DE19911032C5 - Gas bottle valve protection device with transponder unit - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) mit elektronischem Datenträger zur Befestigung an Druckgasflaschen, wobei die Vorrichtung (1) eine elektronische Einheit (2) mit Ringantenne und elektronischem Datenträger enthält und einen Schutzkörper (4) aus Metall oder Kunststoff aufweist, an dem ein Kunststoffteil (5) mit der elektronischen Einheit (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil (5) mit der elektronischen Einheit (2) an der Oberkante des Schutzkörpers (4) angeordnet.contraption (1) with electronic data carrier for attachment to compressed gas cylinders, the device (1) a electronic unit (2) with ring antenna and electronic data carrier and a protective body (4) made of metal or plastic, on which a plastic part (5) is arranged with the electronic unit (2), characterized that the plastic part (5) with the electronic unit (2) on the upper edge of the protective body (4) arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Elektronische
Datenträger
werden zur Flaschenidentifikation im Gasebereich verwendet. Zur Aufnahme
der elektronischen Datenträger
für Druckgasflaschen
sind verschiedene Haltevorrichtungen bekannt. In
Bei den genannten Vorrichtungen ist der Transponder-Chip an exponierter Stelle, daher besteht die Gefahr der Beschädigung bei dem Transport der Druckgasflaschen. Die Datenübertragung von dem Transponder-Chip an der Druckgasflasche erfolgt nur in unmittelbarer Nähe zum Transponder-Chip an einer Stelle an der Druckgasflasche. Das Lesegerät muß daher zur Datenübernahme sehr genau an einem Punkt positioniert werden.at The devices mentioned the transponder chip is exposed to Stelle, therefore, there is a risk of damage during transport of Compressed gas cylinders. The data transfer from The transponder chip on the compressed gas cylinder takes place only in the immediate Proximity to Transponder chip at one point on the compressed gas cylinder. The reader must therefore for data transfer be positioned very precisely at one point.
Ventilschutzvorrichtungen
für Druckgasflaschen,
z. B. sogenannte Ventilschutzkörbe,
werden in
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, die die genannten Nachteile bei bekannten elektronischen Datenträgersystemen von Druckgasflaschen vermeidet und das Druckgasflaschenventil schützt.The The object of the invention is to provide a device the mentioned disadvantages in known electronic data carrier systems avoids compressed gas cylinders and protects the compressed gas cylinder valve.
Gelöst wurde die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.Was solved the object by a device with the specified in claim 1 Features.
Die Vorrichtung für Druckgasflaschen besteht im wesentlichen aus einem Schutzkörper (Schutzkorb) mit einer elektronischen Einheit, die eine ringförmige Antenne und einen elektronischen Datenträger, insbesondere einen Transponder, enthält.The Device for Compressed gas bottles consists essentially of a protective body (protective cage) with an electronic unit containing an annular antenna and an electronic data carrier, in particular a transponder contains.
Der Schutzkörper (Ventilschutzkorb) trägt die elektronische Einheit in der Regel im Kopfbereich (oberer Rand) oder am unteren Ende (Basis).Of the protective body (Valve protection basket) carries the electronic unit usually in the head area (upper edge) or at the bottom (base).
Für den Einbau der elektronischen Einheit im Kopfbereich eignen sich insbesondere Schutzkörper (Ventilschutzkörbe) mit einem oberen geschlossenen ringförmigen Rand ("geschlossener Ventilschutzkorb"). Ein solcher Ventilschutztyp ist beispielsweise in WO 91/04197 beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird.For installation the electronic unit in the head are particularly suitable Protective body (valve baskets) with an upper closed annular Rand ("closed Valve protection cage "). Such a valve protection type is described for example in WO 91/04197, to which reference is hereby made.
