DE202018105892U1

DE202018105892U1 - Vorrichtung mit einem Sackloch zum Einbringen eines Transponders

Info

Publication number: DE202018105892U1
Application number: DE202018105892.4U
Authority: DE
Original assignee: Samson AG; SED Flow Control GmbH
Current assignee: Samson AG; SED Flow Control GmbH
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2018-11-12
Anticipated expiration: 2028-10-16

Abstract

Vorrichtung (100)
1.1 mit einem Sackloch (205) zum Einbringen eines Transponders (110);
1.2 wobei der Transponder (110) von einer Hülle (120) aus Elastomer, Silikon oder Kunststoff umgeben ist; und
1.3 wobei die Hülle (120) derart ausgebildet ist, dass sie geeignet ist, den Transponder (110) im Sackloch (205) zu fixieren.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, beispielsweise ein Feldgerät, mit einem Sackloch zum Einbringen eines Transponders.
Feldgeräte besitzen zur eindeutigen Identifikation, oder auch um technischen Regelwerken zu entsprechen, Typenschilder oder Ähnliches. Solche Schilder werden häufig mit Barcodes oder QR-Codes versehen.
Moderne EDV-Systeme besitzen elektronische Lesegeräte zur schnellen Erfassung der Daten von Komponenten oder Geräten. Für diesen Zweck werden häufig passive Transponder verwendet, welche keinerlei Versorgung benötigen. Diese werden vor der Auslieferung programmiert und können jederzeit z.B. von den Kunden ausgelesen werden.
Stand der Technik
Aus der Veröffentlichung WO 99/10673 A1 ist bekannt, einen Transponder oder Datenträger (z.B. vom RFID-Typ) durch Einbringen in ein Bohrloch oder Sackloch mit einem Ventil zu verbinden. Wie der Datenträger dort fixiert werden kann, ist nicht angegeben.
Eine spezielle Art, einen Transponder mittels Klemmelementen und Dichtelementen in einem Sackloch in einer Komponente eines Ventils zu fixieren, ist in DE 10 2016 106 818 B3 beschrieben. Die beschriebene Art ist jedoch sehr kompliziert und aufwändig, insbesondere weil eine Vielzahl von Teilen benötigt wird.
Aufgabe
Aufgabe der Erfindung ist es, Vorrichtungen anzugeben, bei denen die Fixierung eines Transponders in einem Sackloch verbessert ist.
Lösung
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Die Verwendung der Einzahl soll die Mehrzahl nicht ausschließen, was auch im umgekehrten Sinn zu gelten hat, soweit nichts Gegenteiliges offenbart ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, beispielsweise ein Feldgerät, ein Ventil oder eine Komponente davon, mit einem Sackloch zum Einbringen eines Transponders, wobei der Transponder von einer Hülle aus Elastomer, Silikon oder Kunststoff umgeben ist, und wobei die Hülle derart ausgebildet ist, dass sie geeignet ist, den Transponder im Sackloch zu fixieren.
Als Material für die Hülle wird dabei ein thermoplastischer Kunststoff bevorzugt. Der Transponder dient typischerweise zum Kennzeichnen der Vorrichtung, des Feldgeräts oder eines Bauteils davon. Zu diesem Zweck sollte er zumindest eine eindeutige Identifikation z.B. des Bauteils enthalten, beispielsweise eine Serien- oder Inventarnummer oder Ähnliches. Oft werden zusätzlich noch Prüf- und/oder Zulassungsdatum und/oder ähnliche z.B. sicherheitsrelevante Informationen bereitgestellt. Das Fixieren des Transponders im Sackloch gestaltet sich hierbei besonders leicht, ohne dass zusätzliche Teile oder aufwändige Montageschritte benötigt werden.
Vorzugsweise ist der Transponder passiv, es kann z.B. ein handelsüblicher RFID-Chip verwendet werden. Diese sind kostengünstig und vielseitig.
Alternativ dazu kann auch ein aktiver Transponder verwendet werden. Diese haben eine größere Reichweite, verlangen aber eine Batterie o.ä. als Energieversorgung.
Zum alternativen Ablesen von Informationen über die Vorrichtung mit einfacheren Mitteln kann auf der Hülle des Transponders eine Beschriftung oder ein Barcode oder ein Data-Matrix- oder ein QR-Code angebracht sein.
