DE102017216265A1

DE102017216265A1 - Identifikationseinheit sowie Reifen mit einer derartigen Identifikationseinheit

Info

Publication number: DE102017216265A1
Application number: DE102017216265.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Kurz; Tobias Ehmke
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Identifikationseinheit (2) zum Identifizieren eines Reifens, wobei die Identifikationseinheit (2) in den Reifen integrierbar ist, mindestens aufweisend:- einen Transponder (6) mit einem RFID-Chip (6a), wobei auf dem RFID-Chip (6a) eine berührungslos auslesbare Reifenidentifikation (ID) hinterlegt ist; und- mindestens eine Antenne (6b, 6c), wobei die mindestens eine Antenne (6b, 6c) mit dem RFID-Chip (6a) zusammenwirkt und die Reifenidentifikation (ID) durch berührungsloses Zusammenwirken eines separaten Lesegerätes (8) mit der mindestens einen Antenne (6b, 6c) und/oder dem RFID-Chip (6a) ausgelesen werden kann.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Transponder (6) und die mindestens eine Antenne (6b, 6c) auf einem flexiblen Gewebeträger (3) angeordnet sind, wobei der Gewebeträger (3) mehrere netzartig miteinander verbundene textile Fasern (4) aufweist, an denen der Transponder (6) und/oder die mindestens eine Antenne (6b, 6c) befestigt sind.Weiterhin betrifft die Erfindung einen Reifen, in dem die Identifikationseinheit (2) integriert ist, so dass die Reifen-Identifikation (ID) über das Lesegerät (8) berührungslos ausgelesen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Identifikationseinheit sowie einen Reifen, insbesondere Fahrzeugreifen, mit einer derartigen Identifikationseinheit.
Zur Identifikation eines Reifens ist es bekannt, beispielsweise einen Barcode oder eine Nummerncodierung auf einer Seitenwand des Reifens anzubringen. Dadurch kann beispielsweise vom Automobilhersteller festgestellt werden, wo ein bestimmter Reifen hergestellt wurde bzw. welche Spezifikationen bzw. Eigenschaften der jeweilige Reifen aufweist. Über eine derartige Identifikation kann somit beispielsweise auch automatisiert ein Reifen für das jeweilige Fahrzeug ausgewählt werden.
Nachteilig ab einer derartigen Kennzeichnung ist, dass diese bei Verschmutzung schwierig abzulesen sind sowie durch die Nutzung des Reifens über die Lebenszeit beschädigt werden können, so dass eine nachträgliche Identifizierung des Reifens nicht sichergestellt werden kann.
Weiterhin sind sogenannten RFID-Chips bzw. Transponder bekannt, auf denen eine Reifenidentifikation gespeichert werden kann, wobei die Reifenidentifikation über ein entsprechendes Lesegerät durch Wechselwirkung mit dem RFID-Chip berührungslos erfasst werden kann. Um einen derartigen RFID-Chip verwenden zu können, ist dieser in geeigneter Weise in den Reifen zu integrieren oder an diesem zu befestigen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Reifen in Fahrsituationen hohen Kräften ausgesetzt ist und derartige Kräfte nicht zu einer Beschädigung oder einem Abfallen des RFID-Chips führen dürfen. Weiterhin ist die Befestigung im Hinblick darauf zu wählen, ob eine Stabilität des Reifens durch ein zusätzliches Element im Reifen beeinträchtigt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Identifikationseinheit bereitzustellen, die eine einfache und sichere Identifikation eines Reifens auch über die Lebenszeit eines Reifens ermöglicht, ohne dabei eine Stabilität des Reifens zu beeinträchtigen. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, einen Reifen mit einer derartigen Identifikationseinheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Identifikationseinheit nach Anspruch 1 sowie einen Reifen nach Anspruch 17 gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, einen Transponder mit einem RFID-Chip, auf dem eine berührungslos auslesbare Reifenidentifikation hinterlegt ist, und mindestens eine Antenne, über die die Reifenidentifikation mit einem Lesegerät berührungslos ausgelesen werden kann, auf einem flexiblen Gewebeträger anzuordnen, der mehrere miteinander netzartig verbundene textile Fasern aufweist, an denen der Transponder und/oder die mindestens eine Antenne befestigt sind.
