-
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 10 2018 215 574 A1 beschrieben, eine Stecker-Steckeraufnahme-Vorrichtung mit einem Stecker, welcher in eine Steckeraufnahme einführbar ist, bekannt. Der Stecker oder die Steckeraufnahme weist eine Erkennungseinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, eine korrekte Positionierung des Steckers in der Steckeraufnahme zu detektieren. Die Erkennungseinheit weist ein Schaltelement auf, welches dazu ausgebildet ist, bei korrekter Positionierung mechanisch aktiviert zu werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Verbindungsanordnung anzugeben.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Eine Verbindungsanordnung umfasst zwei miteinander zu verbindende Verbindungselemente zum Herstellen einer Verbindung, wobei das eine Verbindungselement als eine Buchse und das andere Verbindungselement als ein Stecker ausgebildet ist, und wobei an einem der Verbindungselemente ein RFID-Chip, insbesondere ein RFID-Transponder, angeordnet ist, welcher durch Einwirken eines Betätigungselementes betätigbar ist.
-
Erfindungsgemäß ist das Betätigungselement ein separates Bauelement, wobei die beiden Verbindungselemente und das Betätigungselement derart ausgebildet sind, dass das Betätigungselement ausschließlich nach erfolgter korrekter Verbindung der beiden Verbindungselemente in mindestens eines der beiden Verbindungselemente oder in beide Verbindungselemente einschiebbar ist. Das Betätigungselement wird somit beispielsweise auch als Schieber bezeichnet. Die beiden Verbindungselemente und das Betätigungselement sind dabei derart ausgebildet und der RFID-Chip ist derart angeordnet, dass der RFID-Chip ausschließlich durch ein vollständiges Einschieben des Betätigungselementes betätigbar ist. Das Betätigungselement weist eine elektrische Schaltbrücke zum Schließen eines Schaltkreises des RFID-Chips auf, wobei der RFID-Chip durch Schließen oder Öffnen des Schaltkreises betätigbar ist. D. h. der RFID-Chip wird beispielsweise betätigt, indem bei vollständig eingeschobenem Betätigungselement der zuvor geöffnete Schaltkreis des RFID-Chips mittels der elektrischen Schaltbrücke des Betätigungselementes geschlossen wird, oder der RFID-Chip wird beispielsweise betätigt, indem bei vollständig eingeschobenem Betätigungselement der zuvor mittels der elektrischen Schaltbrücke des Betätigungselementes geschlossene Schaltkreis des RFID-Chips geöffnet wird, insbesondere durch Entfernen der elektrischen Schaltbrücke aus dem Schaltkreis.
-
Der RFID-Chip ist beispielsweise durch das Schließen des Schaltkreises aktivierbar und dadurch sendefähig und durch das Öffnen des Schaltkreises deaktivierbar und dadurch nicht sendefähig, oder er ist beispielsweise durch das Schließen des Schaltkreises deaktivierbar und dadurch nicht sendefähig und durch das Öffnen des Schaltkreises aktivierbar und dadurch sendefähig.
-
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird somit ein RFID-Chip eingesetzt, der grundsätzlich in der Lage ist, ein Signal zu senden, auch wenn er nicht direkt sichtbar ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist dieser RFID-Chip zusätzlich so gestaltet und eingebettet, dass er erst durch den korrekt ausgeführten Fügevorgang der beiden Verbindungselemente und des Betätigungselementes geschaltet wird und dadurch entweder sendefähig wird oder aus dem vorher bestehenden sendefähigen Zustand in den nicht sendefähigen Zustand versetzt wird. Beispielsweise wird entweder durch das vollständige Einschieben des Betätigungselementes nach erfolgter korrekter Verbindung der beiden Verbindungselemente der Schaltkreis des RFID-Chips mittels der elektrischen Schaltbrücke des Betätigungselementes geschlossen und der RFID-Chip dadurch aktiviert, so dass er sendefähig ist, oder das Betätigungselement ist vor dem vollständigen Einschieben derart positioniert, dass der Schaltkreis des RFID-Chips mittels der elektrischen Schaltbrücke des Betätigungselementes geschlossen ist und der RFID-Chip dadurch aktiviert und somit sendefähig ist, und durch das vollständige Einschieben des Betätigungselementes nach erfolgter korrekter Verbindung der beiden Verbindungselemente wird der Schaltkreis des RFID-Chips geöffnet, da durch dieses vollständige Einschieben des Betätigungselementes die elektrische Schaltbrücke des Betätigungselementes aus dem Schaltkreis des RFID-Chips entfernt wird und diesen somit öffnet, wodurch der RFID-Chip deaktiviert wird und somit nicht mehr sendefähig ist. Alternativ kann der RFID-Chip, wie oben bereits erwähnt, bei geöffnetem Schaltkreis aktiviert und dadurch sendefähig sein und bei geschlossenem Schaltkreis deaktiviert und dadurch nicht sendefähig sein.
-
Die Verbindungsanordnung ist somit derart gestaltet, dass bei einer korrekten Umsetzung der Verbindung, beispielsweise durch Verrasten, Verclipsen oder Einhängen, parallel durch den mechanischen Fügevorgang auch der RFID-Chip betätigt wird, d. h. auf die oben beschriebene Weise entweder aktiviert oder deaktiviert wird.
