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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Datenträgers. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Datenträgerset, das neben der Vorrichtung einen Spreizniet enthält, in dem die Vorrichtung angeordnet werden kann. Das Datenträgerset kann in einem Objekt, insbesondere in einem Motorblock, befestigt werden.
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Stand der Technik
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Nicht immer ist es in Produktionsprozessen möglich, einen Werkstückträger zu verwenden. Sollen dennoch Informationen direkt an einem Objekt, wie beispielsweise einem Motorblock mitgeführt werden, so ist es unerlässlich, einen Datenträger, welcher eine drahtlose Informationsübermittlung ermöglicht, unkompliziert an dem Objekt befestigen und wieder lösen zu können. Dies kann mittels einer Datenträgerschraube erreicht werden. Eine Datenträgerschraube besteht aus einem Aufnahmekörper, in welchem der Datenträger angeordnet ist und einem Schraubenschaft, welcher in ein Gewinde in dem Motorblock eingeschraubt werden kann. Um dieses Gewinde bereitzustellen, muss allerdings eine konische Bohrung in den Motorblock aufgebohrt und anschließend mittels Gewindeschneiden ein Gewinde erzeugt werden. Der darauf folgende Einschraubvorgang erfolgt üblicherweise unter Verwendung eines Pneumatikschlagschraubers.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Datenträgers bereitzustellen, welcher ohne einen Schraubenschaft an einem Objekt, wie beispielsweise einem Motorblock befestigt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Mittel bereitzustellen, um die Vorrichtung an einem Objekt zu befestigen sowie ein Objekt so zu modifizieren, dass es mittels der Vorrichtung mit einem Datenträger versehen werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird in einem Aspekt der Erfindung durch eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Datenträgers gelöst. Dieser weist einen Aufnahmekörper auf, der einen Aufnahmebereich mit kreiszylinderförmigem Querschnitt für den Datenträger aufweist. Der Aufnahmebereich weist eine kreisförmige Öffnung an einem Ende des Aufnahmekörpers auf. Die Öffnung entspricht dem Querschnitt des Aufnahmebereiches. Ein Datenträger ist zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich angeordnet. Weiterhin weist die Vorrichtung einen kreiszylinderförmigen Befestigungsstift auf, der an dem anderen Ende des Aufnahmekörpers angeordnet ist. Die Außenfläche des Befestigungsstiftes ist glatt. Das heißt sie weist insbesondere kein Außengewinde auf. An seinem von dem Aufnahmekörper abgewandten Ende weist der Befestigungsstift vorzugsweise einen konusförmigen Bereich auf. Dies ermöglicht es, den Befestigungsstift in einen Spreizniet einzuführen und wieder daraus zu entfernen, ohne den Spreizniet dabei zu beschädigen.
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Der Aufnahmekörper weist vorzugsweise mehrere Eingriffsbereiche auf, in welche ein Werkzeug eingreifen kann, so dass die Vorrichtung einfach an einem Objekt, wie insbesondere einem Motorblock platziert werden kann.
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Der Datenträger ist vorzugsweise kreiszylinderförmig, wobei sein Querschnitt dem Querschnitt des Aufnahmebereichs entspricht. Dies ermöglicht es, den Datenträger so in den Aufnahmebereich einzuführen, dass im Aufnahmekörper eine optimale Raumausnutzung erfolgt.
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Ein Datenträger kann über den Aufnahmebereich hinausstehen. Der Aufnahmebereich dient dabei nur der Verbindung zwischen dem Datenträger und dem Aufnahmekörper. Es ist sogar bevorzugt, dass der Datenträger über den Aufnahmebereich hinaussteht. Hiermit wird ein drahtloser Datenaustausch zwischen dem Datenträger und einem Lesegerät nicht durch das Material des Aufnahmekörpers beeinträchtigt.