Dadurch kann vorteilhafterweise bereits erreicht werden, dass ein RFID-System (radio-frequency identification) bzw. ein RFID-Chip über einen flexiblen Gewebeträger in einfacher und zuverlässiger Weise in einen Reifen integriert werden kann, ohne dass sich während der Fahrbetriebes wirkende Belastungen auf den Reifen derartig auf die Identifikationseinheit übertragen, dass diese beschädigt wird. Denn der flexible Gewebeträger mit den darauf befindlichen Komponenten kann sich eingebettet in den Reifen, mit der jeweiligen Reifenstruktur mit verformen. Der Gewebeträger kann hierbei sehr dünn gefertigt werden, so dass dieser keine erheblichen Auswirkungen auf die Reifeneigenschaften bzw. die Stabilität des Reifens hat, wenn dieser in den Reifen integriert ist. Gleichzeitig wird durch den Gewebeträger in vorteilhafterweise ein Zusammenhalten der jeweiligen Komponenten der Identifikationseinheit sowohl bei der Herstellung des Reifens als auch im Betrieb des Reifens erreicht.
Die Reifenidentifikation kann über ein Lesegerät berührungslos ausgelesen werden, indem das Lesegerät über ein erzeugtes Wechselfeld über die mindestens eine Antenne mit dem RFID-Chip zusammenwirkt. Berührungslos heißt hierbei, dass das Lesegerät den RFID-Chip bzw. den Transponder nicht zu berühren braucht. Dazu kann auf dem Transponder vorzugsweise eine kleinere Primär-Antenne angeordnet sein, die mit einer größeren Sekundär-Antenne zusammenwirkt.
Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass der Transponder selbst sehr klein gestaltet werden kann, da die Primär-Antenne nur sehr wenig Platz in Anspruch nimmt. Durch eine geeignete Kopplung kann die Primär-Antenne vorteilhafterweise durch die Sekundär-Antenne verlängert werden, ohne dass sich die Fläche des Transponders selbst vergrößert. Dadurch sind auf dem Gewebeträger lediglich kleine, starre, d.h. unverformbare, Strukturen vorhanden, die bei einer Verformung des Gewebeträgers im Fahrbetrieb nicht beschädigt werden, da diese im Vergleich zur Ausdehnung des Gewebeträgers sowie der sich verformenden Reifenstruktur sehr klein sind. So kann der Transponder beispielsweise 0,8 mm im Durchmesser sein.
Vorzugsweise kann die Primär-Antenne mit der Sekundär-Antenne durch eine berührungslose Kopplung, vorzugsweise eine elektromagnetische Kopplung, insbesondere eine induktive Kopplung, miteinander in Wirkverbindung stehen. Dadurch wird vorteilhafterweise eine zuverlässige Kopplung zwischen den beiden Antennen erreicht, die zudem bei wirkenden Belastungen nicht beschädigt werden kann, da sich bei Verformung der Sekundär-Antenne im Fahrbetrieb oder bei der Montage keine Kräfte auf den Transponder bzw. die Primär-Antenne übertragen werden. Zum Ausbilden der induktiven Kopplung kann die Sekundär-Antenne beispielsweise ringförmig um den Transponder in die Nähe der Primär-Antenne gelegt werden, ohne die Primär-Antenne dabei zu berühren.
Alternativ ist es allerdings auch möglich, die Primär-Antenne über eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung oder durch Zusammenstecken mit der Sekundär-Antenne zu verbinden oder die Primär-Antenne und die Sekundär-Antenne als eine durchgängige Antenne auszubilden. Dadurch wird eine einfache Anbindung der beiden Antennen aneinander erreicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, die mindestens eine Antenne verformbar auszuführen und aus mindestens einem Material oder einer Legierung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Stahl, Kupfer, Aluminium, Silber, Eisen, Zink, Zinn, Kunststoff und einem elastomerartigen Material zu fertigen. Demnach können Materialien gewählt werden, die den hohen Belastungen im Reifen standhalten, die für eine gute Kopplung mit dem Lesegerät sorgen und die sich gleichzeitig auch mit dem Reifen sowie dem Gewebeträger verformen können, so dass die mindestens eine Antenne im Fahrbetrieb nicht beschädigt wird. Weiterhin ist eine dauerhaltbare Integration dieser Materialien im Reifen gegeben, ohne dabei die Stabilität bzw. die Reifeneigenschaften maßgeblich zu beeinträchtigen.