Schutzkörper (Ventilschutzkörbe) sind in der Regel aus Kunststoff (z. B. Polyoxymethylen oder Polyamid) oder Metall (z. B. Stahl). Für die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders Kunststoff vorteilhaft. Eine Kombination von Teilen aus Kunststoff und Metall für den Schutzkörper beziehungsweise die Vorrichtung bietet weitere Vor teile, z. B. kann sich die Herstellung vereinfachen oder herkömmliche Ventilschutzkörbe lassen sich umrüsten. Die Verwendung von Kunststoff im Bereich um die elektronische Einheit bringt Vorteile für den Datentransfer (geringere Abschirmung).Protective body (valve baskets) are usually made of plastic (eg polyoxymethylene or polyamide) or metal (eg steel). For the device according to the invention Plastic is particularly advantageous. A combination of parts made of plastic and metal for the protective body or the device offers more before parts, z. B. can simplify the production or leave conventional valve baskets to retool. The use of plastic in the area around the electronic unit brings benefits for the data transfer (less shielding).
Besonders vorteilhaft sind Vorrichtungen, die einen Schutzkörper und eine elektronische Einheit als getrennte, eigenständige und voneinander lösbare Teile enthalten. Die elektronische Einheit enthält einen elektronischen Datenträger, in der Regel ein sogenannter Transponder, und eine Ringantenne.Especially advantageous are devices which have a protective body and an electronic unit as separate, stand-alone and detachable from each other Parts included. The electronic unit contains an electronic data carrier, in usually a so-called transponder, and a ring antenna.
Die elektronische Einheit wird z. B. von einem umlaufenden Hohlraum an der Basis oder am oberen Rand des Schutzkörpers (Ventilschutzkorbes) aufgenommen und geschützt. Der in der Regel einseitig offene Hohlraum wird z. B. mit einem Deckel, insbesondere einem einrastenden Deckel, oder durch Vergießen mit einer Kunststoffgießmasse (z. B. Gießmasse für Elektronikteile) verschlossen.The electronic unit is z. B. from a circumferential cavity at the base or at the upper edge of the protective body (valve protection basket) recorded and protected. The generally unilaterally open cavity is z. B. with a Lid, in particular a latching lid, or by pouring with a plastic casting compound (eg casting compound for electronic parts) locked.
Die Vorrichtung wird in der Regel am Flaschen halsring von Druckgasflaschen, befestigt (z. B. mittels Schraubgewinde). Bei Druckgasflaschen ohne Halsring mit Gewinde z. B. mit einer Verschraubung befestigt. Die Vorrichtung kann auch durch Aufpressen am Druckgasflaschenstutzen befestigt werden.The Device is usually on the bottle neck of compressed gas cylinders, fastened (eg by means of screw thread). For compressed gas cylinders without Neck ring with thread z. B. attached with a screw. The Device can also by pressing on the compressed gas bottle neck be attached.
Befestigungsmöglichkeiten sind dem Fachmann von den üblichen Ventilschutzkörben her bekannt. Druckgasflaschen sind beispielsweise aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium oder sind sogenannte Composite-Gasflaschen.mounting options are the expert of the usual Valve protection baskets known here. Compressed gas cylinders are made of steel, stainless steel, for example or aluminum or are so-called composite gas cylinders.
Die Trennung von Schutzvorrichtung und elektro nischer Einheit hat mehrere Vorteile. So läßt sich die elektronische Einheit, insbesondere eine Einheit mit Transponder, mehrfach verwenden, selbst wenn die Vorrichtung (der Schutzkörper) beschädigt wurde oder wenn die Vorrichtung zur Druckgasflaschenbehandlung entfernt werden muß und dabei beschädigt wird. Die elektronische Einheit läßt sich universeller verwenden. Zum Beispiel kann die elektronische Einheit in unterschiedlichst gestaltete Haltevorrichtungen eingebaut werden.The Separation of protective device and electronic unit has several Advantages. That's how it works the electronic unit, in particular a unit with transponder, use multiple times even if the device (the protective body) has been damaged or when the device for pressurized gas cylinder treatment is removed must and must damaged becomes. The electronic unit can be used more universally. For example, the electronic unit can vary greatly designed holding devices are installed.
