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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen RFID-Transponder zum Einpressen in eine Öffnung mit einem Einpressbereich zur Aufnahme von Einpresskräften und einem Transponderbereich zur Anordnung des RFID-Transponders.
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RFID-Transponder weisen typischerweise eine Antenne sowie einen mit der Antenne verbundenen RFID-Chip auf und können zur Identifizierung und/oder Lokalisierung von Objekten, beispielsweise von Bauteilen oder medizinischen Instrumenten Verwendung finden.
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Um den RFID-Transponder vor äußeren Einwirkungen, wie z. B. vor Verschmutzungen, zu schützen, wird dieser üblicherweise in einem Gehäuse angeordnet. Derartige Gehäuse weisen üblicherweise einen Transponderbereich zur Anordnung eines RFID-Transponders auf und können zusammen mit dem RFID-Transponder in eine Öffnung in dem Objekt, beispielsweise eine Bohrung, eingepresst werden.
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Durch das Einpressen des Gehäuses kann ohne großen Aufwand eine kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Einpressbereich des Gehäuses und einer Innenwandung der Öffnung hergestellt werden und somit ein guter Halt des Gehäuses in der Öffnung ermöglicht werden. Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, dass die beim Einpressen auf den Einpressbereich des Gehäuses wirkenden Einpresskräfte auch auf den Transponderbereich einwirken und den in dem Transponderbereich angeordneten RFID-Transponder beschädigen können.
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Vor diesem Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, den RFID-Transponder besser vor Beschädigungen beim Einpressen zu schützen.
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Bei einem Gehäuse der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Transponderbereich von dem Einpressbereich des Gehäuses kraftentkoppelt ist.
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Durch die Kraftentkopplung wird die Übertragung von Einpresskräften von dem Einpressbereich auf den Transponderbereich verhindert. Der Schutz des RFID-Transponders vor Beschädigungen beim Einpressen in die Öffnung wird daher verbessert.
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Bevorzugt weist der Einpressbereich eine Außenwandung auf, von welcher der Transponderbereich beabstandet angeordnet ist. Durch den Abstand zwischen dem Transponderbereich und der Außenwandung des Gehäuses kann die Außenwandung von dem Transponderbereich entkoppelt werden. Es kann verhindert werden, dass Einpresskräfte, die von der Außenwandung aufgenommen werden, auf den Transponderbereich übertragen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Transponderbereich und dem Einpressbereich des Gehäuses ein Freiraum angeordnet. Dadurch kann der Einpressbereich beim Einpressen in den Freiraum hineingedrückt werden, ohne dass Einpresskräfte auf andere Bereiche des Gehäuses, insbesondere den Transponderbereich, übertragen werden.
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Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung ist der Transponderbereich als Transponderaufnahme ausgebildet, in welcher der RFID-Transponder aufgenommen werden kann. Bevorzugt weist der Transponderbereich eine Klebestelle auf, an welcher der RFID-Transponder mit dem Gehäuse verklebt werden kann, so dass der Halt des RFID-Transponders im Transponderbereich, insbesondere in der Transponderaufnahme, verbessert werden kann.
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Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Transponderbereich durch eine Aufnahmewandung begrenzt ist, wodurch der Schutz des RFID-Transponders nochmals verbessert werden kann. Über die Aufnahmewandung kann der RFID-Transponder zudem in dem Gehäuse befestigt werden, beispielsweise durch Verklebung oder Formschluss des RFID-Transponders mit der Aufnahmewandung. Wenn ein Freiraum zwischen dem Transponderbereich und dem Einpressbereich des Gehäuses vorgesehen ist, ist dieser Freiraum bevorzugt zwischen der Aufnahmewandung und dem Einpressbereich angeordnet, so dass die Aufnahmewandung von dem Einpressbereich entkoppelt ist.
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Der Transponderbereich kann nach Art einer einseitig offenen Fassung ausgestaltet sein. Der RFID-Transponder kann durch die offene Seite des Transponderbereichs in den Transponderbereich eingebracht, insbesondere eingesteckt oder eingeschraubt, werden, bevor das Gehäuse zusammen mit dem RFID-Transponder in eine Öffnung eingepresst wird.
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Um Verformungen der Außenwandung beim Einpressen zu verringern, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Einpressbereich ein Versteifungselement aufweist. Durch das Versteifungselement kann die Steifigkeit des Einpressbereichs erhöht werden, so dass der Einpressbereich, insbesondere die Außenwandung, insgesamt dünner ausgebildet werden kann. Bevorzugt weist der Einpressbereich mehrere Versteifungselemente auf. Die Versteifungselemente können derart angeordnet sein, dass die Steifigkeit des Einpressbereichs gegenüber aus unterschiedlichen Raumrichtungen einwirkenden Einpresskräften erhöht wird.
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Damit sich das Gehäuse nach dem Einpressen in die Öffnung nicht ohne weiteres aus der Öffnung lösen kann, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Einpressbereich einen Vorsprung aufweist, über welchen das Gehäuse in der Öffnung festlegbar ist. Der Vorsprung kann über die Außenkontur des Gehäuses hervorstehen und sich beim Einpressen des Gehäuses an der Innenwandung der Öffnung verkeilen.
