EP2266165A1 - Bearing, in particular roller bearing or journal bearing or linear guide, with a transponder - Google Patents

Bearing, in particular roller bearing or journal bearing or linear guide, with a transponder

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Publication number
EP2266165A1
EP2266165A1 EP09733504A EP09733504A EP2266165A1 EP 2266165 A1 EP2266165 A1 EP 2266165A1 EP 09733504 A EP09733504 A EP 09733504A EP 09733504 A EP09733504 A EP 09733504A EP 2266165 A1 EP2266165 A1 EP 2266165A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slot
bearing
transponder
antenna
dielectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09733504A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Rink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2266165A1 publication Critical patent/EP2266165A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/008—Identification means, e.g. markings, RFID-tags; Data transfer means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/18—Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas

Definitions

  • Bearings in particular rolling or plain bearings or linear guide, with a
  • the invention relates to a bearing according to the preamble of claim 1, in particular a rolling or sliding bearing or a linear guide, with a transponder.
  • the transponders comprise an antenna which is addressed by means of electromagnetic radiation and is arranged on or in the bearing. This results in difficulties due to the shielding of the electromagnetic radiation by the generally metallic components of the bearing, especially the bearing rings of a rolling bearing.
  • US 6,501,382 B1 describes a roller bearing with an outer ring as a bearing component, in whose body a bore is mounted on the end face of the outer ring, within which the RFID element is arranged.
  • the antenna is structurally integrated into the RFID element.
  • the antenna is shielded by the metallic environment of the inner surface of the bore and difficult to address or emitted by the RFID element signals can be received outside the bearing ring poorly.
  • DE 10 2004 005 234 T5 describes an arrangement of an RFID element on a roller bearing, which has as a bearing component a sealing element with a metallic insert.
  • the generally annular metallic insert has a bore, wherein the remaining between the bore portions of the metallic body of the insert are connected as an antenna of the RFID element.
  • a dipole antenna is formed, which is bounded on both sides by the bore. Since the ends of the dipole antenna are very close together, the antenna is only weak. Also, such an arrangement for bearings that have no sealing element, or in which the sealing element has no metallic insert, not to use.
  • the RFID element is arranged in a sealing element with a metallic insert, but the metallic insert is not connected as an antenna of the RFID element (DE 10 2004 235 T5), the metallic insert interferes with the function of the antenna integrated in the RFID element.
  • the formation of the antenna as a slot antenna requires only the formation of a slot in the usually already metallic body of the bearing component.
  • a slot is easy to manufacture; If required, notches, grooves, bores or recesses, such as blind bores, which are frequently applied during the manufacture of the bearing component, can be designed as a slot antenna, in particular by a circuit as a slot antenna for the transponder.
  • the slit may also be formed by caulking a portion of the body of the bearing component to approach the surface of the same or another bearing component so as to form a gap that can be switched as a slot of a slot antenna without that there is a material removal of the body of the bearing component in the formation of the slot.
  • any slot on a body of a bearing component of a bearing may be used as a slot antenna of a transponder associated with the bearing.
  • the slot may be formed, for example, as the body of the bearing component piercing hole or mounted in the body blind hole or blind hole. Furthermore, essentially any geometric shape can be assumed, provided that it remains fundamentally suitable as a slot antenna. It can also be provided that the slot is arranged spatially separated from the transponder, if one appropriate circuit between the slot and the rest of the transponder is provided.
  • the slot can not be attached to the bearing itself, but attached to the bearing receptacle and the rest of the transponder can be arranged on a bearing ring, so that in this sense, the Lagerauf- amount applies as a bearing component.
  • the slot may be provided on a bearing ring as a bearing component and the transponder outside of the bearing, for example on the bearing receptacle, provided that the slot is connected with respect to the rest of the transponder as a slot antenna.
  • the slot may be formed by the gap formed in the inner ring and the outer ring, provided that the gap is designed to be electrically insulating, for example, if non-conductive, in particular ceramic rolling elements are provided.