Die Vorrichtung, insbesondere der Schutzkörper, wird im allgemeinen aus einem formbaren, elektromagnetische Wellen nicht abschirmenden Material wie Kunststoff hergestellt. Vorzugsweise dienen thermoplastische Kunststoffe wie Polyamid, Polyolefin (z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, PVC, ABS), Polyester (PET, PBT, LCP) oder Polyacetal (z. B. Polyoxymethylen) zur Herstellung.The Device, in particular the protective body, is generally made a moldable, electromagnetic wave non-shielding material like plastic. Preferably, thermoplastic serve Plastics such as polyamide, polyolefin (eg polyethylene, polypropylene, Polystyrene, PVC, ABS), polyester (PET, PBT, LCP) or polyacetal (eg polyoxymethylene) for the preparation.
Die elektronische Einheit enthält in der Regel einen Träger, eine Antenne und einen elektronischen Teil, im allgemeinen ein Transponder. Der Träger und die Antenne sind vorzugsweise ringförmig, insbesondere sind ringförmiger Träger und ringförmige Antenne so gestaltet, daß eine konzentrische Anordnung zur Längsachse der Druckgasflasche in der Vorrichtung möglich ist. Der Träger ist z. B. ein Teil mit U-Profil, ein Spulenkörper oder ein anderes ringförmiges Kunststoffprofil. Der Träger besteht wie der Haltering vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff. Der Träger nimmt vorteilhaft den elektronischen Teil mit dem Transponder auf. Die Antenne, das heißt der Antennendraht, wird am Träger angebracht, z. B. durch Aufwickeln oder Einlegen in einen ringförmigen Hohlraum, der in der Regel an einer Seite, z. B. Oberseite oder Außenseite, offen ist. Der Träger verfügt im allgemeinen auch über einen Raum für die Anordnung des elektronischen Teils. Dieser Raum für die Elektronik wird beispielsweise durch eine nach innen gerichtete Erweiterung (an der Innenkante) des Trägers (z. B. nasenförmige Ausbuchtung; partielle oder vollständige radiale Verbreiterung nach innen) gebildet. Antenne und vorzugsweise der elektronische Teil wird vorteilhaft mit einer Gießmasse (z. B. aushärtende Gießmasse für Elektro nikteile) am oder im Träger fixiert. Die elektronische Einheit, das heißt Träger mit Antenne und elektronischem Teil, hat zum Beispiel einen Außendurchmesser von 120 mm, einen Innendurchmesser von 100 bis 110 mm und eine Dicke von 5 mm, ausgelegt für 10 Liter-Druckgasflaschen. Die elektronische Einheit wird vorzugsweise in der Vorrichtung, insbesondere im Schutzkörper, so angeordnet, daß die Antenne zum Metallkörper des Flaschenhalsringes oder der Druckgasflasche einen Mindestabstand von 5 mm aufweist. Durch den Mindestabstand werden Störeffekte bei der Datenübertragung durch den Metallkörper vermieden und eine einwandfreie Datenübertragung gewährleistet.The contains electronic unit usually a carrier, an antenna and an electronic part, generally a transponder. The carrier and the antenna are preferably annular, in particular annular carrier and annular Antenna designed so that a concentric arrangement to the longitudinal axis the compressed gas cylinder in the device is possible. The carrier is z. B. a part with U-profile, a bobbin or another annular plastic profile. The carrier As the retaining ring is preferably made of a thermoplastic Plastic. The carrier Advantageously takes up the electronic part with the transponder. The antenna, that is the antenna wire, is attached to the carrier, z. B. by winding or inserting in an annular cavity, usually on one side, z. B. top or outside, is open. The carrier has in general, too a room for the arrangement of the electronic part. This room for the electronics for example, by an inward extension (at the inner edge) of the carrier (eg nose-shaped Bulge; partial or complete radial broadening inside). Antenna and preferably the electronic Part is advantageously used with a casting compound (eg curing casting compound for electrical parts) on or in the vehicle fixed. The electronic unit, ie carrier with antenna and electronic Part, for example, has an outer diameter of 120 mm, an inner diameter of 100 to 110 mm and a thickness of 5 mm, designed for 10 liter compressed gas cylinders. The electronic unit is preferably in the device, in particular in the protective body, arranged so that the antenna to the metal body the bottleneck ring or the compressed gas cylinder a minimum distance of 5 mm. The minimum distance causes interference effects in the data transmission through the metal body avoided and guaranteed a flawless data transfer.