Zur Verbesserung der Elastizität kann die mindestens eine Antenne, vorzugsweise die Antennenarme der Sekundär-Antenne, zumindest bereichsweise mäanderförmig und/oder spiralförmig ausgeführt sein, so dass ein Zerreißen unter Belastungen bzw. Verformung des Reifens vermieden wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann weiterhin vorgesehen sein, die mindestens eine Antenne, vorzugsweise die Antennenarme der Sekundär-Antenne, über eine Befestigungsfaser an dem Gewebeträger zu befestigen, insbesondere einzusticken, und/oder um einzelne textile Fasern des Gewebeträgers zu legen bzw. durch zwischen den Fasern angeordnete Zwischenräume zu führen. Dadurch kann die mindestens eine Antenne sicher und zuverlässig am Gewebeträger gehalten werden, ohne dabei bei einer Verformung des Gewebeträgers beschädigt zu werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die textilen Fasern des Gewebeträgers aus Kunstfasern oder Naturfasern ausgebildet sind. Dadurch kann eine gute Anbindung an den Fahrzeugreifen gewährleistet werden, wobei insbesondere Materialien verwendet werden, die im Reifen bereits verbaut sind oder gut in die Materialien des Reifens eingebettet werden können, um eine dauerhaltbare Verbindung unter Belastung ausbilden zu können.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die textilen Fasern und/oder die gesamte Identifikationseinheit mit einer Beschichtung ummantelt. Dadurch kann die Anbindung der Identifikationseinheit an den Reifen vorteilhafterweise weiter verbessert werden, wobei die Beschichtung dazu vorzugsweise ein Gummimaterial aufweist und/oder als ein Haftvermittlersystem ausgebildet ist. Damit kann eine beständige Verbindung mit dem jeweiligen Material des Reifens, vorzugsweise der Gummimischung ausgebildet werden, da ähnliche Materialien aneinandergefügt werden.
Um die Identifikationseinheit zuverlässig in den Reifen zu integrieren, kann eine Breite der Identifikationseinheit von zwischen 3 mm und 20 mm und eine Länge der Identifikationseinheit von zwischen 30 mm und 90 mm und eine Dicke der Identifikationseinheit von zwischen 0,2 mm und 2 mm gewählt werden.
Alternativ kann auch ein Verhältnis angegeben werden, d.h. eine Breite der Identifikationseinheit beträgt maximal 50% einer Länge der Identifikationseinheit und/oder eine Dicke der Identifikationseinheit entspricht zwischen 0,1% und 5% der Länge der Identifikationseinheit.
Durch diese Abmessungen kann eine gute Dauerhaltbarkeit der Identifikationseinheit im Reifen sowie eine geeignete Haftfläche im Reifen bereitgestellt werden, so dass eine zuverlässige Befestigung gewährleistet werden kann. Weiterhin ist auch dafür zu sorgen, dass bei der Montage und im Betrieb des Reifens keine Probleme durch das zusätzliche Vorsehen der Identifikationseinheit auftreten, beispielsweise im Hinblick auf die Stabilität des Reifens, was durch die genannten Abmessungen berücksichtigt wird.
Um die Haftfläche und die Kraftübertragung zu optimieren, kann der Gewebeträger rund oder oval oder mehreckig ausgeführt sein und/oder an den Ecken zusätzlich abgerundet sein, um insbesondere für eine verbesserte Einleitung von Kräften in den Gewebeträger zu sorgen.
Vorzugsweise können auf dem Gewebeträger zusätzlich zu dem Transponder und der mindestens einen Antenne auch weitere mit dem Transponder zusammenwirkende elektronisch Bauteile angeordnet sein, so dass auch diese von der verformbaren Trägerfunktion des Gewebeträgers profitieren können.
Erfindungsgemäß ist in den Reifen somit eine beschriebene Identifikationseinheit in eine ausgewählte Reifenstruktur derartig integriert, dass die auf der Identifikationseinheit hinterlegte Reifen-Identifikation über das Lesegerät berührungslos ausgelesen werden kann.
Aufgrund der netzartig angeordneten Fasern kann hierbei beim Reifenherstellungsprozess, insbesondere bei der Vulkanisierung, eine Gummimischung des Reifens Zwischenräume zwischen den Fasern des Gewebeträgers durchdringen, so dass sich benachbarte Reifenstrukturen im Reifen vorteilhafterweise weiterhin verbinden können und der Gewebeträger sicher und zuverlässig im Reifen integriert ist und insbesondere den Transponder und die mindestens eine Antenne hält. Dadurch kann eine gute Dauerhaltbarkeit ausgebildet werden.