-
Der schaltbare RFID-Chip kann somit beispielsweise derart gestaltet sein, dass er aktiviert wird, indem eine initial geöffnete Leiterbahn und somit der Schaltkreis im RFID-Chip geschlossen wird, oder indem ein Kurzschluss im RFID-Chip, insbesondere in einem Sender des RFID-Chips, aufgehoben wird. Wie beschrieben, kann dabei eine Schaltlogik wahlweise so umgesetzt sein, dass sich der RFID-Chip initial, d. h. vor dem vollständigen Einschieben des Betätigungselementes, im aktiven und dadurch sendefähigen Zustand oder im deaktiven und dadurch nicht sendefähigen Zustand befindet.
-
Nur wenn die Montage der Verbindungsanordnung, d. h. das Verbinden der beiden Verbindungselemente und das vollständige Einschieben des Betätigungselementes, korrekt ausgeführt wird, befindet sich der RFID-Chip in einem betätigten Zustand, d. h. in einem gegenüber einer vor dieser korrekt ausgeführten Verbindung vorliegenden Ausgangssituation anderen Zustand, somit entweder im aktivierten und dadurch sendefähigen Zustand oder im deaktivierten und dadurch nicht mehr sendefähigen Zustand. Er kann somit entweder zur Bestätigung der korrekt ausgeführten Verbindung ein Bestätigungssignal senden, welches als Quittierung für die korrekte Ausführung dieses Montageschrittes der korrekt ausgeführten Verbindung ausgelesen werden kann, oder kein Signal mehr senden, wobei dann dies, d. h. dass ein vorher vom RFID-Chip auslesbares Signal nun nicht mehr auslesbar ist, als Quittierung für die korrekte Ausführung dieses Montageschrittes der korrekt ausgeführten Verbindung verwendet werden kann. Diese Quittierung kann beispielsweise von einem Produktionssystem elektronisch erfasst und somit automatisch verarbeitet werden. Ein manueller Prüfschritt und eine Bestätigung durch einen weiteren Werker können dadurch entfallen und somit Kosten eingespart werden.
-
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung können aus dem Stand der Technik bekannte Prüfungen der korrekten Verbindung von Verbindungselementen durch die beschriebene Vorgehensweise ersetzt werden. Beispielsweise ist bei einer Montage von Bauteilen während eines Produktionsprozesses oft eine erhöhte Sorgfalt erforderlich, insbesondere wenn es bei produktionsbedingtem Versagen einer Bauteilfunktion zu einer Gefahr für Leib und Leben kommen kann. Bei derartigen Fügeprozessen ist es daher bisher üblich, dass die korrekte Umsetzung des Montageschrittes durch einen weiteren Werker gesondert visuell überprüft und anschließend die korrekte Ausführung bestätigt wird. Ist die Fügestelle jedoch nicht einsehbar, kann insbesondere die korrekte Umsetzung des Fügevorgangs bei Rastelementen oder Einhängesystemen nur über ein akustisches Signal, beispielsweise ein Einschnapp- oder Einklickgeräusch, verifiziert werden oder aber, wenn möglich, nur durch nachgelagerte Prüfungen, beispielsweise durch einen Zugversuch am montierten Bauteil, abgesichert werden. Diese Prüfungen sind jedoch fehlerbehaftet und können nicht eindeutig bestätigen, dass der Montageschritt tatsächlich auch korrekt ausgeführt wurde. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden diese fehlerbehafteten Prüfungen vermieden.
-
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann auf die oben beschriebene Weise insbesondere ein Montagezustand sicherheitsrelevanter, kritischer Bauteile sicher bestätigt werden, auch dann, wenn die Fügestelle nicht einsehbar ist. Mittels der erfindungsgemäßen Lösung können somit sicherheitsrelevante Bauteile nachweislich sicher verbaut werden und deren Funktion wird dadurch sichergestellt. Des Weiteren kann die manuelle Prüfung und Bestätigung der Umsetzung eingespart werden, da das elektronisch vorliegende Bestätigungssignal bzw. der Wegfall des elektronisch vorliegenden Signals des RFID-Chips automatisch in einem System hinterlegt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit eine prozesssichere Montage ermöglicht und ein Fehlverbau ausgeschlossen. Des Weiteren kann dadurch eine Kostenreduzierung in der Montage erreicht werden, da eine Überprüfung und Archivierung vorteilhafterweise maschinell umgesetzt wird.
-
Die erfindungsgemäße Lösung kann beispielsweise zur Absicherung einer mechanischen Verbindung, beispielsweise Verrastung, des Steckers mit der Buchse für eine elektrische Kontaktierung verwendet werden. Die beiden Verbindungselemente sind in diesem Fall zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung ausgebildet. Über den in einem der Verbindungselemente, beispielsweise im Stecker, angeordneten RFID-Chip, wird die sichere mechanische Verbindung der beiden Verbindungselemente und somit auch die sichere elektrische Verbindung bestätigt, entweder durch Aktivieren oder Deaktivieren des RFID-Chips mittels des vollständig eingeschobenen Betätigungselementes. Ein klassischer Anwendungsfall hierfür ist beispielsweise eine Kontaktierung von sicherheitsrelevanten Steuergeräten, insbesondere eines Fahrzeugs, mit korrespondierenden Sensoren und Aktuatoren, bei denen eine korrekte Montage zwingend erforderlich ist. Diese elektrischen Kontaktierungen treten an vielen Komponenten am Fahrzeug auf und werden in der Montage aufwändig geprüft und quittiert.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Lösung beispielsweise zur Absicherung einer mechanischen Verbindung, beispielsweise Verrastung, des Steckers mit der Buchse für eine mechanische Verbindung zweier Bauteile, insbesondere Montageelemente, verwendet werden. In diesem Fall ist somit beispielsweise jedes Verbindungselement ein Bestandteil jeweils eines Bauteils, wobei die beiden Bauteile mindestens über die beiden Verbindungselemente aneinander zu befestigen sind. Über den in einem der Verbindungselemente, beispielsweise im Stecker, angeordneten RFID-Chip, wird die sichere mechanische Verbindung der beiden Verbindungselemente und somit auch der beiden Bauteile bestätigt, entweder durch Aktivieren oder Deaktivieren des RFID-Chips mittels des vollständig eingeschobenen Betätigungselementes. Ein klassischer Anwendungsfall hierfür ist beispielsweise eine Verbindung von Airbag-Clipsen zur Befestigung eines Airbags an einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs, wobei es hier um die reine mechanische Verbindung von Bauteilen geht.