  • the circuit of the slot as a slot antenna of the transponder can be formed by a conductive connection, especially by a galvanic connection, between the slot and the rest of the transponder.
  • a conductive connection especially by a galvanic connection
  • connection between the slot and the rest of the transponder without contact especially by a capacitive or inductive coupling of the slot to the other transponder form.
  • the slot is formed as a substantially cuboidal recess.
  • the slot is given a simple, easily reproducible shape, which is favorable in terms of mass production.
  • the parallel side surfaces of the cuboid recess further allow the other transponder to respond in particular to polarized radiation and ensure that the signals emitted by the transponder have a polarization, so that these signals can be easily recognized in a noise background.
  • the slot is formed as a substantially cuboid recess, it is preferably provided that the cuboid recess has a long side surface with a length which corresponds to approximately half the wavelength of the transponder and a depth of approximately one quarter of the wavelength of the transponder ,
  • the sizing of the slot with respect to the wavelength to which the transponder responds ensures that the slot is tuned to the wavelength of the transponder as a slot antenna. Other wavelengths are poorly received by the slot antenna so that the slot antenna can act as a filter.
  • the remainder of the transponder can be spatially spaced from the slot antenna.
  • the transponder is arranged in the slot.
  • the slot is an opening or a receptacle for the rest of the transponder, which is at least partially filled by the transponder.
  • the transponder can be accommodated in the slot in particular so that the transponder does not protrude beyond the slot.
  • the slot may be configured to receive the remaining transponder, however, the surfaces or edges of the slot that make up its effect as a slot antenna are optimized so that the slot is switchable as a good slot antenna of the transponder.
  • the transponder is arranged eccentrically in the slot, in particular near a surface of the slot.
  • the remainder of the transponder can be located at a location where the input impedance of the slot antenna, which is substantially determined by the slot's geometric shape, the location of the remainder of the transponder in the slot and the dielectric properties of the slot, is the remainder Transponder is adjusted.
  • the slot is formed by a substantially cuboidal recess in the body of the bearing component, wherein a long side surface of the cuboid corresponds to approximately half and a depth of the cuboid, measured from the surface of the environment of the recess, approximately one quarter of the wavelength of the transponder, may preferably be provided that the transponder is disposed in the slot near the short side surface of the cuboid. It can further be provided that the long or short side surface of the cuboid or the bottom surface in turn has an opening, the surface is small in relation to the surface of the side or bottom surface, wherein the transponder is at least partially accommodated in this opening.
  • the slot is filled with a dielectric.
  • the dielectric increases the energy density in the slot and further provides the ability to adjust the wavelength in the slot, such that the input impedance of the remainder of the transponder is matched to the impedance of the slot antenna.
  • the antenna is constructed as a structural unit comprising a connection for the transponder, a dielectric surrounding the connection of the transponder, and an electrically conductive outer coating of the dielectric.
  • This structural unit can be fitted as a manufactured separately from the bearing module in a provided in the bearing component receptacle.
  • Such a structural unit can also be provided as a slot antenna in cases where the body of the bearing component is not formed metallically conductive.
  • the electrically conductive coating of the dielectric thereby forms the inner surfaces of a slot and thus the effective surfaces or edges of the slot antenna.
  • the dielectric itself mechanically stabilizes the surfaces of the slot and establishes defined electrical relationships between the surfaces of the outer coating.
  • the structural unit as a slot antenna for a transponder, which can be arranged outside the structural unit, but preferably part of the structural unit and is incorporated within the dielectric or on the dielectric.
  • the electrically conductive outer coating of the dielectric is surrounded by a non-conductive coating, in particular a ceramic coating.
  • the ceramic coating shields the structural unit from an electronic point of view with respect to the body of the bearing component, in particular mechanical, thermal or magnetic influences of the body of the bearing component on the structural unit can be controlled.
  • the ceramic coating may have the electrically conductive outer coating as an inner coating, which then in turn surrounds the dielectric. In this case, the ceramic coating is part of the structural unit.