Durch die zusätzliche Beschichtung der gesamten Identifikationseinheit und/oder auf den Fasern kann eine Anbindung an die Gummimischung der entsprechenden Reifenstruktur des Reifens optimiert werden.
Die Identifikationseinheit kann vorteilhafterweise zwischen einer Karkasse und einer Seitenwand, oberhalb eines Reifengürtels und unterhalb einer Lauffläche, zwischen einem Kerndraht und einem Apex, in einer Spulbandage, zwischen Gürtellagen des Reifengürtels, zwischen dem Apex und der Karkasse, zwischen dem Apex und einem Lagenumschlag oder zwischen der Karkasse und einer Innenschicht angeordnet sein. All diese Positionen können während des Reifenherstellungsprozesses vorteilhafterweise gut erreicht werden, indem die Identifikationseinheit vor dem Vulkanisieren auf die entsprechende Komponente aufgelegt wird. Beim anschließenden Vulkanisieren wird die Identifikationseinheit in einfacher Weise in den Reifen integriert, ohne dabei den Reifen strukturell maßgeblich zu beeinträchtigen, so dass eine dauerhafte berührungslose Auslesbarkeit der Reifen-Identifikation über ein Lesegerät gewährleistet werden kann.
Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im Folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:

1 eine Schnittansicht eines Reifens mit Identifikationseinheiten an unterschiedlichen Positionen des Reifens; und
2 die Identifikationseinheit gemäß 1 in einer Detailansicht.

Gemäß 1 ist eine Schnittansicht eines Reifens 1, insbesondere eines Fahrzeugreifens, dargestellt, wobei in einer Reifenstruktur des Reifens 1 eine Identifikationseinheit 2 angeordnet ist, vorzugsweise darin integriert ist. In 1 sind beispielhaft zwei unterschiedliche Positionen dargestellt, an denen die Identifikationseinheit 2 im Reifen 1 angeordnet sein kann. Demnach kann eine Positionierung beispielsweise zwischen einer ausschnittsweise dargestellten Karkasse 1a und einer Seitenwand 1b des Reifens 1 oder oberhalb eines Reifengürtels 1c und unterhalb einer Lauffläche 1d des Reifens 1 vorgesehen sein. Es sind aber auch weitere Positionen in der Reifenstruktur möglich, beispielsweise zwischen einem Kerndraht und einem Apex, in einer Spulbandage, zwischen Gürtellagen des Reifengürtels 1c, zwischen dem Apex und der Karkasse 1a, zwischen dem Apex und einem Lagenumschlag oder zwischen der Karkasse 1a und einer Innenschicht 1e bzw. Innenisolierung des Reifens 1.
Gemäß 2 ist die Identifikationseinheit 2 in einer Detailansicht dargestellt, wobei diese einen Gewebeträger 3 aufweist, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel mehrere textile Fasern 4 aufweist, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, beispielsweise miteinander verwebt. Die einzelnen textilen Fasern 4 bilden demnach ein Netz mit gleichmäßig verteilten Zwischenräumen 5 aus sich kreuzenden textilen Fasern 4 aus, so dass eine tragende Struktur ausgebildet wird. Die Anordnung der textilen Fasern 4 kann grundsätzlich auch engmaschiger sein, so dass sich kleinere Zwischenräume 5 zwischen den einzelnen textilen Fasern 4 ergeben. Auf dem Gewebeträger 3 ist ein Transponder 6 angeordnet, der einen RFID-Chip 6a (radio-frequency identification) aufweist, auf dem eine Reifen-Identifikation ID gespeichert ist, aus der Informationen bezüglich des Reifens 1 extrahiert werden können.
Der Transponder 6 erlaubt in bekannter Weise ein berührungsloses Erfassen der auf dem RFID-Chip 6a gespeicherten Reifen-Identifikation ID durch Kopplung mit einem separaten Lesegerät 8, das magnetische Wechselfelder oder hochfrequente elektromagnetische Wechselfelder erzeugt, mit denen der RFID-Chip 6a über Antennen 6b, 6c nach Art eines Dipols wechselwirkt. Zur verbesserten Kopplung mit dem Lesegerät 8 steht der Transponder 6 bzw. der RFID-Chip 6a über eine am Transponder 6 angeordnete Primär-Antenne 6b mit einer Sekundär-Antennen 6c in Wirkverbindung, wobei die Sekundär-Antenne 6c gemäß dieser Ausführungsform nicht mit dem Transponder 6 verbunden ist. Die Primär-Antenne 6b ist spiralförmig ausgebildet und auf dem Transponder 6 angeordnet und mit dem RFID-Chip 6a verbunden.