-
Das Betätigungselement ist insbesondere als ein Rastelement zum Einrasten in mindestens eines der beiden Verbindungselemente oder in beide Verbindungselemente im vollständig eingeschobenen Zustand ausgebildet oder weist mindestens ein solches Rastelement auf. Dadurch wird insbesondere ein unbeabsichtigtes Lösen des Betätigungselementes, beispielsweise während einer Einsatzzeit der durch die Verbindungselemente gebildeten Verbindung, vermieden.
-
Zweckmäßigerweise sind die beiden Verbindungselemente oder zumindest Verbindungsbereiche der beiden Verbindungselemente zum Herstellen der Verbindung korrespondierend zueinander ausgebildet. Die beiden Verbindungselemente sind beispielsweise zum Herstellen einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet. Insbesondere sind sie als Rastelemente zum Herstellen einer Rastverbindung ausgebildet oder weisen jeweils mindestens ein solches Rastelement auf.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Ausführungsform eines als ein Stecker ausgebildeten Verbindungselementes,
- 2 schematisch einen Ablauf einer Herstellung einer Verbindung mittels einer Ausführungsform einer Verbindungsanordnung, welche die in 1 gezeigte Ausführungsform des als Stecker ausgebildeten Verbindungselementes umfasst,
- 3 schematisch eine weitere Ausführungsform eines als ein Stecker ausgebildeten Verbindungselementes,
- 4 schematisch einen Ablauf einer Herstellung einer Verbindung mittels einer weiteren Ausführungsform einer Verbindungsanordnung, welche die in 3 gezeigte weitere Ausführungsform des als Stecker ausgebildeten Verbindungselementes umfasst,
- 5 schematisch ein Schließen eines Schaltkreises eines am als Stecker ausgebildeten Verbindungselement angeordneten RFID-Chips mittels einer elektrischen Schaltbrücke eines Betätigungselementes,
- 6 schematisch ein Öffnen eines Schaltkreises eines am als Stecker ausgebildeten Verbindungselement angeordneten RFID-Chips mittels einer elektrischen Schaltbrücke eines Betätigungselementes, und
- 7 schematisch eine Schnittdarstellung des als Stecker ausgebildeten Verbindungselementes mit daran angeordnetem RFID-Chip, dessen Schaltkreis mittels der elektrischen Schaltbrücke des Betätigungselementes geschlossen ist.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Anhand der 1 bis 7 werden im Folgenden eine Verbindungsanordnung 1 und deren Funktionsweise beschrieben. Die Verbindungsanordnung 1, welche hier schematisch stark vereinfacht und nur beispielhaft dargestellt ist, umfasst zwei miteinander zu verbindende Verbindungselemente V1, V2 zum Herstellen einer Verbindung, wobei das erste Verbindungselement V1 als ein Stecker und das zweite Verbindungselement V2 als eine Buchse ausgebildet ist, und wobei an einem der Verbindungselemente V1, V2, in den hier dargestellten Beispielen am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1, ein RFID-Chip 2, insbesondere ein RFID-Transponder, angeordnet ist, welcher durch Einwirken eines Betätigungselementes 3 betätigbar ist.
-
Das Betätigungselement 3 ist ein separates Bauelement, wobei die beiden Verbindungselemente V1, V2 und das Betätigungselement 3 derart ausgebildet sind, dass das Betätigungselement 3 ausschließlich nach erfolgter korrekter Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 in mindestens eines der beiden Verbindungselemente V1, V2 oder in beide Verbindungselemente V1, V2 einschiebbar ist. Das Betätigungselement 3 wird somit beispielsweise auch als Schieber bezeichnet.
-
Die beiden Verbindungselemente V1, V2 und das Betätigungselement 3 sind dabei derart ausgebildet und der RFID-Chip 2 ist derart angeordnet, dass der RFID-Chip 2 ausschließlich durch ein vollständiges Einschieben des Betätigungselementes 3 betätigbar ist. Das Betätigungselement 3 weist eine elektrische Schaltbrücke 4 zum Schließen des Schaltkreises des RFID-Chips 2 auf, wobei der RFID-Chip 2 durch Schließen oder Öffnen des Schaltkreises betätigbar ist. In den 5 bis 7 ist eine Unterbrechung des Schaltkreises des RFID-Chips 2 mit zwei diese Unterbrechung begrenzenden Kontaktstellen 5 dargestellt. Durch elektrisch leitfähiges Kontaktieren dieser beiden Kontaktstellen 5 mit der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 wird diese Unterbrechung überbrückt und der Schaltkreis des RFID-Chips 2 somit geschlossen.