Als elektronischer Datenträger dient vorzugsweise ein Datenträger-Chip oder Transponder-Chip, der in der besonders bevorzugten Ausführung lesbar und mehrmals beschreibbar ist. In der Regel werden über Radiowellen die im Chip gespeicherten Daten an ein mobiles Erfassungsgerät (Lesegerät) gesendet, dort angezeigt, zwischengespeichert und anschließend an eine zentrale Recheneinheit mit z. B. ein Datenbank übertragen. Mit den Daten wird z. B. ein detaillierter Lieferschein, der Flaschennummern, Produktnummern, Produktbezeichnungen und Flaschenvolumen aufführt, automatisch erstellt. Eine Software bietet im Lagerbetrieb eine Vielzahl von Auswertungsmöglichkeiten, unter anderem Bestands-, Bewegung-, Standzeiten-, Mietkontroll- und TÜV-Terminlisten.When electronic data carrier is preferably a disk chip or transponder chip, which in the most preferred embodiment is readable and is writable several times. Usually are via radio waves the data stored in the chip is sent to a mobile recording device (reader), displayed there, cached and then to a central processing unit with z. B. transmitted a database. With the data z. B. a detailed delivery note, the bottle numbers, Product numbers, product names and bottle volumes listed, automatically created. Software offers a large number of evaluation options in warehouse operation. including inventory, movement, life, rent control and TÜV deadline lists.
Die bevorzugte Vorrichtung mit integriertem Transponder-Chip mit Ringantenne ist sehr vorteilhaft bei der Kennzeichnung oder Identifikation von Druckgasflaschen. Die vorzugsweise unlösbar an der Druckgasflasche angebrachte Vorrichtung bietet dem Transponder-Chip großen Schutz und durch die Ringantenne ist der Transponder-Chip von allen Seiten les- und beschreibbar, was bisher nicht möglich war. Durch die im wesentlichen rotationssymmetrische Anordnung, die eine richtungsunabhängige Datenübernahme oder Datenübertragung ermöglicht, fassen sich automatische Lese-/Schreibprozesse, z. B. im Füllprozeß von Druckgasflaschen, einfacher durchführen.The preferred device with integrated transponder chip with ring antenna is very advantageous in labeling or identification of compressed gas cylinders. The preferably insoluble attached to the compressed gas cylinder device provides the transponder chip huge Protection and through the loop antenna, the transponder chip is read from all sides. and writable, which was not possible until now. By the essentially rotationally symmetrical arrangement, the direction independent data transfer or data transmission allows summarize automatic read / write processes, eg. B. in the filling process of compressed gas cylinders, perform easier.
Für die elektronische Ausführung des Transponders ist die Verwendung eines antikollisionsfähigen integrierten Schaltkreises besonders vorteilhaft. Dieser erlaubt das parallele und ungestörte Auslesen mehrerer Transponder.For the electronic execution the transponder is the use of an anti-collision integrated Circuitry particularly advantageous. This allows the parallel and undisturbed Reading out several transponders.