Die Sekundär-Antenne 6c tritt mit der Primär-Antenne 6b durch eine elektromagnetische Wechselwirkung, insbesondere durch Induktion, in Wirkverbindung, so dass auf die Sekundär-Antenne 6c wirkende Wechselfelder auch von der Primär-Antenne 6b aufgenommen werden können und somit ein Auslesen der Reifen-Identifikation ID ermöglicht wird. Durch die induktive Kopplung zwischen den beiden Antennen 6b, 6c wirken sich geringfügige Versetzungen der Sekundär-Antenne 6c gegenüber dem Transponder 6 nicht negativ auf das Auslesen der Reifen-Identifikation ID aus, so dass eine Funktionsfähigkeit auch im laufenden Betrieb des Reifens 1, d.h. unter Krafteinwirkung, bzw. im Anschluss an eine Fahrt noch gewährleistet werden kann. Grundsätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, die Primär-Antenne 6b und die Sekundär-Antenne 6c miteinander zu verbinden, beispielsweise über eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung, eine Klebeverbindung, durch Zusammenstecken oder die Primär-Antenne 6b und die Sekundär-Antenne 6c als eine durchgängige Antenne auszubilden.
Die Sekundär-Antenne 6c ist gemäß 2 ringförmig um den Transponder 6 gelegt, um eine induktive Kopplung zu ermöglichen, und Antennenarme 6c1, 6c2 der Sekundär-Antenne 6c ragen linear vom Transponder 6 ab, um einen Dipol auszubilden, und sind an deren Enden jeweils mehrfach mäanderförmig umgebogen, um eine Elastizität auszubilden. Die Antennenarme 6c1, 6c2 sind auf dem Gewebeträger 3 angeordnet und dabei durch zusätzliche Befestigungsfasern 7 (gestrichelt) an den textilen Fasern 4 des Gewebeträgers 3 befestigt, beispielsweise eingestickt, und/oder bei entsprechend grobmaschigem Gewebeträger 3 abwechselnd durch die Zwischenräume 5 und um die einzelnen textilen Fasern 4 gelegt, so dass die Sekundär-Antenne 6c vom Gewebeträger 3 gehalten wird. Es kann aber ergänzend oder alternativ auch vorgesehen sein, die Sekundär-Antenne 6c in anderer Weise mit dem Gewebeträger 3 zu verbinden, beispielsweise über eine zusätzliche stoffschlüssig wirkende Materialbeschichtung auf dem Gewebeträger 3.
Der Transponder 6 mit dem RFID-Chip 6a ist beispielsweise ebenfalls über eine stoffschlüssig wirkende Materialbeschichtung und/oder durch einen Kleber mit dem Gewebeträger 3 fest verbunden.
Um eine möglichst zuverlässige Integration des Gewebeträgers 3 mit dem Transponder 6 sowie der Sekundär-Antenne 6c in den Reifen 1 zu gewährleisten, wird als Material des Gewebeträgers 3 bzw. der textilen Fasern 4 vorzugsweise ein Material verwendet, dass sich an das Gummimaterial des Reifens 1 gut anbinden lässt. Dazu kann insbesondere ein Material verwendet werden, das bereits in der jeweiligen Reifenstruktur verbaut bzw. benutzt wird. Als mögliche Textilarten für die textilen Fasern 4 können demnach jegliche Kunstfasern aber auch Naturfasern vorgesehen sein, die sich für eine derartige Anwendung eignen. Ergänzend kann auch vorgesehen sein, die textilen Fasern 4 des Gewebeträgers 3 zu „dippen“, d. h. mit einer Art Haftvermittler aus einer Gummimischung zu beschichten, der im anschließenden Reifenherstellungsprozess für eine zuverlässige und vor allem dauerhaltbare Verbindung zwischen den textilen Fasern 4 des Gewebeträgers 3 und der entsprechenden Reifenstruktur sorgt.