Der RFID-Chip 2 wird somit beispielsweise betätigt, indem bei vollständig eingeschobenem Betätigungselement 3 der zuvor geöffnete Schaltkreis des RFID-Chips 2 mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 geschlossen wird, oder der RFID-Chip 2 wird beispielsweise betätigt, indem bei vollständig eingeschobenem Betätigungselement 3 der zuvor mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 geschlossene Schaltkreis des RFID-Chips 2 geöffnet wird, insbesondere durch Entfernen der elektrischen Schaltbrücke 4 aus dem Schaltkreis, insbesondere von den Kontaktstellen 5.
-
Der RFID-Chip 2 ist beispielsweise durch das Schließen des Schaltkreises aktivierbar und dadurch sendefähig und durch das Öffnen des Schaltkreises deaktivierbar und dadurch nicht sendefähig, oder er ist beispielsweise durch das Schließen des Schaltkreises deaktivierbar und dadurch nicht sendefähig und durch das Öffnen des Schaltkreises aktivierbar und dadurch sendefähig.
-
Bei der hier beschriebenen Lösung wird somit ein RFID-Chip 2 eingesetzt, der grundsätzlich in der Lage ist, ein Signal zu senden, auch wenn er nicht direkt sichtbar ist.
-
Bei dieser Lösung ist dieser RFID-Chip 2 zusätzlich so gestaltet und eingebettet, dass er erst durch den korrekt ausgeführten Fügevorgang der beiden Verbindungselemente V1, V2 und des Betätigungselementes 3 geschaltet wird und dadurch entweder sendefähig wird oder aus dem vorher bestehenden sendefähigen Zustand in den nicht sendefähigen Zustand versetzt wird. Beispielsweise wird entweder, wie im Beispiel gemäß 5 gezeigt, durch das vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3 nach erfolgter korrekter Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 der Schaltkreis des RFID-Chips 2 mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 geschlossen und der RFID-Chip 2 dadurch aktiviert, so dass er sendefähig ist, oder das Betätigungselement 3 ist, wie im Beispiel gemäß 6 gezeigt, vor dem vollständigen Einschieben derart positioniert, dass der Schaltkreis des RFID-Chips 2 mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 geschlossen ist und der RFID-Chip 2 dadurch aktiviert und somit sendefähig ist, und durch das vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3 nach erfolgter korrekter Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 wird der Schaltkreis des RFID-Chips 2 geöffnet, da durch dieses vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3 die elektrische Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 aus dem Schaltkreis des RFID-Chips 2 entfernt wird und diesen somit öffnet, wodurch der RFID-Chip 2 deaktiviert wird und somit nicht mehr sendefähig ist. Alternativ kann der RFID-Chip 2, wie oben bereits erwähnt, bei geöffnetem Schaltkreis aktiviert und dadurch sendefähig sein und bei geschlossenem Schaltkreis deaktiviert und dadurch nicht sendefähig sein.
-
Die Verbindungsanordnung 1 ist somit derart gestaltet, dass bei einer korrekten Umsetzung der Verbindung, beispielsweise, wie im hier gezeigten Beispiel, durch Verrasten, oder beispielsweise durch Verclipsen oder Einhängen, parallel durch den mechanischen Fügevorgang auch der RFID-Chip 2 betätigt wird, d. h. auf die oben beschriebene Weise entweder aktiviert oder deaktiviert wird.
-
Der schaltbare RFID-Chip 2 kann somit beispielsweise derart gestaltet sein, dass er aktiviert wird, indem eine initial geöffnete Leiterbahn und somit der Schaltkreis im RFID-Chip 2 geschlossen wird oder indem ein Kurzschluss im RFID-Chip 2, insbesondere in einem Sender des RFID-Chips 2, aufgehoben wird. Wie beschrieben, kann dabei eine Schaltlogik wahlweise so umgesetzt sein, dass sich der RFID-Chip 2 initial, d. h. vor dem vollständigen Einschieben des Betätigungselementes 3, im sendefähigen oder im nicht sendefähigen Zustand befindet.
-
Nur wenn die Montage der Verbindungsanordnung 1, d. h. das Verbinden der beiden Verbindungselemente V1, V2 und das vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3, korrekt ausgeführt wird, befindet sich der RFID-Chip 2 in einem betätigten Zustand, d. h. in einem gegenüber einer vor dieser korrekt ausgeführten Verbindung vorliegenden Ausgangssituation anderen Zustand, somit entweder im aktivierten und dadurch sendefähigen Zustand oder im deaktivierten und dadurch nicht mehr sendefähigen Zustand. Er kann somit entweder zur Bestätigung der korrekt ausgeführten Verbindung ein Bestätigungssignal senden, welches als Quittierung für die korrekte Ausführung dieses Montageschrittes der korrekt ausgeführten Verbindung ausgelesen werden kann, oder kein Signal mehr senden, wobei dann dies, d. h. dass ein vorher vom RFID-Chip 2 auslesbares Signal nun nicht mehr auslesbar ist, als Quittierung für die korrekte Ausführung dieses Montageschrittes der korrekt ausgeführten Verbindung verwendet werden kann. Diese Quittierung kann beispielsweise von einem Produktionssystem elektronisch erfasst und somit automatisch verarbeitet werden. Ein manueller Prüfschritt und eine Bestätigung durch einen weiteren Werker können dadurch entfallen und somit Kosten eingespart werden.
-
Die 1 und 2 sowie 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen der Verbindungsanordnung 1, wobei die 1 und 3 das als Stecker ausgebildete erste Verbindungselement V1 der jeweiligen Ausführungsform zeigen und die 2 und 4 einen Ablauf einer Herstellung der Verbindung mittels der jeweiligen Ausführungsform der Verbindungsanordnung 1 zeigen.