  • a prefabricated structural unit as a slot antenna may be provided to provide a slot in the body of the bearing component, the inner surface of the slot with a dielectric
  • coating for example by attaching a ceramic film, on the dielectric coating to apply an electrically conductive surface, for example by attaching a metallic foil on the dielectric coating, especially the ceramic foil, and in the thus-lined inner surface of the
  • the Slot antenna preferably the entire remaining transponder including the connection to the slot antenna to position. If necessary, the area enclosed by the inner surface of the slot can be filled with a dielectric whose surface is filled with the Boundary of the slot flush in the plane of the body of the bearing component.
  • Fig. 2 shows the detail of Fig. 1 in a plan view
  • FIG. 3 schematically shows a perspective view of a slot antenna which deviates from the slot antenna shown in FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 1 shows a bearing which is designed as a rolling or sliding bearing, with a bearing component 1, especially a bearing ring of a roller bearing, in the body 2, a transponder 3 is arranged.
  • the bearing can also be designed as a liner guide, and the bearing component 1 is then part of the linear guide.
  • the transponder 3 comprises an antenna designed as a slot antenna 4 as well as the remaining transponder 5, which accommodates in particular electronic memory components.
  • the Slot antenna 4 is formed as an antenna of the transponder 3 and coupled to the rest of the transponder 5, in particular contactlessly coupled, especially by an inductive or capacitive coupling.
  • the slot antenna 4 is formed as a slot 6 in the body 2 of the bearing component 1; this slot 6 has with respect to the surface 7 of the slot 6 adjacent portion of the body 2 of the bearing component 1 has a depth of one quarter of the wavelength to which the transponder is tuned 3 and with which the transponder 3 transmits or by an operator of can be addressed outside.
  • the slot 6 is narrow in the sense that its extension in the plane of the surface 7 of the body 2 is significantly less than its depth. Within the slot 6, the remainder of the transponder 5 is arranged close to the surface of the slot 6, that is to say off-center.
  • the slot 6 is filled with a dielectric which extends to the surface of the slot 6, within which the remaining transponder 5 is arranged and which terminates substantially flush with the surface 7 of the body 2. From the surface 7 side walls B, C go substantially vertically; the slot further comprises a bottom surface E.
  • the body 2 of the bearing component 1 is electrically conductive, in particular metallic, so that the side walls B, C of the slot 6 form conductive interfaces to the dielectric between the side walls B, C.
  • the side walls B, C can be formed as conductive surfaces or edges of the slot antenna 4 by a suitable wiring.
  • Fig. 2 shows the slot 6 and the surface 7 of the body 2 in plan view.
  • the slot 6 is formed overall as a substantially parallelepiped-shaped recess in the body 2.
  • the long side surfaces B, C of the cuboid have an extent which corresponds essentially to half the wavelength of the transponder 3. It can be further seen that the rest of the transponder 5 in the slot. 6 off-center, in particular shifted to one of the short side surfaces A, D, is received in the dielectric.
  • the slot antenna 4 is formed by the long side surfaces C, B, the exact configuration of the short side surfaces A, D and the bottom surface B is not critical to the function of the slot antenna 4.
  • the side surfaces A, D can also be designed rounded or completely omitted, so that in the latter case, the long side surfaces C, B converge towards the respective ends and the slot 6 provides a substantially almond-shaped plan view.
  • the bottom surface B may be rounded or tapered in a V-shape.
  • the slot can also widen, so that the remaining transponder 5 can be accommodated in this widening of the slot.
  • the bottom surface B or one of the two side surfaces C, B or A, D may have a depression, in which the rest of the transponder 5 is received, so that it is no longer located directly between the long side surfaces C, B.
  • the slot antenna 4 shown in FIG. 3 deviates from the slot antenna shown in FIG. 1 or FIG. 2 in that the remaining transponder 5 is arranged centrally in the slot 6 designed as a cuboid-shaped recess. From the rest of the transponder 5 have galvanic
  • the side surfaces A, B, C, D, E of the slot antenna 4 are externally non-conductive, in particular provided with a ceramic coating, and on the inside, on the other transponder 5 facing surface, electrically conductive.
