eindeutige und einzigartige elektronische Bauteilkennung aufweist, die durch den RFID-Transponder (8) aussendbar und durch das Lesegerät (9) empfangbar ist, – wobei die Bauteilkennung in der Datenspeichereinheit (11) speicherbar ist und – die einzigartige Bauteilkennung des RFID-Transponders (8) in der Datenspeichereinheit (11) mit Daten, die während der Produktion der Luftfeder (2) erfassbar und in der Datenspeichereinheit (11) speicherbar sind, kombinierbar ist, wodurch die Identität der Luftfeder (2) eindeutig ermittelbar ist.
Identifikationseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (8) als Schreib-Lese-Transponder mit einem Speicherchip ausgeführt ist, wobei auf dem Speicherchip Daten sicher und dauerhaft speicherbar sind und die Daten bei dem RFID-Transponder (8) zur Verfügung stehender Energie vom Lesegerät (9) in den Speicherchip übertragbar sind und/oder vom Lesegerät (9) vom Speicherchip lesbar sind.
Identifikationseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Speicherchip gespeicherten Daten durch Verschlüsselungsalgorithmen verschlüsselbar sind.
Identifikationseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Speicherchip gespeicherten Daten durch mindestens einen hardwareseitig in den Speicherchip integrierten Verschlüsselungsalgorithmus verschlüsselbar sind.
Identifikationseinrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsselungsalgorithmen in periodischen oder nichtperiodischen Zeitabständen veränderbar sind.
Verfahren zur Herstellung eines Balges (4) nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mindestens folgende Arbeitsschritte, nämlich – Aufbau eines Balgrohlings mindestens aus einer Festigkeitsträgerlage und mindestens einem unvulkanisierten Elastomermaterial, – Einbringen eines RFID-Transponders (8) nach Anspruch 1 oder 2 in das Elastomermaterial so, dass der RFID-Transponder (8) vollständig in das unvulkanisierte Elastomermaterial eingebettet wird, – Vulkanisation des Balges (4).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile des RFID-Transponders (8) ohne die ihn umgebende Umhüllung direkt in das unvulkanisierte Elastomermaterial eingebracht werden.