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Der Halt des Gehäuses in der Öffnung kann nochmals verbessert werden, wenn im Einpressbereich Zähne zum Verzahnen des Gehäuses in der Öffnung angeordnet sind. Die Zähne können beim Einpressen in die Innenkontur der Öffnung eingreifen.
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Oftmals werden Öffnungen in Objekten nach Art einer Bohrung eingebracht. Um das Gehäuse passgenau in eine Bohrung einbringen zu können, ist die äußere Kontur des Gehäuses bevorzugt konisch ausgebildet. Dabei ist zur Montageerleichterung der Konus so ausgelegt, dass der Gehäusedurchmesser an der offenen Seite des Gehäuses kleiner ist als der Bohrungsdurchmesser am Objekt nach niedrigster Toleranz und der Durchmesser an der geschlossenen Seite des Gehäuses größer ist als der Bohrungsdurchmesser am Objekt nach größter Toleranz. Alternativ kann das Gehäuse auch zylindrisch ausgestaltet sein.
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Besonders bevorzugt sind eine Außenwandung und/oder eine Aufnahmewandung als koaxial angeordnete Konusse und/oder Zylinder ausgebildet. Somit kann sich ein Gehäuse nach Art eines Doppelkonus oder Doppelzylinders bzw. eine Mischform ergeben. Die konischen und/oder zylindrischen Wandungen können aufgrund ihrer Krümmung eine erhöhte Stabilität aufweisen.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn das Gehäuse eine Deckwand zum Abdecken des Transponders in der Öffnung aufweist, so dass der Schutz des RFID-Transponders in der Öffnung verbessert wird.
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Falls das Gehäuse zusätzlich Versteifungselemente aufweist, ist es bevorzugt, wenn die Versteifungselemente derart angeordnet sind, dass Einpresskräfte von dem Einpressbereich, insbesondere von der Außenwandung, in die Deckwand eingeleitet werden können. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Einwirkung der Einpresskräfte auf den Transponderbereich nochmals verringert werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die der Deckwand gegenüberliegende Seite des Gehäuses offen ausgestaltet ist. Durch die offene Seite des Gehäuses kann der RFID-Transponder vor dem Einbringen des Gehäuses in die Öffnung in das Gehäuse eingesetzt werden. Das Gehäuse kann dann mit der offenen Seite voran in die Öffnung eingepresst werden.
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Eine konstruktive Ausgestaltung des Gehäuses sieht vor, dass das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist. Alternativ kann das Gehäuse aus einem Metall ausgebildet sein.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gehäuses werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In diesen zeigt
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1 ein Gehäuse für einen RFID-Transponder in perspektivischer Darstellung;
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2a das Gehäuse aus 1 in einer Seitenansicht;
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2b das Gehäuse aus 1 in einer Draufsicht;
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2c eine Schnittdarstellung des Gehäuses aus 2b entlang der Schnittlinie A-A;
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2d eine Schnittdarstellung des Gehäuses aus 2b entlang der Schnittlinie B-B; und
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2e eine Rückansicht des Gehäuses aus der 1.
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Die Darstellung in 1 zeigt ein einstückig aus Kunststoff ausgebildetes Gehäuse 1 für einen RFID-Transponder 11 mit einem als Transponderaufnahme 4 ausgebildeten Transponderbereich, in welchem ein RFID-Transponder 11 angeordnet ist. Der RFID-Transponder 11 weist eine auf einem Wickelkörper 11.3 angeordnete Antenne 11.2 sowie einen ebenfalls auf dem Wickelkörper angeordneten und mit der Antenne 11.2 verbundenen RFID-Chip 11.1 auf, vgl. 2c.
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Das Gehäuse 1 kann zusammen mit dem RFID-Transponder 11 in eine Öffnung eines mit dem RFID-Transponder zu markierenden Objekts, beispielsweise ein Bauteil einer technischen Vorrichtung oder ein medizinisches Instrument, eingepresst werden. Anhand des RFID-Transponders 11 kann das Objekt dann identifiziert und/oder lokalisiert werden.
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Das Gehäuse 1 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und eignet sich daher insbesondere zum Einpressen in eine zylindrische Bohrung. Beim Einpressen des Gehäuses 1 in die Bohrung wird die Außenwandung 2 des Einpressbereichs 10 des Gehäuses 1 in Kontakt mit der Innenwandung der Öffnung gebracht und dabei geringfügig verformt. Es wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Außenwandung 2 des Gehäuses 1 und der Innenwandung der Öffnung hergestellt, welche das Lösen des Gehäuses 1 aus der Öffnung verhindert.