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Unter einem Datenträger wird im Sinne der Erfindung nicht nur ein datenspeicherndes Element verstanden, sondern eine Baugruppe, die in dem Aufnahmebereich angeordnet werden kann. Diese umfasst neben dem datenspeichernden Element insbesondere ein Element zum drahtlosen Datenaustausch, wie beispielsweise eine RFID-Antenne (Radio Frequency Identification) und ein Gehäuse, welches die elektronischen Komponenten des Datenträgers vor Verunreinigungen und Beschädigungen schützt. Das Gehäuse ist insbesondere kreiszylinderförmig und weist einen Außendurchmesser auf, welcher dem Innendurchmesser des Aufnahmebereichs entspricht. Die Höhe des Gehäuses ist vorzugsweise größer als die Höhe des Aufnahmebereichs, so dass das Gehäuse über den Aufnahmebereich hinausragt. Dabei ist es bevorzugt, dass das Element zur drahtlosen Kommunikation in dem Bereich des Gehäuses angeordnet ist, welcher nicht von dem Aufnahmebereich umgeben ist, so dass die drahtlose Kommunikation nicht durch das Material des Aufnahmekörpers beeinträchtigt wird.
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Während das Gehäuse vorzugsweise aus einem nicht metallischen Material besteht, welches die Ausbreitung von Radiowellen nicht beeinträchtigt, bestehen der Aufnahmekörper und der Befestigungsstift vorzugsweise aus einem Metall, um eine hohe mechanische Belastbarkeit der Vorrichtung zu gewährleisten. Hierzu ist es besonders bevorzugt, dass der Aufnahmekörper und der Befestigungsstift einstückig aus demselben Metall hergestellt sind.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Datenträgerset gelöst. Dieses umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme eines Datenträgers und einen Spreizniet zur Befestigung der Vorrichtung. Gemeinsam sind diese beiden Bestandteile des Datenträgersets dazu geeignet, um einen Datenträger an einem Objekt anzubringen, welches eine konusförmige Bohrung ohne Innengewinde aufweist. Der Spreizniet weist einen Grundkörper mit einer entlang der Längsachse des Spreizniets durchgehenden Öffnung auf. Der Querschnitt der durchgehenden Öffnung entspricht dem Querschnitt des Befestigungsstiftes der Vorrichtung. Weiterhin weist der Spreizniet mehrere federnde Elemente auf, die so an dem Grundkörper angeordnet sind, dass sie gegenüber der Längsachse abgewinkelt sind. Diese Abwinkelung erfolgt insbesondere so, dass die Enden der federnden Elemente, welche am Grundkörper angeordnet sind, sich näher an der Längsachse befinden als jene Enden, welche vom Grundkörper abgewandt sind. Hierdurch wird ein herausfallen des Spreizniets aus einer konusförmigen Öffnung verhindert. Die federnden Elemente sind so auslenkbar, dass sie parallel zu der Längsachse verlaufen und den Befestigungsstift kontaktieren, wenn dieser durch die durchgehende Öffnung des Grundkörpers geführt ist. Der Spreizniet kann in eine konische Öffnung ohne Innengewinde eingeführt werden. Wird anschließend der Befestigungsstift der Vorrichtung durch die durchgehende Öffnung des Spreizniets geführt, so lenkt dieser die federnden Elemente so aus, dass sie parallel zu der Längsachse und damit auch parallel zum Befestigungsstift verlaufen und zwischen dem Befestigungsstift und den Innenwänden der Bohrung eingequetscht werden. Dies ermöglicht eine sichere Befestigung der Vorrichtung in der Bohrung.
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Alle federnden Elemente weisen vorzugsweise dieselbe Länge auf, so dass sie den Befestigungsstift von allen Seiten gleichmäßig einschließen.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass die federnden Elemente Außenflächen aufweisen, welche gemeinsam einen unterbrochenen Kreiskegel bilden, wenn die federnden Elemente parallel zu der Längsachse ausgelenkt sind. Hiermit bilden sie eine an der Innenwand der Bohrung nahezu lückenlos anliegende Fläche. Diese Fläche wird nur dort unterbrochen, wo ein Freiraum zwischen zwei benachbarten federnden Elementen offen bleibt. Diese Freiräume sind erforderlich, um das Federn der federnden Elemente aus ihrer abgewinkelten Position in ihre parallel zu der Längsachse verlaufende Position zu ermöglichen.
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Die Länge des Befestigungsstiftes der Vorrichtung entspricht vorzugsweise mindestens der Länge der federnden Elemente. Dadurch wird sichergestellt, dass die gesamte Länge der federnden Elemente zur Fixierung des Befestigungsstiftes genutzt werden kann.
