DE19840785C2 - Verfahren zur Ausrüstung eines Gegenstandes mit Informationsdaten - Google Patents

Verfahren zur Ausrüstung eines Gegenstandes mit Informationsdaten

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Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Ausrüstung eines Gegenstandes mit Produkt-, Zustands-, Stoff- und/oder Handhabungsdaten der im Oberbegriff des Anspruches 1 ange­ gebenen Gattung.
Es gibt eine Fülle von Einsatzfällen, in denen es zweckmä­ ßig ist, einen Gegenstand mit bestimmten abrufbaren Daten zu versehen. Hat man früher die einfache Beschriftung ver­ wendet, so ist es inzwischen üblich, sogenannte Barcodes auf den Oberflächen von Gegenständen vorzusehen, wobei die Barcode-Lesegeräte eine Reihe von Informationen aus diesen Codes entnehmen können. Ein Nachteil dieser Barcode-Gestal­ tungen liegt darin, daß sie verkratzt werden können, un­ kenntlich gemacht werden können, durch einfaches Hinzufügen gewisser Streifen verfälscht werden können.
Aus der DE 44 02 136 C2 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung von Betriebsparametern von Fahrzeugreifen bekannt, wobei die elektronischen Elemente sich auf einer Trägereinheit befinden, die in dem Fahrzeugreifen integriert ist. In dem dort beschriebenen Beispiel besteht der Trägerkörper aus Al2O3 und soll eine hohe Steifigkeit aufweisen, auch sind dort Trägerkörper aus Metall und Keramik beschrieben. Pro­ duktdatenspeicher sind auch als Chipkarten bekannt, bei­ spielsweise aus dem DE 295 12 330 U1, wobei in der DE 39 22 556 A1 die berührungslose Abfrage von Daten beschrie­ ben ist. Ein Kontrollsystem an Objekten, die wiederum mit Datenträgern versehen sind, zeigt auch die DE 43 41 880 A1. Eine weitere Möglichkeit, elektrische Bauteile an Objekten zu fixieren zeigt die DE 43 35 180 A1, die in einem kleinen Behälter die elektrischen Bauteile integriert, wobei dieser kleine Behälter dann an den Objekten angeclipst werden kann und dort das entsprechende Bauteil für weitere Aufgaben zur Verfügung steht.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine vielseitige Kennzeichnung der entsprechenden Gegenstände wenigstens im Umfange der bekannten Lösungen zu ermöglichen, wobei der Datenträger in einfacher Weise in die entsprechenden Gegen­ stände integrierbar ist.
Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird die­ se Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zunächst die Bauteilesensorik in einen Träger eingegossen wird, des­ sen Material mit dem späteren Bauteilematerial identisch ist und nachfolgend die so eingegossene Bauteilesensorik bei der Herstellung des Gegenstandes in die Wand des Gegen­ standes eingegossen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erkennbar ist eine solche Bauteilesensorik zum einen in der Lage, eine Vielzahl von Informationen abzugeben, zum ande­ ren kann sie auch mit einfachen Mitteln so am Gegenstand bzw. in seiner Wand positioniert werden, daß sie von äuße­ ren Beschädigungen weitestgehend geschützt ist.
Eine derartige Bauteilesensorik ist in der Lage, über eine externe Antenne ausgelesen zu werden. Gleichzeitig ist, es möglich, sie mit Informationen zu beschreiben, etwa, wie­ viel Manipulationsschritte mit dem Gegenstand bereits vor­ genommen wurden und welche Manipulationsschritte noch vor­ genommen werden müssen, um den Gegenstand etwa in einem Be­ arbeitungszentrum in seinen endgültig gewünschten Zustand zu bringen.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß es bekannt ist, über so­ genannte Mikrochips Tiere zu kennzeichnen, etwa Kühe, um ihr Freßverhalten, ihre Milchabgabe u. dgl. elektronisch vollautomatisch zu überwachen. Auch ist beispielsweise aus der DE 196 12 521 C1 ein Transponder bekannt, der in einem hitzebeständigen Körper eingebettet ist und die in einem Fördergurt einvulkanisiert sind, um feststellen zu können, ob der Fördergurt Verschleiß ausgesetzt ist.
Ein wesentliches Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung liegt aber darin, ein Bauteil so zu kennzeichnen, daß es möglicherweise später bei Reklamationen als ein Bauteil des Herstellers, dem die Reklamationen angelastet werden, iden­ tifizierbar ist. Häufig kommt es vor, daß, beabsichtigt oder unbeabsichtigt, Bauteile reklamiert werden, die gar nicht vom eigentlichen Hersteller stammen. Dieser ist oft in der mißlichen Lage, dies nicht rasch und kostengünstig beweisen zu können, hier hilft die Erfindung mit einfachen Mitteln ab.