  • the ceramic coating insulates the
  • Slot antenna 4 is further filled with a dielectric (eg PA66-GF25 or a ceramic, from which rolling elements are formed), within which the rest of the transponder 5 is connected to the side surfaces B, C of the slot antenna, especially with the contact 8 to the side surfaces B, C, is arranged.
  • a dielectric eg PA66-GF25 or a ceramic, from which rolling elements are formed
  • the slot antenna 4 shown in FIG. 3 can be designed as a structural unit comprising as components at least the electrically conductive partial surfaces of the side surfaces B, C, the dielectric and the terminals of the remaining transponder 5 to the electrically conductive partial surfaces of the side surfaces B, C.
  • a structural unit can be inserted into a recess of cuboidal shape. If the structural unit additionally has an external ceramic or non-conductive coating, this structural unit can be used largely as a slot antenna 4, regardless of the electrical conductivity of the body 2 of the bearing component 1.
  • the slot antenna 4 was formed in particular by the long side surfaces C, B of the slot 6. It is understood that alternatively or additionally, the short side surfaces A, D can be switched as a slot antenna, which is tuned to a different wavelength of the transponder 3. It is further understood that the surfaces of the slot antenna need not necessarily face each other; These surfaces may also include an angle with each other. For example, it may be provided, the slot antenna between a short side surface, z. B. A, and a long side surface, z. B. B, if an electrical insulation is provided between the side surfaces A and B.
  • the geometric shape of the slot antenna 4 was determined substantially by the shape of the slot 6. If a slot has a different shape from the desired slot antenna 4, it is understood that the slot can be adapted in shape to the desired shape of the slot antenna 4, in particular, the slot as far as For example, electrically conductive paste are filled until the remaining gap has the desired geometric shape of the slot antenna. If the slot antenna 4 is formed by a structural unit, this structural unit can be inserted into the filling of the slot, especially in the electrically conductive paste.
  • the slot was formed as a recess in the body 2 of the bearing component 1. It is understood that the slot need not be provided as a recess in the body; it can also be provided to form the slot between the surface 7 of the body 2 and a portion caulked with respect to the surface 7. Further, the slot between the surface of a first bearing component and the surface of a second bearing component may be formed, in particular between the inner ring and the outer ring of a rolling bearing or between a bearing ring and an electrically conductive sealing element of the bearing.
  • the slot 6 was formed by a blind hole in the body 2 of the bearing component 1. It is understood that the slot 6 may also be formed by an opening passing through the body 2, in which there is no bottom surface E.
  • the side surfaces A, B, C, D, E of the slot antenna 4 of the embodiment of FIG. 3 were outside non-conductive, in particular provided with a ceramic coating. It is understood that the side surfaces may be formed externally conductive.
  • the invention has been described above with reference to a bearing designed as a roller bearing.
  • the bearing part 1 was the case
  • bearing also as a linear guide may be formed, the bearing component 1 of the two embodiments described above corresponds in this case, the rail, the circulation unit or the carriage or another part of the linear guide as a bearing component.

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Abstract

The invention relates to a bearing, in particular a roller bearing or journal bearing or linear guide, comprising at least one bearing component (1), in particular a bearing ring of the roller bearing, and a transponder (3) with an antenna (4). The object of specifying a bearing, in particular a roller bearing or journal bearing, or a linear guide, with an RFID transponder having an antenna for which the antenna of the RFID transponder is simple and is largely independent of the design of the bearing, is achieved according to the invention in that the antenna (4) is in the form of a slotted antenna and has a slot (6), and in that the slot (6) is formed in or on the bearing component (1).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Lager, insbesondere Wälz- oder Gleitlager oder Linearführung, mit einemBearings, in particular rolling or plain bearings or linear guide, with a
Transpondertransponder
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ins- besondere ein Wälz- oder Gleitlager oder eine Linearführung, mit einem Transponder.The invention relates to a bearing according to the preamble of claim 1, in particular a rolling or sliding bearing or a linear guide, with a transponder.
