DE19622387A1 - Transponder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transponder mit einer auf ei­ nen Trägerkörper oder als Luftspule gewickelten Spulenan­ ordnung.

Zur berührungslosen Abfrage von auf einem beweglichen Da­ tenträger gespeicherten Informationen sind Transponder ge­ eignet, die über elektromagnetische Wechselfelder Daten mit einem Abfragegerät austauschen können. Die Ankopplung an die elektromagnetischen Felder erfolgt zumindest auf Transponderseite vorzugsweise über magnetische Antennen, insbesondere Luftspulen oder Ferritantennen.

Neben Anwendungsfällen mit in weitgehend ungestörter Umge­ bung befindlichen, beispielsweise von Personen getragenen Transpondern sind vor allem in der Automatisierungstechnik zur Objektidentifikation Transponderanordnungen auf elek­ trisch leitenden, insbesondere metallischen Flächen von erheblicher Bedeutung.

In der Patentanmeldung P 195 34 229.1 sind u. a. Transpon­ deranordnungen beschrieben, bei denen ein Transponder mit einer auf einen Trägerkörper gewickelten länglichen Spule so auf einer metallischen Oberfläche eines Objekts ange­ ordnet ist, daß die Hauptdurchflutungsrichtung der Spule (Längsachse Direktor) im wesentlichen parallel zu der me­ tallischen Oberfläche verläuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaften Transponder für eine solche Transpon­ deranordnung anzugeben.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un­ teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Transponder ermöglicht mechanisch be­ sonders unempfindliche Transponderanordnungen. Die Ver­ schweißung über Metallelemente am Trägerkörper und/oder die Fortsetzung des Trägerkörpers in Form von Befesti­ gungslaschen ermöglichen eine besonders einfache Befesti­ gung auf dem Objekt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschau­ licht. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Transponder mit einem Spulenabschnitt,

Fig. 2 einen Transponder mit Befestigungseinrichtungen in Aufsicht,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Transponder nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Transponderanordnung an einem Objekt.

Der in Fig. 1 skizzierte Transponder weist einen flachen Trägerkörper K mit im wesentlichen rechteckiger Bauform mit der Länge l, der Breite b und der Dicke h auf. Die Dicke h des Trägerkörpers K ist vorteilhafterweise wesent­ lich geringer als dessen Länge l und Breite b, h«l, b. Eine Spulenanordnung SP mit einer Vielzahl von Spulenwin­ dungen ist so auf den Trägerkörper gewickelt, daß der Win­ dungsverlauf im wesentlichen senkrecht zu den Längsseiten (1) gerichtet ist und die Längsachse der Spule (Direktor, Hauptmagnetfeldrichtung bei Stromfluß durch die Spulenan­ ordnung) im wesentlichen parallel zu den Längsseiten ist. Von der Spulenanordnung SP ist nur ein Abschnitt einge­ zeichnet. Vorzugsweise dehnt sich die Spulenanordnung im wesentlichen über die gesamte Länge des Trägerkörpers mit Ausnahme von Bereichen mit Befestigungseinrichtungen aus. Durch die geringe Dicke h des Trägerkörpers ergibt sich eine geringe Bauhöhe der Spulenfläche, so daß die gesamte Spulenfläche in dem besonders wirkungsvollen Bereich nahe der metallischen Oberfläche eines Objekts angeordnet wer­ den kann, wenn der Transponder flach auf dieser Oberfläche befestigt wird. Die Spulenanordnung kann eine einzige Spule oder mehrere Teilspulen, z. B. für unterschiedliche Spulen oder Spulenkombinationen im Sende- und im Empfangs­ betrieb umfassen. Die Höhe h des Trägerkörpers liegt vor­ zugsweise im Bereich von 1 bis 5 mm die Breite b vorzugs­ weise im Bereich von 75 bis 80 mm und die Länge l im Be­ reich von 5-80 mm.

Der Trägerkörper besteht vorzugsweise aus nichtleitendem Material, insbesondere Kunststoff und/oder Ferrit. Das Trägerkörpermaterial kann auch ferromagnetisches Material umfassen, wobei erforderlichenfalls Maßnahmen an sich be­ kannter Art zur Unterdrückung von Wirbel strömen vorzusehen sind. Vorzugsweise ist der Trägerkörper aus mehreren Schichten, die eine Transponder-Elektronik-Baugruppe E (Fig. 2, 3) ein- und umschließen, aufgebaut.