Vorzugsweise ist die Hülle des Transponders abgeschlossen, so dass sie den Transponder von allen Seiten umgibt. Die Handhabung ist dann besonders unkompliziert.
Die Herstellung ist besonders günstig, wenn die abgeschlossene Hülle des Transponders durch Umspritzen des Transponders hergestellt wurde.
Der Transponder ist besonders sicher an der Vorrichtung fixiert, wenn das Sackloch an der Mündung einen umlaufenden, überstehenden Vorsprung aufweist, wobei der Vorsprung derart umgebogen bzw. mechanisch umgeformt ist, dass er ein Herausfallen des Transponders aus dem Sackloch verhindert, wodurch insbesondere die Hülle formschlüssig fixiert ist. Der Vorsprung hat also die Gestalt einer Umrandung der Mündung des Sacklochs. Der Transponder in seiner abgeschlossenen Hülle wird durch eine Bördelung im Sackloch festgehalten.
Bei der Herstellung wird typischerweise zunächst der Transponder in seiner Hülle in das Sackloch eingebracht, wobei der überstehende Vorsprung zu diesem Zeitpunkt noch nicht umgebogen ist. Anschließend wird der überstehende Vorsprung durch eine Bördelung mechanisch umgeformt bzw. gebogen, so dass er den Transponder mit seiner Hülle formschlüssig im Sackloch fixiert.
Das Umbiegen des Vorsprungs geht besonders leicht, wenn der Vorsprung partiell am Umfang ausgebildet ist.
Falls die Summe aus der größten Tiefe des Sacklochs und der Höhe des umlaufenden Vorsprungs mindestens der maximalen Höhe der Hülle des Transponders entspricht, kann verhindert werden, dass diese Hülle beim Bördeln beschädigt wird.
Die Produktion der Vorrichtung kann möglichst einfach gehalten werden, wenn der Vorsprung durch eine ringförmige Vertiefung um das Sackloch herum ausgebildet ist. Dann genügt eine spanende Bearbeitung, um die Vertiefung und damit auch den Vorsprung zu erzeugen. Insbesondere hat das Bauteil, in dem das Sackloch angeordnet ist, keinen erhöhten Materialbedarf.
Soll keine Vertiefung um das Sackloch herum erzeugt werden und auch eine Verbiegung vermieden werden, ist es von Vorteil, wenn die abgeschlossene Hülle des Transponders die Form eines Zylinders mit einem damit verbundenen Kopf hat, wobei der Durchmesser des Kopfes größer als der Durchmesser des Sacklochs ist. Dabei ist der Durchmesser des Zylinders im Verhältnis zum Durchmesser des Sacklochs derart ausgebildet, dass sich nach Einsetzen der Hülle in das Sackloch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hülle und Sackloch bildet, die das Herausfallen verhindert.
Vorzugsweise weist der zylindrische Abschnitt der Hülle Widerhaken auf, und besonders bevorzugt sind diese Widerhaken umlaufend angeordnet. Die Verbindung der Hülle des Transponders mit der Innenwand des Sacklochs wird dadurch gesichert.
Alternativ dazu kann der zylindrische Abschnitt der Hülle ein Gewinde aufweisen.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Hülle des Transponders als Verschlussteil ausgebildet. Das Verschlussteil ist seinerseits derart ausgebildet, dass es das Sackloch verschließt und ein Herausfallen des Transponders verhindert.
Vorzugsweise verschließt das Verschlussteil nicht nur das Sackloch, sondern fixiert zudem noch den Transponder im Sackloch.
Das Verschließen des Sacklochs und/oder das Fixieren des Transponders werden insbesondere dadurch erleichtert, dass das Verschlussteil den Transponder von fünf Seiten umgibt.
Dadurch, dass auch diese Art von Verschlussteil umlaufende Widerhaken aufweist, wird die Verbindung des Verschlussteils mit der Innenwand des Sacklochs, und damit das Verschließen desselben, gesichert.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um ein Feldgerät, insbesondere ein Stellventil, oder auch um eine Membran für ein Ventil.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:

1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung, bei der das Sackloch an der Mündung einen Vorsprung aufweist, der derart umgebogen ist, dass er ein Herausfallen des Transponders verhindert;
2 eine Schnittansicht einer Vorrichtung, bei der die abgeschlossene Hülle des Transponders die Form eines Zylinders mit einem damit verbundenen Kopf hat, und der Zylinder umlaufende Widerhaken aufweist;
3A eine schematische 3D-Darstellung einer Membran, bei der die Hülle des Transponders als Verschlussteil ausgebildet ist; und
3B eine Schnittansicht durch eine Membran wie in 3A, wobei Verschlussteil und Transponder in das Sackloch eingesetzt wurden.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 mit einem Sackloch, in dem sich ein Transponder 110, z.B. vom RFID-Typ, in einer abgeschlossenen Hülle 120 befindet. Die Hülle 120 ist typischerweise aus Elastomer, Silikon oder Kunststoff und kann beispielsweise durch Umspritzen des Transponders erzeugt worden sein. Sie ist so gestaltet, dass sie den Transponder 110 vollständig umschließt und somit in einfacher Weise gegen die Umwelt abgedichtet. Um das Sackloch herum befindet sich eine Vertiefung 130, die z.B. durch Fräsen oder eine andere spanende Bearbeitung in die Vorrichtung 100 eingearbeitet worden sein kann. Dadurch ist um das Sackloch herum ein umlaufender Vorsprung 140 ausgebildet, der gegenüber der unmittelbaren Umgebung, also der Vertiefung 130, übersteht. Der überstehende Vorsprung 140 ist an seinem Ende umgebogen bzw. umgebördelt. Mit dieser Bördelung wird die Hülle 120 des Transponders im Sackloch fixiert. Ist die Hülle 120 wesentlich kleiner als das Sackloch, wird sie auf diese Weise gegen eventuelles Herausfallen gesichert. Sind jedoch Form und Größe der Hülle 120 und des Sacklochs aufeinander abgestimmt, so dass die Summe aus der größten Tiefe des Sacklochs und der Höhe des umlaufenden Vorsprungs 140 mindestens der maximalen Höhe der Hülle 120 entsprechen, so ist der Transponder 110 optimal in dem Sackloch fixiert.
Auch 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 200 mit einem Sackloch 205, in dem sich ein Transponder 210, z.B. vom RFID-Typ, in einer abgeschlossenen Hülle 220 befindet. Allerdings ist die Umgebung des Sacklochs nicht besonders gestaltet und braucht insbesondere keine vorstehende Umrandung oder umgebende Vertiefung aufzuweisen. Stattdessen ist die abgeschlossene Hülle 220 in Form eines Zylinders 222 mit einem damit verbundenen Kopf 225 ausgeführt, wobei der Durchmesser des Kopfes 225 größer als der Durchmesser des Sacklochs 205 ist und der Durchmesser des Zylinders 222 im Verhältnis zum Durchmesser des Sacklochs 205 so gestaltet ist, dass sich nach dem Einsetzen in das Sackloch 205 eine kraftschlüssige Verbindung bildet, die das Herausfallen verhindert. Um dies zu erleichtern, sind an dem zylindrischen Abschnitt 222 der Hülle 220 bevorzugt Widerhaken 235 vorhanden, die vorzugsweise umlaufend angeordnet sind. Diese sichern die Hülle des Transponders nach dem Einbringen in das Sackloch insbesondere in axialer Richtung.
In 3A ist als Vorrichtung eine Membran 300 dargestellt. Die abgebildete Ausführungsform kann aber selbstverständlich auch bei anderen Vorrichtungen oder Feldgeräten zur Anwendung kommen. Auch bei der Membran 300 ist ein Sackloch 305 zur Aufnahme eines Transponders 310 vorgesehen. In diesem Fall ist die Hülle des Transponders als Verschlussteil 318 ausgebildet. Das Verschlussteil kann das Sackloch 305 verschließen und ein Herausfallen des Transponders 310 verhindern. Dazu ist das Verschlussteil 318 so ausgeführt, dass es den Transponder 310 fast vollständig, also typischerweise von fünf Seiten, umschließen kann. Auch diese Ausführung der Hülle des Transponders als Verschlussteil 318 kann umlaufende Rillen oder Widerhaken oder Ähnliches aufweisen, was die Verbindung mit der Innenwand des Sacklochs 305 erleichtert.