Aus der Praxis ist bekannt, Lagern, insbesondere Wälz- oder Gleitlagern, RFID-Elemente mit Transpondem zuzuordnen, um lagerspezifische Daten zu speichern und bei Bedarf abrufen zu können. Zu diesem Zweck umfassen die Transponder eine Antenne, die mittels elektromagnetischer Strahlung angesprochen wird und an oder in dem Lager angeordnet ist. Dabei ergeben sich Schwierigkeiten durch die Abschirmung der elektromagnetischen Strahlung durch die im allgemeinen metallischen Bestandteile des Lagers, speziell der Lagerringe eines Wälzlagers.From practice it is known to assign bearings, in particular rolling or sliding bearings, RFID elements with transponders to store storage-specific data and retrieve when needed can. For this purpose, the transponders comprise an antenna which is addressed by means of electromagnetic radiation and is arranged on or in the bearing. This results in difficulties due to the shielding of the electromagnetic radiation by the generally metallic components of the bearing, especially the bearing rings of a rolling bearing.
US 6,501 ,382 B1 beschreibt ein Wälzlager mit einem Außenring als Lager- bestandteil, in dessen Korpus an der Stirnseite des Außenrings eine Bohrung angebracht ist, innerhalb derer das RFID-Element angeordnet ist. In das RFID-Element ist die Antenne baulich integriert. Die Antenne ist dabei durch die metallische Umgebung der Innenfläche der Bohrung abgeschirmt und nur schwer ansprechbar bzw. von dem RFID-Element ausgesendete Signale können außerhalb des Lagerrings nur schlecht empfangen werden.US 6,501,382 B1 describes a roller bearing with an outer ring as a bearing component, in whose body a bore is mounted on the end face of the outer ring, within which the RFID element is arranged. The antenna is structurally integrated into the RFID element. The antenna is shielded by the metallic environment of the inner surface of the bore and difficult to address or emitted by the RFID element signals can be received outside the bearing ring poorly.
DE 10 2004 005 234 T5 beschreibt eine Anordnung eines RFID-Elementes an einem Wälzlager, das als Lagerbestandteil ein Dichtelement mit einer metallischen Einlage aufweist. Die im allgemeinen ringförmige metallische Einlage weist eine Bohrung auf, wobei die zwischen der Bohrung verbliebenen Abschnitte des metallischen Korpus der Einlage als Antenne des RFID- Elementes geschaltet sind. Hier wird insbesondere eine Dipol-Antenne ausgebildet, die beidseitig durch die Bohrung begrenzt ist. Da die Enden der Dipol-Antenne sehr nahe beieinander liegen, ist die Antenne nur leistungsschwach. Auch ist eine derartige Anordnung für Lager, die kein Dichtelement aufweisen, oder bei denen das Dichtelement keine metallische Einlage aufweist, nicht zu verwenden.DE 10 2004 005 234 T5 describes an arrangement of an RFID element on a roller bearing, which has as a bearing component a sealing element with a metallic insert. The generally annular metallic insert has a bore, wherein the remaining between the bore portions of the metallic body of the insert are connected as an antenna of the RFID element. Here, in particular, a dipole antenna is formed, which is bounded on both sides by the bore. Since the ends of the dipole antenna are very close together, the antenna is only weak. Also, such an arrangement for bearings that have no sealing element, or in which the sealing element has no metallic insert, not to use.