Durch eine grobmaschige Anordnung der textilen Fasern 4 mit großen Zwischenräumen 5 kann erreicht werden, dass das Gummimaterial der den Gewebeträger 3 umgebenden Reifenstruktur beim Vulkanisieren durch die Zwischenräume 5 fließen kann, um sich mit den umliegenden Reifenstrukturen zu verbinden und den Gewebeträger 3 dadurch sehr zuverlässig zu integrieren. Weiterhin wird dadurch die Stabilität der umgebenden Reifenstruktur nicht maßgeblich beeinträchtigt, da sich die Reifenstrukturen durch das Gewebe hindurch weiterhin miteinander verbinden können. Im Reifenherstellungsprozess kann demnach beispielsweise vorgesehen sein, dass die Identifikationseinheit 2 beim schichtweisen Aufbau des Reifens 1 zwischen die jeweilige Reifenkomponente gebracht wird und die Identifikationseinheit 2 beim anschließenden Vulkanisierungsprozess über den Gewebeträger 3 sicher in den Reifen 1 integriert wird.
Um die Verbindung der gesamten Identifikationseinheit 2 mit der jeweiligen Reifenstruktur zu verbessern, kann ergänzend oder alternativ zu einer Beschichtung der einzelnen textilen Fasern 4 des Gewebeträgers 3 auch eine Beschichtung der gesamten Identifikationseinheit 2 vorgesehen sein. Eine derartige Beschichtung kann beispielsweise direkt aus einer elastomerartigen Gummimischung oder auch aus einem Haftvermittlersystem (Primer/Cover) bestehen, die sich mit der Gummimischung des Reifens 1 bzw. der jeweiligen Reifenstruktur in geeigneter Weise bei Erwärmung, beispielsweise beim Vulkanisieren, verbindet.
In jedem Fall kann aufgrund des Gewebeträgers 3 mit den verformbaren textilen Fasern 4 eine sehr gute Flexibilität der Identifikationseinheit 2 ausgebildet werden, so dass sich diese an die Verformung des Reifens 3 anpassen kann, ohne dass dabei entweder die Sekundär-Antenne 6c oder der Transponder 6 oder deren Verbindung zueinander entscheidend beeinträchtigt werden. Dabei kann sich die Sekundär-Antenne 6c mit dem Gewebeträger 3 zusammen verformen.
Als Material für die Sekundär-Antenne 6c kann dazu beispielsweise Stahl, Kupfer, Aluminium, Silber, Eisen, Zink, Zinn oder auch Mischungen aus diesen bzw. Legierungen dieser Materialien in Frage kommen. Es können aber auch Sekundär-Antennen 6c aus Kunststoff oder aus elastomerartigen Materialien verwendet werden, insofern diese die entsprechenden elektromagnetischen Eigenschaften aufweisen, aufgrund derer die Kopplung mit einem Lesegerät 8 gewährleistet werden kann. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die Sekundär-Antenne 6c Teil des Gewebeträgers 3 selbst ist, d.h. die textilen Fasern 4 als Sekundär-Antenne 6c wirken können, insofern die textilen Fasern 4 mit den entsprechenden elektromagnetischen Eigenschaften ausgestattet sind, beispielsweise durch Behandlung des entsprechenden Materials der textilen Fasern 4.
Die Flexibilität wird auch dadurch erreicht, dass die Identifikationseinheit 2 im Vergleich zu einer Breite B bzw. einer Länge L sehr dünn ausgeführt ist und demnach sehr einfach gebogen werden kann, ohne kaputt zu gehen. Typischerweise kann der Transponder 6 beispielsweise einen Durchmesser von zwischen 1 mm und 2 mm aufweisen bei einer Dicke von ca. 0,8 mm, so dass der Transponder 6 bei einer Verbiegung des Gewebeträgers 3 unter Belastung des Reifens 1 selbst nicht in Mitleidenschaft gezogen wird. Die Dimensionierung der gesamten Identifikationseinheit 2 ist hierbei im Wesentlichen durch die Länge der Antennenarme 6c1, 6c2 der Sekundär-Antennen 6c festgelegt, durch die die Qualität und die Reichweite der berührungslosen Übertragung definiert wird. Die Breite B der Identifikationseinheit 2 kann demnach beispielsweise zwischen 3 mm und 20 mm, die Länge L zwischen 30 mm und 90 mm und die Dicke D zwischen 0,2 mm und 1 mm betragen. Alternativ kann eine derartige Identifikationseinheit 2 je nach Anwendungsfall auch durch ihr Seitenverhältnis definiert werden, wobei beispielsweise vorgesehen sein kann, dass die Breite B maximal 50 Prozent der Länge L und die Dicke D zwischen 0,01 und 5 Prozent der Länge L beträgt.