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Damit sich die beim Einpressen des Gehäuses 1 auf die Außenwandung 2 des Einpressbereichs 10 einwirkenden Einpresskräfte nicht auf den RFID-Transponder 11 in der Transponderaufnahme 4 übertragen können und den RFID-Transponder 11 möglicherweise beschädigen, ist die Transponderaufnahme 4 von der Außenwandung 2 des Gehäuses 1 radial beabstandet angeordnet. Zwischen der Transponderaufnahme 4 und der Außenwandung 2 ist ein Freiraum 5 angeordnet, welcher als Pufferzone zwischen der Außenwandung 2 und der Aufnahmewandung 3 dient. Die Außenwandung 2 kann sich beim Einpressen derart verformen, dass sie in diesen Freiraum 5 hineinreicht. Der Einpressbereich 10 und der Transponderbereich 4 sind einpresskraftentkoppelt, weshalb Einpresskräfte nicht auf die Transponderaufnahme 4 übertragen werden.
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Gemäß einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann die Transponderaufnahme 4 axial von dem Einpressbereich 10 beabstandet angeordnet werden, um eine Kraftentkopplung zwischen dem Einpressbereich 10 und dem Transponderbereich 4 zu ermöglichen.
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Wie in Darstellung in 1 zu entnehmen ist, wird die Transponderaufnahme 4 durch eine Aufnahmewandung 3 begrenzt, welche ebenso wie die Außenwandung 2 als Zylinder ausgebildet ist. Die zylindrische Außenwandung 2 und die zylindrische Aufnahmewandung 3 sind koaxial angeordnet, vgl. 2c und 2d. Die Aufnahmewandung 3 weist dabei einen im Vergleich zu dem Durchmesser D der Außenwandung 2 geringeren Durchmesser und eine im Vergleich zu der Höhe H der Außenwandung 2 geringere Höhe auf.
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Auf einer Stirnseite des zylindrischen Gehäuses 1 ist eine Deckwand 7 zum Abdecken des RFID-Transponders in der Öffnung vorgesehen. Auf der Stirnseite des Gehäuses 1, welche der Deckwand 7 gegenüberliegt, ist das Gehäuse 1 offen ausgestaltet. Es ergibt sich daher eine Transponderaufnahme 4 nach Art einer einseitig offenen Fassung, in welche der RFID-Transponder 11 vor dem Einpressvorgang eingesteckt, eingeklebt oder andersartig befestigt werden kann.
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Wie der Darstellung des Gehäuses in den 1, 2b, 2c und 2d zu entnehmen, sind an der Innenseite der Außenwandung 2 mehrere Versteifungselemente 6 vorgesehen, über welche die Steifigkeit der Außenwand erhöht wird. Die Versteifungselemente sind nach Art von Rippen ausgebildet, welche die Außenwandung 2 gegenüber der Deckwand 7 abstützen. Die Versteifungselemente 6 sind innenliegend an einer Verbindungkante zwischen der Außenwandung 2 und der Deckwand 7 angeordnet, so dass die beim Einpressen des Gehäuses 1 in die Öffnung auf die Außenwand 2 einwirkenden Einpresskräfte über die Versteifungselemente 6 in Richtung der Deckwand 7 abgeleitet werden.
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An der Außenkontur der Außenwandung 2 sind verschiedene Elemente 9, 8 angeordnet, über welche der Kraftschluss des Gehäuses 1 in der Öffnung verbessert wird und auf die nachfolgend eingegangen werden soll:
Wie der Darstellung in 2a und 2d zu entnehmen ist, weist die Außenwandung 2 im Bereich des Verbindungsbereichs zu der Deckwand 7 einen umlaufenden Vorsprung 8 auf. Der Vorsprung 8 bewirkt eine Verbreiterung des Querschnitts des Gehäuses 1 und verbessert dadurch den Kraftschluss zwischen der Außenwandung 2 und der Innenwandung der Öffnung.
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Darüber hinaus sind an der Außenwandung 2 mehrere Zähne 9 angeordnet, welche sich in der Innenwandung der Öffnung verzahnen können, wodurch sich der Halt des Gehäuses 1 in der Öffnung nochmals verbessert, vgl. 1 und 2e.
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Das vorstehend beschriebene Gehäuse 1 für einen RFID-Transponder 11 ist zum Einpressen in eine Öffnung eines Objektes geeignet und weist einen Einpressbereich 10 sowie einen von dem Einpressbereich 10 presskraftentkoppelten Transponderbereich 4 zur Anordnung des RFID-Transponders 11 auf. Durch die Kraftentkopplung zwischen Transponderbereich 4 und Einpressbereich 10 der Schutz des RFID-Transponders 11 vor Beschädigungen beim Einpressen des Gehäuses 1 in die Öffnung oder bei Erschütterungen verbessert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Außenwand
- 3
- Aufnahmewandung
- 4
- Transponderaufnahme
- 5
- Freiraum
- 6
- Versteifungselement
- 7
- Deckwand
- 8
- Vorsprung
- 9
- Zahn
- 10
- Einpressbereich
- 11
- RFID-Transponder
- 11.1
- RFID-Chip
- 11.2
- Antenne
- 11.3
- Wickelkörper
- D
- Durchmesser
- H
- Höhe