Sofern das RFID-Element zwar in einem Dichtelement mit metallischer Einlage angeordnet, die metallische Einlage aber nicht als Antenne des RFID- Elementes geschaltet ist (DE 10 2004 235 T5), stört die metallische Einlage die Funktion der in das RFID-Element integrierten Antenne.Although the RFID element is arranged in a sealing element with a metallic insert, but the metallic insert is not connected as an antenna of the RFID element (DE 10 2004 235 T5), the metallic insert interferes with the function of the antenna integrated in the RFID element.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Lager, insbesondere ein Wälz- oder Gleitlager, oder eine Linearführung, mit einem RFID-Transponder mit einer Antenne anzugeben, für das die Antenne des RFID-Transponders einfach und von der Ausgestaltung des Lagers weitgehend unabhängig ausgebildet ist. Zusammenfassung der ErfindungIt is the object of the invention to provide a bearing, in particular a rolling or sliding bearing, or a linear guide, with an RFID transponder with an antenna for which the antenna of the RFID transponder is designed to be substantially independent of the configuration of the bearing , Summary of the invention
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Lager erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention for the bearing mentioned above with the features of claim 1.
Die Ausbildung der Antenne als Schlitzantenne setzt nur das Ausbilden eines Schlitzes in dem üblicherweise ohnehin metallischen Korpus des Lagerbestandteils voraus. Ein derartiger Schlitz ist einfach herzustellen; bei Bedarf können Kerben, Nuten, Bohrungen oder Ausnehmungen wie Blindbohrun- gen, die bei der Herstellung des Lagerbestandteils häufig angebracht werden, als Schlitzantenne ausgestaltet werden, insbesondere durch eine Schaltung als Schlitzantenne für den Transponder geschaltet werden. Der Schlitz kann auch dadurch gebildet sein, daß ein Abschnitt des Korpus des Lagerbestandteils gebogen bzw. verstemmt wird, daß er der Oberfläche des gleichen oder eines anderen Lagerbestandteils nahekommt, so daß ein Spalt ausgebildet wird, der als Schlitz einer Schlitzantenne geschaltet werden kann, ohne daß es bei der Ausbildung des Schlitzes zu einem Materialabtrag des Korpus des Lagerbestandteils kommt.The formation of the antenna as a slot antenna requires only the formation of a slot in the usually already metallic body of the bearing component. Such a slot is easy to manufacture; If required, notches, grooves, bores or recesses, such as blind bores, which are frequently applied during the manufacture of the bearing component, can be designed as a slot antenna, in particular by a circuit as a slot antenna for the transponder. The slit may also be formed by caulking a portion of the body of the bearing component to approach the surface of the same or another bearing component so as to form a gap that can be switched as a slot of a slot antenna without that there is a material removal of the body of the bearing component in the formation of the slot.
Im wesentlichen kann jeder beliebige Schlitz an einem Korpus eines Lagerbestandteils eines Lagers als Schlitzantenne eines dem Lager zugeordneten Transponders verwendet werden.In essence, any slot on a body of a bearing component of a bearing may be used as a slot antenna of a transponder associated with the bearing.
Hinsichtlich der Anordnung des Schlitzes an dem Korpus des Lagerbestand- teils bzw. der geometrischen Ausgestaltung des Schlitzes besteht ein Freiheitsgrad, der zur Optimierung der Antenneneigenschaft des Schlitzes genutzt werden kann. Der Schlitz kann beispielsweise als das Korpus des Lagerbestandteils durchbrechende Bohrung oder als in dem Korpus angebrachte Sackloch- oder Blindbohrung ausgebildet sein. Weiter kann im we- sentlichen jede geometrische Gestalt annehmen, sofern er als Schlitzantenne grundsätzlich geeignet bleibt. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schlitz von dem Transponder räumlich getrennt angeordnet ist, sofern eine geeignete Schaltung zwischen dem Schlitz und dem übrigen Transponder vorgesehen wird. Beispielsweise kann der Schlitz nicht an dem Lager selbst, sondern an der Lageraufnahme angebracht und der übrige Transponder an einem Lagerring angeordnet sein, so dass in diesem Sinne die Lagerauf- nähme als Lagerbestandteil gilt. Entsprechend kann der Schlitz an einem Lagerring als Lagerbestandteil vorgesehen sein und der Transponder außerhalb des Lagers, beispielsweise an der Lageraufnahme, sofern der Schlitz bezüglich des übrigen Transponders als Schlitzantenne beschaltet ist.With regard to the arrangement of the slot on the body of the bearing component or the geometric configuration of the slot, there is a degree of freedom that can be used to optimize the antenna characteristic of the slot. The slot may be formed, for example, as the body of the bearing component piercing hole or mounted in the body blind hole or blind hole. Furthermore, essentially any geometric shape can be assumed, provided that it remains fundamentally suitable as a slot antenna. It can also be provided that the slot is arranged spatially separated from the transponder, if one appropriate circuit between the slot and the rest of the transponder is provided. For example, the slot can not be attached to the bearing itself, but attached to the bearing receptacle and the rest of the transponder can be arranged on a bearing ring, so that in this sense, the Lagerauf- amount applies as a bearing component. Accordingly, the slot may be provided on a bearing ring as a bearing component and the transponder outside of the bearing, for example on the bearing receptacle, provided that the slot is connected with respect to the rest of the transponder as a slot antenna.