Die Maße der Identifikationseinheit 2 richten sich im Wesentlichen danach, an welcher Position die Identifikationseinheit 2 im Reifen 1 integriert werden soll, wobei eine gute Dauerhaltbarkeit sowie eine geeignete Haftfläche im Reifen 1 bereitzustellen ist, um eine geeignete Befestigung zu gewährleisten. Weiterhin ist auch dafür zu sorgen, dass bei der Montage und im Betrieb des Reifens 1 keine Probleme durch das zusätzliche Vorsehen der Identifikationseinheit 2 auftreten, beispielsweise im Hinblick auf die Stabilität des Reifens 1. Bei einer zu großen Ausdehnung des Gewebeträgers 3 kann beispielsweise eine Dauerhaltbarkeit des Reifens 1 nicht sicher gewährleistet werden, da sich die umliegenden Reifenstrukturen unter Umständen nicht vollständig und flächig verbinden können. Bei zu geringen Ausdehnungen wiederum kann die Haftfläche zu gering sein, um im Vulkanisierungsprozess eine dauerhaltbare Integration in dem Reifen 1 sicherzustellen, so dass ein entsprechender Kompromiss zu finden ist, der beispielsweise mit den o.g. Werten erreicht werden kann.
Statt rechteckförmig kann der Gewebeträger 3 auch andere geometrische Formen aufweisen, beispielsweise rund, oval oder mehreckig, wobei dann auch die Sekundär-Antenne 6c an die Form des Gewebeträgers 3 entsprechend anzupassen ist, beispielsweise spiralförmig. Um wirkende Kräfte besser in dem Gewebeträger 3 einleiten zu können, kann weiterhin vorgesehen sein, Ecken 3a des Gewebeträgers 3 abzurunden, beispielsweise mit einem Durchmesser von mehr als 1mm.
Auf dem Gebeträger 3 können neben der Sekundär-Antenne 6c und dem Transponder 6 auch weitere elektronische Bauteile vorgesehen sein, beispielsweise bei einem aktiven RFID-Chip 6a eine zusätzliche Energieversorgung oder weitere Bauteile zur zusätzlichen Verarbeitung.
Bezugszeichenliste

1: Reifen
1a: Karkasse
1b: Seitenwand
1c: Reifengürtel
1d: Lauffläche
1e: Innenschicht
2: Identifikationseinheit
3: Gewebeträger
3a: Ecken des Gewebeträgers
4: Faser
5: Zwischenraum
6: Transponder
6a: RFID-Chip
6b: Primär-Antenne
6c: Sekundär-Antenne
6c1, 6c2: Antennenarme
7: Befestigungsfaser
8: Lesegerät
B: Breite
D: Dicke
ID: Reifen-Identifikation
L: Länge

Claims

Identifikationseinheit (2) zum Identifizieren eines Reifens (1), wobei die Identifikationseinheit (2) in den Reifen (1) integrierbar ist, mindestens aufweisend: - einen Transponder (6) mit einem RFID-Chip (6a), wobei auf dem RFID-Chip (6a) eine berührungslos auslesbare Reifenidentifikation (ID) hinterlegt ist; und - mindestens eine Antenne (6b, 6c), wobei die mindestens eine Antenne (6b, 6c) mit dem RFID-Chip (6a) zusammenwirkt und die Reifenidentifikation (ID) durch berührungsloses Zusammenwirken eines separaten Lesegerätes (8) mit der mindestens einen Antenne (6b, 6c) und/oder dem RFID-Chip (6a) ausgelesen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (6) und die mindestens eine Antenne (6b, 6c) auf einem flexiblen Gewebeträger (3) angeordnet sind, wobei der Gewebeträger (3) mehrere netzartig miteinander verbundene textile Fasern (4) aufweist, an denen der Transponder (6) und/oder die mindestens eine Antenne (6b, 6c) befestigt sind.
Identifikationseinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem RFID-Chip (6a) verbundene Primär-Antenne (6b) und eine mit der Primär-Antenne (6b) zusammenwirkende Sekundär-Antenne (6c) vorgesehen ist, wobei die Sekundär-Antenne (6c) zur Verlängerung der Primär-Antenne (6b) vorgesehen ist.
Identifikationseinheit (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär-Antenne (6b) mit der Sekundär-Antenne (6c) durch eine berührungslose Kopplung miteinander in Wirkverbindung stehen.
Identifikationseinheit (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär-Antenne (6b) mit der Sekundär-Antenne (6c) durch eine elektromagnetische Kopplung, insbesondere eine induktive Kopplung, miteinander in Wirkverbindung stehen.
Identifikationseinheit (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Antenne (6c) zumindest bereichsweise ringförmig um die Primär-Antenne (6b) angeordnet ist, ohne die Primär-Antenne zu berühren, und Antennenarme (6c1, 6c2) der Sekundär-Antenne (6c) zumindest bereichsweise linear von dem Transponder (6) abstehen.
Identifikationseinheit (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär-Antenne (6b) über eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung oder durch Zusammenstecken mit der Sekundär-Antenne (6c) verbunden ist oder die Primär-Antenne (6b) und die Sekundär-Antenne (6c) als eine durchgängige Antenne ausgebildet sind.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (6b, 6c) verformbar ist und aus mindestens einem Material oder einer Legierung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Stahl, Kupfer, Aluminium, Silber, Eisen, Zink, Zinn, Kunststoff und einem elastomerartigen Material gefertigt ist.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (6b, 6c) zumindest bereichsweise mäanderförmig und/oder spiralförmig ausgeführt ist.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (6b, 6c) über eine Befestigungsfaser (7) an dem Gewebeträger (3) befestigt ist und/oder um einzelne textile Fasern (4) des Gewebeträgers (3) gelegt ist zum Halten der mindestens einen Antenne (6b, 6c) an dem Gewebeträger (3).
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Fasern (4) des Gewebeträgers (3) aus Kunstfasern oder Naturfasern ausgebildet sind.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Fasern (4) und/oder die gesamte Identifikationseinheit (2) mit einer Beschichtung ummantelt sind zum verbesserten Anbinden der Identifikationseinheit (2) an den Reifen (1).
Identifikationseinheit (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ein Gummimaterial aufweist und/oder als ein Haftvermittlersystem ausgebildet ist.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (B) der Identifikationseinheit (2) zwischen 3mm und 20 mm und eine Länge (L) der Identifikationseinheit (2) zwischen 30 mm und 90 mm und eine Dicke (D) der Identifikationseinheit (2) zwischen 0,2 mm und 2 mm beträgt.
Identifikationseinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (B) der Identifikationseinheit (2) maximal 50% einer Länge (L) der Identifikationseinheit (2) entspricht und/oder eine Dicke (D) der Identifikationseinheit (2) zwischen 0,1% und 5% der Länge (L) entspricht.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebeträger (3) rund oder oval oder mehreckig ausgeführt ist.
Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gewebeträger (3) weitere mit dem Transponder (6) zusammenwirkende elektronisch Bauteile angeordnet sind.
Reifen (1) mit einer Identifikationseinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Identifikationseinheit (2) in einer Reifenstruktur des Reifens (1) derartig integriert ist, dass die auf der Identifikationseinheit (2) hinterlegte Reifen-Identifikation (ID) über das Lesegerät (8) berührungslos ausgelesen werden kann.
Reifen (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gummimischung des Reifens (1) Zwischenräume (5) zwischen den Fasern (4) des Gewebeträgers (3) durchdringt.
Reifen (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationseinheit (2) über eine Beschichtung auf den Fasern (4) und/oder auf der gesamten Identifikationseinheit (2) an eine Gummimischung der entsprechenden Reifenstruktur des Reifens (1) angebunden ist.
Reifen (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationseinheit (2) an einer Position im Reifen (1) angeordnet ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: zwischen einer Karkasse (1a) und einer Seitenwand (1b), oberhalb eines Reifengürtels (1c) und unterhalb einer Lauffläche (1d), zwischen einem Kerndraht und einem Apex, in einer Spulbandage, zwischen Gürtellagen des Reifengürtels (1c), zwischen dem Apex und der Karkasse (1a), zwischen dem Apex und einem Lagenumschlag und zwischen der Karkasse (1a) und einer Innenschicht (1e).