In 3B ist dieselbe Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 300 in zusammengesetztem Zustand dargestellt. In dem Sackloch 305 ist der vom Verschlussteil umhüllte Transponder aufgenommen. Der Transponder wird auf diese Weise fixiert.
Das Verschlussteil 318 dichtet das Sackloch 305 außerdem gegen die Umgebung ab. Das Verschlussteil 318 erreicht seine Dicht- und Klemmfunktion unter anderem durch eine geeignete Materialkombination mit unterschiedlichen Elastizitäten. Sowohl das Verschlussteil 318 als auch ggf. die Feldgerätkomponente, in der sich das Sackloch 305 befindet, können z.B. aus einem Elastomer, Gummi oder Silikon bestehen. Eine der Komponenten kann ggf. aus einem harten Material, wie z.B. Kunststoff, Stahl, Aluminium o.ä. bestehen. Alternativ zu umlaufenden Widerhaken am Verschlussteil 318 kann z.B. auch eine Bördelung am Umfang vorgesehen sein.
Glossar
Bördeln
Unter Bördeln versteht man das Umbiegen des Randes von Blechen. Dabei wird eine Versteifung der umgebogenen Kante erzielt oder eine Verbindung aus mehreren Bauteilen geschaffen.
Sackloch
Als Sackloch wird in der Fertigungstechnik eine Bohrung bezeichnet, die das Werkstück nicht vollständig durchdringt wie eine Durchgangsbohrung, also eine bestimmte Tiefe hat.
Transponder
Ein Transponder ist ein Funk-Kommunikationsgerät, das eingehende Signale aufnimmt und automatisch beantwortet bzw. weiterleitet.
passiver Transponder
Unter passiven Transpondern versteht man Systeme, die zur Kommunikation und zur Abarbeitung interner Prozesse benötigte Energie ausschließlich aus dem Feld der Sende-/Empfangseinheit beziehen. Passive Transponder benötigen keine eigene Stromversorgung, können aber nur auf kurze Distanzen arbeiten. Bekannteste Bauart ist die Radio Frequency Identification (RFID). Typische Anwendungen sind die Identifizierung von Objekten, Haustierregistrierungs-Chips oder Chipkarten und Schlüsselanhänger für ein Zugangs-Kontrollsystem. Ein aktiver Sensor (in Verbindung mit einem Computer) liest und decodiert die Daten, die der passive Transponder sendet.
aktiver Transponder
Aktive Transponder verfügen über eine eigene Energieversorgung. Entweder haben sie eine eingebaute Batterie (oder z.B. einen Kondensator) oder werden an ein externes Stromnetz angeschlossen. Dadurch sind nicht nur größere Kommunikationsreichweiten möglich, auch die Verwaltung größerer Datenspeicher bzw. der Betrieb integrierter Sensorik wird realisierbar. Einfache aktive Transponder werden zum Beispiel bei der Identifizierung von Flugzeugen verwendet: Der im Flugzeug eingebaute Transponder empfängt ein kodiertes Signal einer Überwachungs- und Kontrollstelle und beantwortet dieses Signal auf einer vorgegebenen Frequenz. Dieses Antwortsignal wird von der Überwachungsstelle empfangen und mit dem Radarecho zusammen dargestellt.
Widerhaken
Ein Widerhaken ist ein an einem Bauteil ausgebildeter Haken, dessen spezifische Form das Entfernen des Bauteils schwierig oder unmöglich macht. Erreicht wird diese Eigenschaft dadurch, dass die Spitze des Widerhakens in Richtung der Bewegung beim versuchten Entfernen des Bauteils weist.
Bezugszeichenliste