Dadurch, daß erfindungsgemäß die Bauteilesensorik zunächst in einen Träger eingegossen wird, ist die Herstellung so ausgerüsteter Gegenstände vergleichsweise einfach, die kom­ plett geschützt und eingegossene Sensorik kann auf Lager gehalten werden und bei der Herstellung im oder am Körper angebracht werden.
Ein besonderer Einsatzbereich der Erfindung liegt in der Einbettung der Bauteilesensorik in ein Bauteil aus gieß­ barem Polyurethan oder vergleichbaren anderen Kunststoffen. Nach der Erfindung wird die Bauteilesensorik sofort bei der Herstellung des Gegenstandes in die Wand eingebracht. Eine andere Möglichkeit besteht aber auch darin, die Bauteile­ sensorik zunächst in einem Träger einzugießen, wobei zweck­ mäßig, wie dies die Erfindung auch vorsieht, das Trägerma­ terial mit dem späteren Bauteilematerial verwandt oder mit diesem identisch ist.
Wird ein entsprechendes Bauteil im sogenannten Teilschicht- Gußverfahren hergestellt, kann zunächst eine Teilschicht gegossen werden, die Bauteilesensorik ausgelegt und die nachfolgende Gießschicht aufgebracht werden jeweils nach den für diese Herstellungsart entsprechenden Aushärt- bzw. Verweilzeiten.
Wird beispielsweise die Erfindung, d. h. eine entsprechende Bauteilesensorik, zur Kenntlichmachung von Verschleiß ein­ gesetzt, z. B. um den Verschleiß an einer Kreiselpumpe zu messen, kann die Bauteilesensorik über den Verschleiß Aus­ kunft geben.
Auch ist es möglich, mehrere entsprechende Bauteilesensori­ ken in unterschiedlichen Schichttiefen einer Bauteilewand unterbringen, um auch auf diese Art und Weise Verschleiß nachweisen zu können.
Nach der Erfindung ist es auch möglich, die Bauteilesenso­ rik auf wenigstens einem Stützkörper in eine Gußform od. dgl. einzubringen und dann zu umgießen. Dies geschieht ins­ besondere dann, wenn es sich um von einfachen geometrischen Körpern abweichende Bauteile handelt.
Bei einem Sprühverfahren zur Herstellung eines entsprechen­ den, in der Regel rotationssymmetrischen Werkstückes, ist es möglich, zunächst eine Teilschicht aufzusprühen, dann die Bauteilesensorik aufzulegen, um nachfolgend den Sprüh­ vorgang solange fortzuführen, bis die Bauteilesensorik ein­ gebettet ist.
Eine erfindungsgemäße Verwendung besteht darin, die Bau­ teilesensorik als Bauteil-Identifizierungselement einzuset­ zen, als Element zur Ermittlung eines Verschleißfortschrit­ tes, als Informationsträger für weitere Bearbeitungs- und/­ oder Behandlungsschritte am Bauteil und/oder als Element zur Speicherung und Abgabe von physikalischen Zustandsdaten des Bauteiles an eine elektronische Leseeinrichtung.
Einzelheiten der Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine schematische Zusammenstellung eines erfin­ dungsgemäß ausgerüsteten Bauteiles mit den Geräten zum Auslesen und/oder Programmieren der notwendigen Daten,
Fig. 2 die Einbettung der Bauteilesensorik in ein Bauteil,
Fig. 3 die Positionierung der Bauteilesensorik in einer Gießform sowie in
Fig. 4 die vereinfachte schematische Darstellung einer Kreiselpumpe in erfindungsgemäßer Ausgestaltung.
In Fig. 1 trägt ein allgemein mit 1 bezeichnetes Bauteil, welches aus einem Kunststoffelement 1a und einem Metallteil 1b bestehen kann, eine mit 2 bezeichnete Bauteilesensorik. Über einen Lesekopf 3 können beispielsweise mittels eines Handlesegerätes 4 die Daten aus der Sensorik ausgelesen werden, wenn es sich um Spezifizierungsdaten des Bauteiles 1 handelt, die früher beispielsweise über einen Barcode dargestellt wurden.