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In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Objekt, insbesondere durch einen Motorblock, gelöst, welches eine konische Bohrung aufweist, in der der Spreizniet des Datenträgersets angeordnet ist. Der Durchmesser der Bohrung ist kleiner als der Außendurchmesser eines unterbrochenen Kreiskegels, welcher von den federnden Elementen des Spreizniets gebildet wird, wenn diese parallel zu seiner Längsachse ausgelenkt sind. Hierdurch wird erreicht, dass beim Einführen des Befestigungsstiftes in den Spreizniet die federnden Elemente zwischen der Innenwand der konusförmigen Bohrung und dem Befestigungsstift eingequetscht werden. Hierdurch üben sie eine Kraft auf den Befestigungsstift aus, welche diesen in der konusförmigen Bohrung festhält, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Spreizniet angeordnet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt eine isometrische Darstellung einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Datenträgers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2 zeigt eine isometrische Darstellung der Vorrichtung gemäß 1, in welcher ein Datenträger angeordnet ist.
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3 zeigt eine isometrische Darstellung eines Spreizniets eines Datenträgersets gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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4 zeigt eine andere isometrische Darstellung des Spreizniets gemäß 3.
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5 zeigt eine isometrische Darstellung der Vorrichtung gemäß 1, deren Befestigungsstift in einem Spreizniet gemäß 3 und 4 angeordnet ist.
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6 zeigt einen Motorblock, der in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Datenträgers ausgestattet ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Eine Vorrichtung 1 zur Aufnahme eines Datenträgers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Sie besteht aus einem Aufnahmekörper 11 und einem Befestigungsstift 12, die einstückig aus Stahl ausgeführt sind. Der Aufnahmekörper 11 ist kreiszylinderförmig und weist an seiner Umfangsfläche sechs Eingriffsmulden für ein Werkzeug auf. Der Aufnahmekörper 11 ist teilweise hohl, so dass er einen kreiszylinderförmigen Aufnahmebereich 111 aufweist, welcher von einem Ende des Aufnahmekörpers 11 mittels einer kreisförmigen Öffnung 112 zugänglich ist. Das andere Ende des Aufnahmebereichs 111 ist geschlossen. In der Mitte des geschlossenen Endes ist der kreiszylinderförmige Befestigungsstift 12 angeordnet. Dieser hat vorliegend eine Länge von 14 mm und einen Durchmesser von 4 mm. Sein von dem Aufnahmekörper 11 abgewandtes Ende weist einen konusförmigen Bereich 121 auf.
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Wie in 2 gezeigt ist, wird der Datenträger 113 so in dem Aufnahmebereich 111 angeordnet, dass er diesen ausfüllt und über ihn hinaussteht. Der Datenträger weist ein Kunststoffgehäuse auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Aufnahmebereichs 111 und der Öffnung 112 entspricht. Im Inneren dieses Gehäuses sind ein datenspeichernder Mikrochip und eine RFID-Antenne so angeordnet, dass sich die RFID-Antenne außerhalb des Aufnahmebereichs 111 befindet.
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Ein Spreizniet
2 eines Datenträgersets gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, der zur Befestigung der Vorrichtung
1 in einer konusförmigen Bohrung dient, ist in den
3 und
4 dargestellt. Spreizniete sind grundsätzlich beispielsweise aus der
DE 298 20 121 U1 bekannt. Der in dem Datenträgerset verwendete Spreizniet weist einen scheibenförmigen Grundkörper
21 auf. Eine Öffnung
211 geht entlang der Längsachse L des Spreizniets durch den Grundkörper
21 hindurch. Der Innendurchmesser dieser durchgehenden Öffnung
211 beträgt 4 mm und entspricht damit dem Außendurchmesser des Befestigungsstiftes
12. Vier federnde Elemente
221,
222,
223,
224 sind auf einer Seite des Grundkörpers
21 so um die durchgehende Öffnung
211 herum angeordnet, dass sie von der Längsachse L von der durchgehenden Öffnung
211 weg abgewinkelt sind. Werden die federnden Elemente
221,
222,
223,
224 so zusammengepresst, so dass sie parallel zu der Längsachse L verlaufen, so bilden sie einen an seinen Innenwänden unterbrochenen Kanal, dessen Durchmesser dem Durchmesser der durchgehenden Öffnung
211 entspricht. Die Außenwände der federnden Elemente
221,
222,
223,
224 bilden dabei einen unterbrochenen Kreiskegel, dessen Außendurchmesser 7 mm beträgt. Die Unterbrechungen sowohl des Kanals als auch des Kreiskegels erfolgen dabei durch Spalten, die jeweils zwei der federnden Elemente
221,
222,
223,
224 voneinander trennen.