-
Die Ausführungsform der Verbindungsanordnung 1 gemäß den 1 und 2 zeigt eine Verwendung der Verbindungsanordnung 1 zur Absicherung einer mechanischen Verbindung, insbesondere Verrastung, der Verbindungselemente V1, V2, d. h. des Steckers mit der Buchse, für eine mechanische Verbindung zweier hier nicht dargestellter Bauteile, insbesondere Montageelemente. Dabei ist beispielsweise jedes Verbindungselement V1, V2 ein Bestandteil jeweils eines der Bauteile, wobei die beiden Bauteile mindestens über die beiden Verbindungselemente V1, V2 aneinander zu befestigen sind.
-
Über den in einem der Verbindungselemente V1, V2, im hier dargestellten Beispiel im als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1, angeordneten RFID-Chip 2 wird die sichere mechanische Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 und somit auch der beiden Bauteile bestätigt, entweder durch Aktivieren oder Deaktivieren des RFID-Chips 2 mittels des vollständig eingeschobenen Betätigungselementes 3. In anderen Ausführungsbeispielen kann der RFID-Chip 2 alternativ in dem als Buchse ausgebildeten zweiten Verbindungselement V2 angeordnet sein.
-
Die Ausführungsform der Verbindungsanordnung 1 gemäß den 3 und 4 zeigt eine Verwendung der Verbindungsanordnung 1 zur Absicherung einer mechanischen Verbindung, insbesondere Verrastung, der Verbindungselemente V1, V2, d. h. des Steckers mit der Buchse, für eine elektrische Kontaktierung. Die beiden Verbindungselemente V1, V2 sind hier somit zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung ausgebildet. Hierfür weisen die beiden Verbindungselemente V1, V2 jeweils mindestens ein elektrisches Kontaktelement K1, K2 auf, wobei diese beiden Kontaktelemente K1, K2 bei korrekt hergestellter Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 elektrisch leitfähig miteinander kontaktiert sind, wodurch die elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt ist.
-
Über den in einem der Verbindungselemente V1, V2, im hier dargestellten Beispiel im als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1, angeordneten RFID-Chip 2 wird die sichere mechanische Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 und somit auch die sichere elektrische Verbindung bestätigt, entweder durch Aktivieren oder Deaktivieren des RFID-Chips 2 mittels des vollständig eingeschobenen Betätigungselementes 3. In anderen Ausführungsbeispielen kann der RFID-Chip 2 alternativ in dem als Buchse ausgebildeten zweiten Verbindungselement V2 angeordnet sein.
-
Die zusätzlichen elektrischen Kontaktelemente K1, K2 der Verbindungselemente V1, V2 sowie eine elektrische Verbindungsleitung L1, L2 am jeweiligen elektrischen Kontaktelement K1, K2 sind die einzigen Unterschiede der beiden Ausführungsformen.
-
5 zeigt die Variante des Schließens des Schaltkreises des hier am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 angeordneten RFID-Chips 2 mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des vollständig eingeschobenen Betätigungselementes 3.
-
6 zeigt die alternative Variante des Öffnens des Schaltkreises des hier am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 angeordneten RFID-Chips 2 mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des vollständig eingeschobenen Betätigungselementes 3, d. h. durch Entfernen der elektrischen Schaltbrücke 4 aus diesem Schaltkreis, insbesondere durch deren Entfernen von den Kontaktstellen 5.
-
7 zeigt eine Schnittdarstellung des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 mit daran angeordnetem RFID-Chip 2, dessen Schaltkreis mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 geschlossen ist.
-
Die in den 5 bis 7 dargestellten Merkmale und Abläufe gelten für beide in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Verbindungsanordnung 1. Die Unterschiede der beiden Ausführungsformen, d. h. die elektrischen Kontaktelemente K1, K2 und die elektrischen Verbindungsleitungen L1, L2, sind hier nicht dargestellt, da sie für die hier dargestellte Funktionsweise der Betätigung, d. h. Aktivierung bzw. Deaktivierung, des RFID-Chips 2 nicht relevant sind.
-
Die Verbindungsanordnung 1 ist in den hier dargestellten Beispielen als eine Rastverbindungsanordnung ausgebildet, d. h. die beiden Verbindungselemente V1, V2 sind als Rastelemente R1, R2 zum Herstellen einer Rastverbindung ausgebildet oder weisen solche auf. Hierzu sind die Verbindungselemente V1, V2 oder zumindest Verbindungsbereiche der Verbindungselemente V1, V2 korrespondierend zueinander ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen können die Verbindungselemente V1, V2 jedoch beispielsweise auch zum Herstellen einer anderen, insbesondere formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen, Verbindung ausgebildet sein, wobei sie oder zumindest Verbindungsbereiche der Verbindungselemente V1, V2 dann vorteilhafterweise ebenfalls korrespondierend zueinander ausgebildet sind.
-
Das Betätigungselement 3 ist im dargestellten Beispiel ebenfalls als ein Rastelement R3 zum Einrasten in mindestens eines der beiden Verbindungselemente V1, V2 oder in beide Verbindungselemente V1, V2 im vollständig eingeschobenen Zustand ausgebildet oder weist mindestens ein solches Rastelement R3 auf, in den hier dargestellten Beispielen insbesondere zum Einrasten in das als Stecker ausgebildete erste Verbindungselement V1. Das Betätigungselement 3 und das an dieser Rastverbindung beteiligte Verbindungselement V1, V2 oder zumindest Verbindungsbereiche davon sind vorteilhafterweise ebenfalls korrespondierend zueinander ausgebildet.