100: Vorrichtung bzw. Feldgerät
110: Transponder
120: Hülle des Transponders
130: Vertiefung
140: umgebördelter Vorsprung
200: Vorrichtung bzw. Feldgerät
205: Sackloch
210: Transponder
220: Hülle des Transponders
222: zylindrisches Teil der Hülle
225: Kopfteil der Hülle
235: Widerhaken
300: Membran
305: Sackloch mit vom Verschlussteil umhülltem Transponder
310: Transponder
318: Verschlussteil

zitierte Literatur
zitierte Patentliteratur

WO 99/10673 A1
DE 10 2016 106 818 B3

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

WO 9910673 A1 [0004, 0042]
DE 102016106818 B3 [0005, 0042]

Claims

Vorrichtung (100) 1.1 mit einem Sackloch (205) zum Einbringen eines Transponders (110); 1.2 wobei der Transponder (110) von einer Hülle (120) aus Elastomer, Silikon oder Kunststoff umgeben ist; und 1.3 wobei die Hülle (120) derart ausgebildet ist, dass sie geeignet ist, den Transponder (110) im Sackloch (205) zu fixieren.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (110) passiv ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (110) aktiv ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hülle (120) des Transponders eine Beschriftung oder ein Barcode oder ein Data-Matrix- oder ein QR-Code angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (120) des Transponders abgeschlossen ist; wobei die Hülle (120) den Transponder (110) von allen Seiten umgibt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (120) durch Umspritzen des Transponders (110) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 7.1 dass das Sackloch an der Mündung einen zumindest partiell umlaufenden, überstehenden Vorsprung (140) aufweist; 7.2 wobei der Vorsprung (140) derart umgebogen ist, dass er ein Herausfallen des Transponders (110) aus dem Sackloch verhindert.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aus der größten Tiefe des Sacklochs und der Höhe des umlaufenden Vorsprungs (140) mindestens der maximalen Höhe der Hülle (120) des Transponders (110) entspricht.
Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (140) durch eine ringförmige Vertiefung (130) um das Sackloch herum ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, 10.1 dass die abgeschlossene Hülle (120) die Form eines Zylinders (210) mit einem damit verbundenen Kopf (220) hat; 10.2 wobei der Durchmesser des Kopfes (220) größer als der Durchmesser des Sacklochs (205) ist; und 10.3 wobei der Durchmesser des Zylinders (210) im Verhältnis zum Durchmesser des Sacklochs (205) derart ausgebildet ist, dass sich nach Einsetzen der Hülle (120) in das Sackloch (205) eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hülle (120) und Sackloch (205) bildet, die das Herausfallen verhindert.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (210) der Hülle (120) Widerhaken (230) aufweist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerhaken (230) umlaufend angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Abschnitt (210) der Hülle (120) ein Gewinde aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (120) des Transponders (110) als Verschlussteil (310) ausgebildet ist; wobei das Verschlussteil (310) derart ausgebildet ist, dass es das Sackloch (305) verschließt und ein Herausfallen des Transponders (110) verhindert.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (310) den Transponder (110) im Sackloch (305) fixiert.
Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (310) den Transponder (110) von fünf Seiten umgibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (310) umlaufende Widerhaken aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Vorrichtung (100) um ein Stellventil handelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Vorrichtung (100) um eine Membran (300) für ein Ventil handelt.