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In 5 ist dargestellt, wie die Vorrichtung 1 als Teil des Datenträgersets in den Spreizniet 2 eingeführt werden kann. Da die federnden Elemente 221, 222, 223, 224 des Spreizniets sich hierbei noch in ihrer Ausgangsposition befinden, erfolgt noch keine Fixierung der Vorrichtung 1. Diese Anordnung des Datenträgersets dient nur der Illustration. Zur Befestigung der Vorrichtung 1 an einem Motorblock ist vielmehr vorgesehen, dass zunächst der Spreizniet 2 in eine konische Bohrung des Motorblocks eingebracht und anschließend der Befestigungsstift 12 der Vorrichtung 1 in den Spreizniet 2 eingeführt wird.
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Dies ist in 6 dargestellt. Das dort als Motorblock ausgeführte Objekt 3 weist zwei konische Bohrungen 31 mit einem Innendurchmesser von jeweils 6,6 mm auf. In einer dieser Bohrungen wurde zunächst ein Spreizniet 2 angeordnet und anschließend wurde der Befestigungsstift 12 einer Vorrichtung 1 durch die durchgehende Öffnung 211 des Spreizniets in diesen eingeführt. Da der Innendurchmesser der konischen Bohrung 31 kleiner ist als der Außendurchmesser des Kreiskegels, welcher von den federnden Elementen 221, 222, 223, 224 des Spreizniets 2 gebildet wird, werden die federnden Elemente 221, 222, 223, 224 hierbei zwischen dem Befestigungsstift 12 und den Innenwänden der konischen Bohrung 31 eingequetscht. Dadurch üben sie eine Kraft auf den Befestigungsstift 12 aus, welche diesen im Spreizniet 2 und damit am Motorblock festhält.
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In einem Zugversuch wurde festgestellt, dass eine Anzugskraft von 139 N benötigt wird, um die Vorrichtung 1 wieder aus dem Spreizniet 2 herauszuziehen. Der Spreizniet blieb hierbei in Takt.
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Um zu prüfen, ob die mechanische Festigkeit der Vorrichtung 1 und des Spreizniets 2 genügt, um den Belastungen standzuhalten, denen sie bei der Anordnung an einen Motorblock in einem Produktionsprozess ausgesetzt sind, wurden sie einem Sinusdauertest gemäß der Norm DIN 60068-2-6 in einem Frequenzbereich von 10 bis 2000 Hz bei einem Prüfpegel D/A von 3 mm pp / 20 g und einer Übergangsfrequenz von 57,55 Hz für 20 Zyklen (40 sweeps) ausgesetzt. Weiterhin wurden sie zwei Schocktests gemäß der Norm EN 60068-2-27 mit einer Halbsinuskurvenform und 20 % Kompensationspulsen bei 25 positiven Pulsen und 25 negativen Pulsen unterzogen. In dem ersten Schocktest betrug die Spitzenbeschleunigung 50 g und die Pulslänge 11 ms. In dem zweiten Schocktest betrug die Spitzenbeschleunigung 100 g und die Pulslänge 6 ms. Schließlich wurden die Vorrichtung 1 und der Spreizniet 2 einem Schockdauertest gemäß der Norm EN 60068-2-29 mit einer Halbsinuskurvenform und 20 % Kompensationspulsen unterzogen. Hierbei betrug die Spitzenbeschleunigung 100 g, die Pulslänge 2 ms und es wurden 4000 positive und 4000 negative Pulse angebracht. Nach allen Prüfungen konnten die Vorrichtung 1 und der Spreizniet 2 als in Ordnung bewertet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm DIN 60068-2-6 [0028]
- Norm EN 60068-2-27 [0028]
- Norm EN 60068-2-29 [0028]