-
In den dargestellten Beispielen ist das als Schieber ausgebildete Betätigungselement 3 in das als Stecker ausgebildete erste Verbindungselement V1 integriert, d. h. das Betätigungselement 3 ist ein separates Bauteil, welches am ersten Verbindungselement V1 angeordnet und derart mit diesem verrastet ist, dass es zunächst nicht, zumindest nicht in eine Betätigungsrichtung zur Betätigung des RFID-Chips 2, verschoben werden kann, wie insbesondere in den 2 und 4 dargestellt, welche den Ablauf der Herstellung der Verbindung zeigen. Dabei sind in der linken Darstellung die beiden Verbindungselemente V1, V2 noch voneinander getrennt und werden in den rechts daneben gezeigten Darstellungen zunehmend zusammengefügt. Erst durch die Herstellung der Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 durch deren Verrastung miteinander, gezeigt in der mittleren Darstellung, rastet das Betätigungselement 3 aus der Verrastung mit dem ersten Verbindungselement V1 aus und kann nun in Betätigungsrichtung vollständig eingeschoben werden, gezeigt in den beiden rechten Darstellungen.
-
Der vollständig eingeschobene Zustand des Betätigungselementes 3 ist in der rechten Darstellung gezeigt. In diesem vollständig eingeschobenen Zustand rastet das Betätigungselement 3 erneut in das als Stecker ausgebildete erste Verbindungselement V1 ein und ist nun derart mit dem ersten Verbindungselement V1 verrastet, dass es sich nicht versehentlich zurückbewegen kann. In diesem vollständig eingeschobenen Zustand wird durch das Betätigungselement 3 der RFID-Chip 2 auf die oben beschriebene Weise betätigt.
-
Um die Verrastung der beiden Verbindungselemente V1, V2 miteinander zu ermöglichen, weisen die Verbindungselemente V1, V2 korrespondierend zueinander ausgebildete Rastelemente R1, R2 auf. Im dargestellten Beispiel weist das als Stecker ausgebildete erste Verbindungselement V1 zwei jeweils als eine Rastnase ausgebildete erste Rastelemente R1 und das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 korrespondierend dazu zwei jeweils als ein Rastabsatz ausgebildete zweite Rastelemente R2 auf. Durch ein vollständiges Einschieben des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 rasten diese Rastelemente R1, R2 ineinander ein, wodurch die als Rastverbindung ausgebildete Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 hergestellt ist. Bei der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform werden durch dieses vollständige Einschieben des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 zudem die elektrischen Kontaktelemente K1, K2 elektrisch leitfähig miteinander kontaktiert, wodurch auch die elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt ist.
-
Um die Verrastung des Betätigungselementes 3 mit dem als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 zu ermöglichen, weist auch das Betätigungselement 3 Rastelemente R3 auf, welche hier jeweils als eine Rastnase ausgebildet sind. Diese dritten Rastelemente R3 rasten zunächst jeweils an einer in Betätigungsrichtung, d. h. in Einschubrichtung, des Betätigungselementes 3 ersten Seite des jeweiligen ersten Rastelementes R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 ein, so dass das Betätigungselement 3 zunächst nur zusammen mit diesem ersten Verbindungselement V1 in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 eingeschoben werden kann, jedoch nicht relativ zum ersten Verbindungselement V1 in Betätigungsrichtung, d. h. in Einschubrichtung, verschoben werden kann.
-
Während des Einschiebens des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 zusammen mit dem Betätigungselement 3 in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 werden die dann an einer Buchseninnenwand 6 des als Buchse ausgebildeten zweiten Verbindungselementes V2 anliegenden ersten Rastelemente R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 und damit auch die dritten Rastelemente R3 des Betätigungselementes 3 von der Buchseninnenwand 6 weg ausgelenkt. Dabei bleiben die dritten Rastelemente R3 des Betätigungselementes 3 mit den ersten Rastelementen R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 verrastet, so dass weiterhin kein Verschieben des Betätigungselementes 3 gegenüber dem als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 in Betätigungsrichtung, d. h. in Einschubrichtung, möglich ist.
Sobald das als Stecker ausgebildete erste Verbindungselement V1 vollständig in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 eingeschoben ist und das jeweilige erste Rastelement R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 in das jeweilige zweite Rastelement R2 des als Buchse ausgebildeten zweiten Verbindungselementes V2 einrastet, d. h. sobald die Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 korrekt hergestellt ist, stößt das durch das Einrasten des jeweiligen ersten Rastelementes R1 mit diesem zurückschwenkende jeweilige dritte Rastelement R3 des Betätigungselementes 3 an die Buchseninnenwand 6 des als Buchse ausgebildeten zweiten Verbindungselementes V2 an, wie in der mittleren Darstellung der 2 und 4 gezeigt. Dadurch wird das jeweilige dritte Rastelement R3 des Betätigungselementes 3 gegenüber dem jeweiligen ersten Rastelement R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 ausgelenkt und rastet somit aus dem jeweiligen ersten Rastelement R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 aus, wodurch nun eine Verschiebung des Betätigungselementes 3 gegenüber diesem ersten Verbindungselement V1 in Betätigungsrichtung, d. h. in Einschubrichtung, ermöglicht wird, wie in den 2 und 4 in der zweiten Darstellung von rechts gezeigt.