Durch den Anbringungsort der elektronischen Einheit, im Falle der Druckgasflaschenkennzeichnung in der Regel im Bereich des Flaschenhalses, verändern sich sowohl die elektrische Güte der Antennenspule, als auch die Resonanzfrequenz. Im Interesse einer möglichst großen Reichweite wird eine hohe elektrische Güte der Antennenspule gefordert. Die Güte wird jedoch durch die Anwesenheit von Aluminium oder Stahl im Zentrum der Vorrichtung und damit im Maximum des magnetischen Feldes gemindert. Deshalb ist eine Randbedingung der elektronischen Ausführung eine möglichst hohe Leerlaufgüte in Luft, damit die unter Belastung (d. h. im Anwendungsfalle) verbleibende Güte für einen einwandfreien Datenaustausch bei möglichst großer Reichweite ausreichend ist. Erzielt wird die geforderte hohe Leerlaufgüte durch die Verwendung von Kupferlackdraht oder von Litzendraht (HF-Litze) mit möglichst großem Querschnittes für die Antenne. Die Resonanzfrequenz des Transponders wird bei Anwesenheit von Aluminium oder Stahl im Anwendungsfalle erhöht. Da durch gesetzliche Bestimmungen nur der Betrieb auf einer vorgegebenen, festen Frequenz, zum Beispiel 125 kHz, möglich ist, muß die Resonanzfrequenz im Anwendungsfalle der 6 Frequenz des magnetischen Erregerfeldes (zum Beispiel 125 kHz) entsprechen. Hierfür muß die Resonanzfrequenz des Transponders so weit abgesenkt werden, daß sich im Anwendungsfalle wieder die gewünschte Resonanzfrequenz (von z. B. 125 kHz) einstellt.Due to the mounting location of the electronic unit, in the case of compressed gas cylinder marking usually in the region of the bottleneck, both the electrical quality of the antenna coil, as well as the resonant frequency change. In the interests of the greatest possible range, a high electrical quality of the antenna coil is required. The quality is, however, reduced by the presence of aluminum or steel in the center of the device and thus in the maximum of the magnetic field. Therefore, a boundary condition of the electronic design is a high idling quality in air, so that under load (ie in the case of application) remaining quality for a proper data exchange with the longest possible range is sufficient. The required high no-load quality is achieved by using copper enameled wire or stranded wire (HF stranded wire) with the largest possible cross section for the antenna. The resonance frequency of the transponder is at Anwe In the case of application, the degree of sensitivity of aluminum or steel is increased. Since by legal provisions only the operation on a predetermined, fixed frequency, for example, 125 kHz, is possible, the resonance frequency in the case of application of the 6 frequency of the magnetic excitation field must correspond (for example, 125 kHz). For this purpose, the resonance frequency of the transponder must be lowered so far that the desired resonance frequency (of, for example, 125 kHz) again sets in the case of application.
Aluminium und Stahl verändern die Resonanzfrequenz des Transponders leicht unterschiedlich, so daß ein Kompromiß der sich tatsächlich einstellenden Resonanzfrequenz in der Nähe von zum Beispiel 125 kHz einstellt. In der bevorzugten mechanischen und elektrischen Ausführung der Vorrichtung ergibt sich eine optimale Resonanzfrequenz in Luft von 109,5 kHz in Luft für eine Resonanzfre quenz von etwa 125 kHz im Anwendungsfalle.aluminum and steel change the resonance frequency of the transponder slightly different, so the existence Compromise of actually setting resonant frequency near, for example, 125 kHz established. In the preferred mechanical and electrical embodiment of Device results in an optimal resonance frequency in air of 109.5 kHz in air for a Resonanzfre frequency of about 125 kHz in the case of application.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.The Invention will be explained with reference to the drawing.
Die
in
In
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 2 2
- elektronische Einheit (Ringantenne mit Transponder)electronic Unit (ring antenna with transponder)
- 33
- Deckel oder Abdeckungcover or cover
- 44
- Schutzkörper (Schutzkorb)Protective body (protective cage)
- 55
- Träger (Aufnahmering) für elektronische EinheitCarrier (receiving ring) for electronic unit
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant | ||
8170 | Reinstatement of the former position | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AIR LIQUIDE DEUTSCHLAND GMBH, 47805 KREFELD, DE |
|
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8392 | Publication of changed patent specification | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |