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Die Erfindung betrifft einen Kunststoffkörper.
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Bekannte Formen der Anordnung von RFID-Komponenten, also von Transpondern mit elektronischem Datenträger, an Kunststoffkörpern umfassen beispielsweise ein Aufkleben oder Aufschweißen auf eine glatte Oberfläche des Kunststoffkörpers.
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Mithin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Kunststoffkörper bezüglich der Anordnung eines Transponders zu verbessern.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Kunststoffkörper gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt dieser Beschreibung wird ein Kunststoffkörper bereitgestellt, welcher einen nach außen gewandten Abschnitt mit einer flachen Ausnehmung umfasst. Eine Öffnung der Ausnehmung ist mit einer flachen Kunststoffscheibe verschlossen, wobei ein einen elektronischen Datenträger umfassender Transponder mit der flachen Kunststoffscheibe verbunden ist, wobei der Transponder sich innerhalb der flachen Ausnehmung des Kunststoffkörpers befindet, und wobei eine Wandung der flachen Kunststoffscheibe den Transponder von einem Außenraum des Kunststoffkörpers trennt.
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Vorteilhaft wird auf dem elektronischen Datenträger eine Kennung des Kunststoffkörpers oder einer Einheit, welcher der Kunststoffkörper angehört, zu Identifikationszwecken hinterlegt. Die Kennung ist durch die Wandung der Kunststoffscheibe kontaktlos auslesbar. Die flache Kunststoffscheibe legt den Transponder zu dem Kunststoffkörper fest und schützt diesen vor ungewollter Entfernung und vor Umwelteinflüssen.
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Darüber hinaus ist der vorgeschlagene Kunststoffkörper bauraumeffizient, da konstruktiv lediglich eine passende Wandung zur Anordnung der Ausnehmung für die flache Kunststoffscheibe bereitgestellt werden muss. Insbesondere kann der Kunststoffkörper dünnwandig ausgeführt sein, da er lediglich die flache Ausnehmung bereitstellen muss. Es ergibt sich dadurch keine unnötige Aufdickung der Wandung im Bereich der Ausnehmung für die Kunststoffscheibe.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Transponder innerhalb eines Kunststoffmaterials der flachen Kunststoffscheibe angeordnet ist. Vorteilhaft legt die Kunststoffscheibe den Transponder verliersicher fest. Eine Entnahme des Transponders ist somit nur gemeinsam mit der Kunststoffscheibe möglich.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Transponder in einer sich zu dem Kunststoffkörper hin öffnenden flachen Ausnehmung der Kunststoffscheibe angeordnet ist. Der Transponder ist bei in der Ausnehmung des Kunststoffkörpers angeordneter Kunststoffscheibe vor Umwelteinflüssen geschützt.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Transponder mittels einer Umspritzung in der flachen Ausnehmung festgelegt ist, wobei die Umspritzung die flache Ausnehmung der Kunststoffscheibe verschließt.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Transponder einen Träger umfasst, dessen laterales Außenmaß größer ist als ein zugeordnetes Innenmaß der flachen Ausnehmung der Kunststoffscheibe. Vorteilhaft wird der Transponder mittels des Trägers durch eine Presspassung in der Kunststoffscheibe gehalten.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein lateraler Zentrierbund der flachen Kunststoffscheibe in eine Zentrierausnehmung des Kunststoffkörpers eingreift. Vorteilhaft wird die Kunststoffscheibe in der Ausnehmung zentriert.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein nach außen hin verjüngter Abschnitt der flachen Ausnehmung der flachen Kunststoffscheibe den Transponder aufnimmt. Vorteilhaft wird damit der Transponder weit innerhalb der Kunststoffscheibe aufgenommen.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Transponder derart in der flachen Ausnehmung der flachen Kunststoffscheibe angeordnet ist, sodass eine zu dem Kunststoffkörper gewandte Endfläche des Transponders gegenüber einer zu dem Kunststoffkörper gewandten Endfläche der flachen Kunststoffscheibe zurückspringt. Vorteilhaft wird der Transponder vor einer ungewollten mechanischen Kontaktierung beispielsweise mit Störkörpern geschützt.