-
Das als Schieber ausgebildete Betätigungselement 3 wird nun bis in eine Endposition vollständig eingeschoben, wie in den 2 und 4 in der rechten Darstellung gezeigt. In diesem vollständig eingeschobenen Zustand rastet das jeweilige dritte Rastelement R3 des Betätigungselementes 3 an einer in Betätigungsrichtung, d. h. in Einschubrichtung, des Betätigungselementes 3 zweiten Seite des jeweiligen ersten Rastelementes R1 des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 ein, wodurch das Betätigungselement 3 nun im vollständig eingeschobenen Zustand mit dem als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 verrastet ist und über dieses auch mit dem als Buchse ausgebildeten zweite Verbindungselement V2 verbunden ist.
-
Durch das vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3 wird der im dargestellten Beispiel am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 angeordnete RFID-Chip 2 betätigt, indem der Schaltkreis des RFID-Chips 2 mittels der elektrischen Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 geschlossen wird, d. h. indem die elektrische Schaltbrücke 4 des Betätigungselementes 3 mit den beiden Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig kontaktiert wird, und der RFID-Chip 2 dadurch aktiviert wird und somit sendefähig ist, wie in 5 gezeigt, oder indem durch dieses vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3 die elektrische Schaltbrücke 4 von den beiden Kontaktstellen 5 entfernt wird, im dargestellten Beispiel heruntergeschoben wird, wodurch der zuvor aktivierte und dadurch sendefähige RFID-Chip 2 deaktiviert wird und somit nicht mehr sendefähig ist, wie in 6 gezeigt.
-
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der RFID-Chip 2 bei geöffnetem Schaltkreis aktiviert und somit sendefähig ist und bei geschlossenem Schaltkreis, d. h. wenn die elektrische Schaltbrücke 4 die Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig kontaktiert, deaktiviert und somit nicht sendefähig ist.
-
Der RFID-Chip 2 ist somit gemäß 5 derart am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 angeordnet und die elektrische Schaltbrücke 4 ist derart am Betätigungselement 3 angeordnet, dass die elektrische Schaltbrücke 4 bei nicht vollständig eingeschobenem Betätigungselement 3, insbesondere während des Einschiebens des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 zusammen mit dem daran eingerasteten Betätigungselement 3 in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2, von den Kontaktstellen 5 des Schaltkreises des RFID-Chips 2 beabstandet ist und erst bei vollständig eingeschobenem Betätigungselement 3 mit den Kontaktstellen 5 des Schaltkreises des RFID-Chips 2 elektrisch leitfähig kontaktiert ist.
-
5 zeigt dabei links den RFID-Chip 2 mit den Kontaktstellen 5 und in der Mitte und rechts jeweils eine Rückseite des Betätigungselementes 3 mit der elektrischen Kontaktbrücke 4. Dabei ist das Betätigungselement 3 in der mittleren Darstellung in der nicht vollständig eingeschobenen Position gezeigt, insbesondere in der Position, in welcher es am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 verrastet ist, bis dieser vollständig in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 eingeschoben ist. Eine obere Linie zeigt dabei eine von den Kontaktstellen 5 beabstandete Position der elektrischen Kontaktbrücke 4, so dass die Kontaktbrücke 4 die Kontaktstellen 5 nicht elektrisch leitfähig kontaktiert, wodurch der Schaltkreis des RFID-Chips 2 geöffnet ist. Der RFID-Chip 2 ist somit nicht aktiviert und dadurch nicht sendefähig. In der rechten Darstellung ist das Betätigungselement 3 in der vollständig eingeschobenen Position gezeigt, wodurch sich die elektrische Kontaktbrücke 4 und die Kontaktstellen 5 auf gleicher Höhe befinden, wie durch eine untere Linie verdeutlicht wird. Die elektrische Kontaktbrücke 4 kontaktiert somit die Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig und schließt somit den Schaltkreis des RFID-Chips 2, wodurch dieser aktiviert ist und somit sendefähig ist.
-
Wie bereits erwähnt, kann alternativ vorgesehen sein, dass der RFID-Chip 2 bei geöffnetem Schaltkreis aktiviert und somit sendefähig ist und bei geschlossenem Schaltkreis, d. h. wenn die elektrische Schaltbrücke 4 die Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig kontaktiert, deaktiviert und somit nicht sendefähig ist.
-
Bei beiden Alternativen kann eine daraus resultierende Änderung eines Signalzustandes des RFID-Chips 2 zur Überprüfung der korrekten Montage der Verbindungsanordnung 1, d. h. zur Überprüfung der korrekt hergestellten Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 und somit bei der Ausführungsform gemäß den 3 und 4 auch der korrekt hergestellten elektrischen Verbindung, verwendet werden.
-
Bei der Variante gemäß 6 ist der RFID-Chip 2 derart am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 angeordnet und die elektrische Schaltbrücke 4 ist derart am Betätigungselement 3 angeordnet, dass die elektrische Schaltbrücke 4 bei nicht vollständig eingeschobenem Betätigungselement 3, insbesondere während des Einschiebens des als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselementes V1 zusammen mit dem daran eingerasteten Betätigungselement 3 in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2, die Kontaktstellen 5 des Schaltkreises des RFID-Chips 2 elektrisch leitfähig kontaktiert und erst bei vollständig eingeschobenem Betätigungselement 3 von den Kontaktstellen 5 des Schaltkreises des RFID-Chips 2 beabstandet ist und diese dann somit nicht mehr elektrisch leitfähig kontaktiert.