Für die Befestigung des Transponders auf einem Objekt, z. B. auf der Oberfläche eines metallischen Behälters wie in Fig. 4 skizziert sind Befestigungseinrichtungen am Trä­ gerkörper des Transponders vorgesehen. Im Bereich der Be­ festigungseinrichtungen ist der Trägerkörper nicht von der Spulenwicklung bedeckt. Die transponderseitigen Befesti­ gungseinrichtungen können sowohl in mit objektseitigen Einrichtungen korrespondierender Form als auch vorzugs­ weise in objektunabhängiger Form ausgeführt sein. Ein vor­ teilhaftes Beispiel für die erstgenannte Form sind Durch­ brüche (Bohrungen, Stanzungen, Aussparungen) im Trägerkör­ per, die auf bereits auf der Oberfläche des zu bestücken­ den Objekts vorhandenen Stiften oder dergleichen aufge­ steckt und befestigt, z. B. vernietet werden. Die Durchbrü­ che können bereits während des Herstellungsprozesses des Trägerkörpers erzeugt werden.

Für die objektunabhängige Form der Befestigungseinrichtun­ gen sind bevorzugterweise zur Verschweißung geeignete Me­ talldorne in den Trägerkörper integriert, z. B. eingegossen oder nachträglich eingesetzt. Die Metalldorne erlauben eine schnelle und zuverlässige Befestigung durch Ver­ schweißen mit der metallischen Fläche des Objekts und kön­ nen hierfür auch einen eventuell vorhandenen nichtmetalli­ schen Schutzüberzug der Metallfläche des Objekts durch­ dringen.

Die Anordnung der Befestigungseinrichtungen am Trägerkör­ per erfolgt vorteilhafterweise in Randbereichen des Trä­ gerkörpers, beispielsweise in Ecken eines im wesentlichen rechteckigen Trägerkörpers oder in an den spulentragenden Mittelteil des Trägerkörpers anschließenden Befestigungs­ laschen. Die Fig. 2 und 3 zeigen beispielhaft zwei ver­ schiedene Arten von Befestigungseinrichtungen. In der lin­ ken Figurenhälfte sind Metalldorne D in einem nicht mit der Spule SP bewickelten Randbereich des Trägerkörpers in diesen eingesetzt, z. B. eingegossen, deren aus dem Träger­ körper herausragende Spitze z. B. mittels Bolzenschweißens mit einer metallischen Fläche eines Objekts verschweißt wird. In der rechten Figurenhälfte ist die Ausführung der Befestigungseinrichtungen als Befestigungslasche L mit ei­ nem Durchbruch P dargestellt. Mit E ist eine in den Trä­ gerkörper eingebettete Transponder-Elektronik-Baugruppe bezeichnet. Die Spulenwicklungen sind in Fig. 4 der Über­ sicht halber nur zum Teil eingezeichnet. Nicht eingezeich­ net sind auch Kontaktelemente zum Anschluß der Spulenan­ ordnung an die Elektronik-Baugruppe E.

Mehrere Befestigungselemente an einem Transponder können gleichen oder unterschiedlichen Typs sein.

Die im montierten Zustand dem Objekt abgewandte Fläche des Transponders ist vorzugsweise bedruckbar ausgeführt, z. B. durch eine über den Spulenwicklungen aufgebrachte weitere Schicht, die zugleich als Schutzschicht dient.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Spule als Luftspule ausgeführt und in einen eine Aufnahmehülse auf­ weisenden Trägerkörper eingesetzt sein.

Claims (5)

1. Transponder mit einer auf einen Trägerkörper gewickel­ ten Spulenanordnung mit einer Vielzahl von Spulenwindun­ gen, wobei der Trägerkörper als flacher Körper mit im Ver­ gleich zu seinen Querabmessungen geringen Höhe ausgebildet ist und die Spulenwindungen einen Teil der Oberfläche des Trägerkörpers bedecken und so um den Trägerkörper gewickelt sind, daß der Direktor der Spule parallel zur Körper­ ebene des flachen Körpers ausgerichtet ist, und daß der Trägerkörper Befestigungseinrichtungen an nicht von den Spulenwicklungen bedeckten Teilen der Oberfläche aufweist.

2. Transponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper einen in den Querabmessungen im we­ sentlichen rechteckigen Mittelteil aufweist und sich von diesem in Form von Befestigungslaschen als Befestigungs­ einrichtungen fortsetzt.

3. Transponder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen minde­ stens einen Durchbruch durch den flachen Trägerkörper um­ fassen.

4. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen minde­ stens ein zur Verschweißung geeignetes Metallelement umfassen.

5. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung mehrere Teilspulen umfaßt.