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Kunststoffscheibe in einem lateralen Bereich materialschlüssig mit dem Kunststoffkörper verbunden ist. Vorteilhaft ist ein unbefugtes Entfernen des Transponders nur durch eine Zerstörung der Kunststoffscheibe oder der materialschlüssigen Verbindung möglich. Darüber hinaus erlaubt die materialschlüssige Verbindung den Einsatz des Kunststoffkörpers in hygienischen oder aggressiven Umgebungen.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen einem Boden der flachen Ausnehmung des Kunststoffkörpers und der flachen Kunststoffscheibe ein Hohlraum angeordnet ist. Vorteilhaft erlaubt dieser Hohlraum sowohl einen Toleranzausgleich als auch, dass - je nach Verbindungsart - zwischen dem Kunststoffkörper und der Kunststoffscheibe Material in den Hohlraum einfließen kann. Wird die Kunststoffscheibe geschweißt, so ermöglicht der Hohlraum, dass die Scheibe während des Schweißprozesses schwingt. Darüber kann überflüssiges Material aus dem Schweißprozess in den Hohlraum einfließen.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass ein Fertigungsrest des Kunststoffkörpers innerhalb der flachen Ausnehmung des Kunststoffkörpers angeordnet ist. Vorteilhaft lassen sich auf Sichtflächen sichtbare Fertigungsreste - beispielsweise verursacht von einem Stangenanguss - vermeiden bzw. reduzieren, wenn diese sich innerhalb der Ausnehmung des Kunststoffkörpers befinden und mit der flachen Kunststoffscheibe abgedeckt sind.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Kunststoffscheibe an ihrer Außenseite eine Signalfarbe, insbesondere Verkehrsrot, RAL 3020, oder Leuchtrot, RAL 3024, oder Leuchthellrot, RAL 3026, oder Reinrot, RAL 3028, aufweist. Vorteilhaft setzt sich die Kunststoffscheibe visuell - soweit der Kunststoffkörper entsprechend anders eingefärbt ist - gegenüber dem Kunststoffkörper ab, was die visuelle Auffindbarkeit des kontaktlos auslesbaren Transponders verbessert.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Materialien des Kunststoffkörpers und der Kunststoffscheibe aus derselben Polymerfamilie stammen. Damit wird ermöglicht, dass der Kunststoffkörper und die Kunststoffscheibe ultraschallverschweißt werden. Darüber hinaus ähnelt sich das Ausdehnungsverhalten bei unterschiedlichen Temperaturen, was sich vorteilhaft auf die Haltbarkeit die Verbindung zwischen Kunststoffkörper und Kunststoffscheibe auswirkt.
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Ein vorteilhaftes Beispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Kunststoffkörper ein Ventilkörper aus Kunststoff ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
- 1 einen Kunststoffkörper in einem schematischen Schnitt; und
- 2 eine Vergrößerung aus 1.
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1 zeigt einen schematischen Schnitt eines Kunststoffkörpers 2, der einen Ventilkörper darstellt. Der Kunststoffkörper 2 umfasst einen Innenraum 4 mit einem Ventilsitz 6, welcher Ventilkammern 8 und 10 voneinander trennt, Fluidkanäle und Anschlüsse für die Fluidkanäle sowie für einen Antrieb. Eine dünne Wandung 12 trennt die Ventilkammer 8 des Innenraums 4 von einem Außenraum 14. Die dünne Wandung 12 umfasst in einem nach außen gewandten Abschnitt eine flache Ausnehmung 16, in welcher eine flache Kunststoffscheibe 18 aufgenommen ist. Die flache Kunststoffscheibe 18 ist direkt mit einem Transponder 20 verbunden. Folglich ist der Transponder 20 über die Kunststoffscheibe 18 mit dem Kunststoffkörper 20 verbunden.
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Die Kunststoffscheibe 18 und der Kunststoffkörper 20 umfassen jeweils beispielsweise Hart-Polyvinylchlorid.
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Der Transponder 20 umfasst einen elektronischen Datenträger, auf welchem eine Kennung für den Kunststoffkörper 2 bzw. eine Kennung für eine übergeordnete Einheit abgespeichert ist. Der Transponder 20 ist durch die Kunststoffscheibe 18 hindurch kontaktlos auslesbar.
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2 zeigt einen Ausschnitt X der 1. Der Transponder 20 umfasst einen flachen Träger 22, auf dem Leiterbahnen 24, welche insbesondere Empfangs- und Sendemittel für den Transponder 20 darstellen, angeordnet sind. Die Leiterbahnen 24 sind in Richtung des Außenraums 14 angeordnet. Der Transponder 20 ist in einer sich zu dem Kunststoffkörper 2 hin öffnenden flachen Ausnehmung 26 der Kunststoffscheibe 18 angeordnet. Die flache Ausnehmung 26 umfasst ein Innenmaß, welches kleiner ist als ein laterales Außenmaß des Trägers 22, womit eine Presspassung bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist der Transponder 20 in die Ausnehmung 26 eingeklebt. Die Ausnehmung 26 öffnet sich also in Richtung des Kunststoffkörpers 2. Die Ausnehmung 16 des Kunststoffkörpers 2 öffnet sich vom Kunststoffkörper 2 weggewandt. Alternativ ist der Transponder 20 gänzlich von Kunststoffmaterial der Kunststoffscheibe 18 umschlossen.
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Zwischen einer dem Kunststoffkörper 2 zugewandten Endfläche 28 der Kunststoffscheibe 18 und der Ausnehmung 26 befindet sich eine Stufe 30. Die Endfläche 28 der Kunststoffscheibe 18 springt gegenüber einer in Richtung des Kunststoffkörpers 2 gerichteten Endfläche 32 des Transponders 20 hervor und bildet damit eine Barriere zwischen einem lateralen Befestigungsbereich 34 und dem Transponder 20. Zwischen dem Außenraum 14 und dem Transponder 20 befindet sich eine Wandung 36 der Kunststoffscheibe 18 und trennt damit den Transponder 20 von dem Außenraum 14.
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In einem weiteren Beispiel ist der Transponder 20 mittels einer Umspritzung in der flachen Ausnehmung 26 festgelegt. Die Umspritzung umfasst einen Kunststoff wie beispielsweise Hart-Polyvinylchlorid und füllt den Bereich der Stufe 30 aus. Die Umspritzung verschließt die flache Ausnehmung 26 der Kunststoffscheibe 18 mit dem in der Ausnehmung 26 angeordneten Transponder 20 beispielsweise derart, dass die zum Kunststoffkörper 2 gewandte Endfläche der Umspritzung und die Endfläche 28 in einer gemeinsamen gedachten Ebene liegen.
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In dem Befestigungsbereich 34 sind die Kunststoffscheibe 18 und der Kunststoffkörper 2 materialschlüssig miteinander verbunden. Ein lateraler Zentrierbund 38 der Kunststoffscheibe 18 greift in eine Zentrierausnehmung 40 der Ausnehmung 16 ein. Die Kunststoffscheibe 18 und die Ausnehmung 16 weisen eine gemeinsame zentrale Achse 42 auf. Ein verjüngter Abschnitt 39 greift in die zum Kunststoffkörper 2 hin verjüngte Ausnehmung 16 ein. Zum Herstellen der materialschlüssigen Verbindung wird die Kunststoffscheibe 18 in die Ausnehmung 16 gedrückt und unter Aufrechterhalten eines Druckes mit dem Kunststoffkörper 2 ultraschallverschweißt. Ein Hohlraum 44, der durch eine Distanz 46 der Endfläche 28 der Kunststoffscheibe 18 zu einem Boden 48 der Ausnehmung 16 bereitgestellt wird, erlaubt ein Hineinlaufen eines während des Schweißvorgangs entstehenden Schweißrestes.
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Die Ausnehmung 16 und die Kunststoffscheibe 18 sind rotationssymmetrisch zur Achse 42 ausgebildet. Selbstverständlich kann aber auch davon abweichend eine andere Form der Ausnehmung 16 der Kunststoffscheibe 18 Verwendung finden, wobei die entsprechend ausgeformte Kunststoffscheibe 18 in die Ausnehmung 16 des Kunststoffkörpers 2 eingreift.
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Eine nach außen gewandte Oberfläche 50 der Kunststoffscheibe 18 steht gegenüber einer nach außen gewandten Oberfläche 52, welche die Ausnehmung 16 umgibt, etwas hervor. Nach dem Durchführen des Schweißvorgangs liegen die Oberflächen 50 und 52 in einer gemeinsamen gedachten Ebene. Die Oberfläche ist in einer Signalfarbe gehalten und umfasst weitergehend eine sichtbare Symbol-Kontur beispielsweise in Form eines Funksymbols.