-
6 zeigt dabei links den RFID-Chip 2 mit den Kontaktstellen 5 und in der Mitte und rechts jeweils eine Rückseite des Betätigungselementes 3 mit der elektrischen Kontaktbrücke 4. Dabei ist das Betätigungselement 3 in der mittleren Darstellung in der nicht vollständig eingeschobenen Position gezeigt, insbesondere in der Position, in welcher es am als Stecker ausgebildeten ersten Verbindungselement V1 verrastet ist, bis dieser vollständig in das als Buchse ausgebildete zweite Verbindungselement V2 eingeschoben ist. Eine obere Linie zeigt dabei eine Position der elektrischen Kontaktbrücke 4, in welcher sie mit dem Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig kontaktiert ist, wodurch der Schaltkreis des RFID-Chips 2 geschlossen ist. Der RFID-Chip 2 ist somit aktiviert und dadurch sendefähig. In der rechten Darstellung ist das Betätigungselement 3 in der vollständig eingeschobenen Position gezeigt, wodurch die elektrische Kontaktbrücke 4 von den Kontaktstellen 5 beabstandet ist, wie durch eine untere Linie verdeutlicht wird. Die elektrische Kontaktbrücke 4 ist somit nicht mehr mit den Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig kontaktiert und schließt somit den Schaltkreis des RFID-Chips 2 nicht mehr, wodurch dieser deaktiviert ist und somit nicht mehr sendefähig ist.
-
Auch hier kann, wie bereits erwähnt, alternativ vorgesehen sein, dass der RFID-Chip 2 bei geöffnetem Schaltkreis aktiviert und somit sendefähig ist und bei geschlossenem Schaltkreis, d. h. wenn die elektrische Schaltbrücke 4 die Kontaktstellen 5 elektrisch leitfähig kontaktiert, deaktiviert und somit nicht sendefähig ist.
-
Auch hier kann bei beiden Alternativen eine daraus resultierende Änderung eines Signalzustandes des RFID-Chips 2 zur Überprüfung der korrekten Montage der Verbindungsanordnung 1, d. h. zur Überprüfung der korrekt hergestellten Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 und somit bei der Ausführungsform gemäß den 3 und 4 auch der korrekt hergestellten elektrischen Verbindung, verwendet werden.
-
Alternativ zum oben beschriebenen Betätigen des RFID-Chips 2 durch Schließen oder Öffnen des Schaltkreises kann das Betätigen des RFID-Chips 2 beispielsweise mittels einer irreversiblen Deaktivierung des RFID-Chips 2 durch Beschädigung einer Leiterbahn, insbesondere des RFID-Chips 2, erfolgen, oder durch eine reversible Aktivierung oder Deaktivierung des RFID-Chips 2 mittels eines induktiven Näherungsschalters erfolgen, oder durch eine reversible Aktivierung oder Deaktivierung des RFID-Chips 2 über ein Verdecken einer Antenne des RFID-Chips 2 durch eine metallische Komponente erfolgen, oder durch eine reversible Aktivierung oder Deaktivierung des RFID-Chips 2 mittels einer Paarung zweier Elemente, um eine Antennenleistung der Antenne des RFID-Chips 2 zu variieren, erfolgen.
-
Alternativ zum Betätigen des RFID-Chips 2 mittels des Betätigungselementes 3 kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mittels des insbesondere als Schieber ausgebildeten Betätigungselementes 3, insbesondere durch dessen vollständiges Einschieben in das erste Verbindungselement V1 und/oder in das zweite Verbindungselement V2, ein elektrischer Kontakt geschaltet wird. Beispielsweise weisen das Betätigungselement 3 und eines der beiden Verbindungselemente V1, V2 jeweils einen elektrischen Prüfkontakt auf, welche durch das vollständige Einschieben des Betätigungselementes 3 miteinander elektrisch leitend kontaktiert werden, wodurch eine elektrische Prüfverbindung hergestellt wird, beispielsweise ein elektrischer Prüfstromkreis geschlossen wird, oder beispielsweise weisen beide Verbindungselemente V1, V2 jeweils einen elektrischen Prüfkontakt auf, wobei das vollständig eingeschobene Betätigungselement 3 beide elektrische Prüfkontakte elektrisch leitend kontaktiert und dadurch überbrückt, wodurch die elektrische Prüfverbindung hergestellt wird, beispielsweise der elektrische Prüfstromkreis geschlossen wird. Auch dieses Schalten des elektrischen Kontakts, insbesondere das Herstellen der elektrischen Prüfverbindung, kann die oben beschriebene Zustandsänderung signalisieren, d. h. zur Überprüfung der korrekten Montage der Verbindungsanordnung 1, d. h. zur Überprüfung der korrekt hergestellten Verbindung der beiden Verbindungselemente V1, V2 und somit bei der Ausführungsform gemäß den 3 und 4 auch zur Überprüfung der korrekt hergestellten elektrischen Verbindung, verwendet werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Verbindungsanordnung
- 2
- RFID-Chip
- 3
- Betätigungselement
- 4
- Schaltbrücke
- 5
- Kontaktstelle
- 6
- Buchseninnenwand
- K1
- erstes Kontaktelement
- K2
- zweites Kontaktelement
- L1
- erste Verbindungsleitung
- L2
- zweite Verbindungsleitung
- R1
- erstes Rastelement
- R2
- zweites Rastelement
- R3
- drittes Rastelement
- V1
- erstes Verbindungselement
- V2
- zweites Verbindungselement
-
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 102018215574 A1 [0002]