Die ausgelesenen Daten werden im Handlesegerät 4 gespei­ chert und dann an ein Datenverarbeitungsgerät 5 weiterge­ geben, das über einen Bildschirm 6 die Daten wiedergeben kann, wie dies schematisch angedeutet ist.
In Fig. 2 sind mehrere Arbeitsschritte dargestellt. So wird beispielsweise zunächst eine Gießform 8 mit einer Teilfül­ lung 9 gefüllt, nach entsprechender Aushärtung wird eine Bauteilesensorik 2a aufgelegt, daraufhin wird eine weitere Teilfüllung der Gießform bis zum Stand 9b nacheinander durchgeführt. Ist diese Füllhöhe ausgehärtet, kann eine zweite Bauteilesensorik 2b aufgelegt werden. Nunmehr er­ folgt eine vollständige Füllung der Gießform bis zum Füll­ stand 9b, so daß auch die zweite Bauteilesensorik eingegos­ sen ist.
Eine solche Maßnahme kann beispielsweise zur Feststellung von Verschleiß eingesetzt werden.
In Fig. 3 sind vier Möglichkeiten dargestellt, die Bautei­ lesensoriken 2c bis 2f auf allgemein mit 10 bezeichneten Stützkörpern in einer Gießform 8a anzuordnen. Im Falle der Bauteilesensorik 2c ist der Stützkörper durch eine Bohrung in der Wand eingebracht, die Bauteilesensoriken 2d und 2e sind in unterschiedlichen Höhen innerhalb der Gießform ein­ gebracht, während die Bauteilesensorik 2f in Stützkörpern untergebracht ist, die in Sackbohrungen der Gießform 2a eingesteckt sind.
In stark vereinfachter Form ist in Fig. 4 schematisch eine Kreiselpumpe dargestellt mit eingebetteten Bauteilesensori­ ken und stationär angebrachten Antennen zur permanenten Signalerfassung. Das polyurethanbeschichtete Pumpenlaufrad 11 ist mit einer Bauteilesensorik 2g ausgestattet, während die seitlichen Schleißplatten 12 Bauteilesensoriken 2h auf­ weisen. Jeder Bauteilesensorik ist ein Lesekopf 3 zugeord­ net, mit dem die Daten erfaßt und weitergegeben werden kön­ nen. Weiter ist eine Sende-/Empfangseinheit 4' vorgesehen, die über eine standardisierte Schnittstelle mit einer frei programmierbaren Steuerung (oder Host-PC) 5' verbunden ist.
Neben der Kennzeichnung eines Bauteiles durch die erfin­ dungsgemäße Bauteilesensorik 2 kann diese auch, wie weiter oben schon beschrieben, als Vermittler von physikalischen Daten eingesetzt werden. So kann der Chip der Bauteilesen­ sorik unmittelbar mit einem Dehnungsmesser ausgerüstet sein, um unzulässige Spannungen im Bauteil sofort zu er­ mitteln und ggf. nach außen weiterzugeben und/oder mit Tem­ peraturmeßeinrichtungen, um etwa eine zu starke Erwärmung eines Bauteiles zu melden.
Eine Besonderheit besteht auch darin, für den Produzenten eines Bauteiles eine unsachgemäße Behandlung durch einen Kunden nachweisen zu können, etwa wenn dieser entgegen der Empfehlungen oder Vorschriften des Herstellers ein Bauteil zu heiß werden läßt und später dann ein so beschädigtes Bauteil, dem man die Überhitzung möglicherweise von außen nicht ansehen kann, beim Hersteller reklamiert.
Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können statt der Leseköpfe auch Schreibköpfe vorgesehen sein, mit denen Daten in die Bauteilesensorik eingeschrieben werden können, diese Ele­ mente können auch kombiniert eingesetzt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Ausrüstung eines Gegenstandes mit einer Bau­ teilesensorik aus Mikrokontroller, einer Sende-/Empfangs­ einrichtung und einem Datenspeicher zur Ausrüstung des Ge­ genstandes mit Produkt-, Zustands-, Stoff- und/oder Handha­ bungsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Bauteilesensorik in einen Träger eingegos­ sen wird, dessen Material mit dem späteren Bauteilematerial identisch ist und nachfolgend die so eingegossene Bauteile­ sensorik bei der Herstellung des Gegenstandes in die Wand des Gegenstandes eingegossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilesensorik im Teilschicht-Gußverfahren einge­ bracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Bauteilesensoriken in unterschiedli­ chen Teilschichten in das Bauteil eingebracht werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteilesensorik auf wenigstens einem Stützkörper in eine Gußform eingebracht wird.
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