Ist das Lager als Wälzlager ausgebildet mit einem Innenring und einem Außenring, kann der Schlitz durch den dem Innenring und dem Außenring ausgebildeten Spalt gebildet sein, sofern der Spalt elektrisch isolierend ausgestaltet ist, beispielsweise, wenn nicht-leitende, insbesondere keramische Wälzkörper vorgesehen sind.If the bearing is designed as a roller bearing having an inner ring and an outer ring, the slot may be formed by the gap formed in the inner ring and the outer ring, provided that the gap is designed to be electrically insulating, for example, if non-conductive, in particular ceramic rolling elements are provided.
Die Schaltung des Schlitzes als Schlitzantenne des Transponders kann durch eine leitende Verbindung, speziell durch eine galvanische Verbindung, zwischen dem Schlitz und dem übrigen Transponder ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, die Verbindung zwischen dem Schlitz und dem übrigen Transponder kontaktfrei, speziell durch eine kapazitive oder induktive Ankopplung des Schlitzes an den übrigen Transponder, auszubilden.The circuit of the slot as a slot antenna of the transponder can be formed by a conductive connection, especially by a galvanic connection, between the slot and the rest of the transponder. Alternatively or additionally, it may be provided that the connection between the slot and the rest of the transponder without contact, especially by a capacitive or inductive coupling of the slot to the other transponder form.
Vorzugsweise ist hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung des Schlitzes vorgesehen, dass der Schlitz als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung ausgebildet ist. Dabei erhält der Schlitz eine einfache, leicht reproduzierbare Gestalt, die im Hinblick auf eine Massenfertigung günstig ist. Die parallelen Seitenflächen der quaderförmigen Ausnehmung gestatten weiterhin, den übrigen Transponder insbesondere mit polarisierter Strahlung anzu- sprechen und stellen sicher, dass die von dem Transponder abgegebenen Signale eine Polarisation aufweisen, so dass diese Signale leicht in einem Rauschuntergrund erkannt werden können. Ist der Schlitz als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung ausgebildet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die quaderförmige Ausnehmung eine lange Seitenfläche mit einer Länge aufweist, die ca. der Hälfte der Wellen- länge des Transponders und eine Tiefe von ca. einem Viertel der Wellenlänge des Transponders entspricht. Die Bemessung des Schlitzes im Hinblick auf die Wellenlänge, auf die der Transponder anspricht, stellt sicher, dass der Schlitz als Schlitzantenne auf die Wellenlänge des Transponders abgestimmt ist. Andere Wellenlängen werden von der Schlitzantenne nur schwach empfangen, so dass die Schlitzantenne als Filter wirken kann.Preferably, it is provided with regard to the geometric configuration of the slot that the slot is formed as a substantially cuboidal recess. The slot is given a simple, easily reproducible shape, which is favorable in terms of mass production. The parallel side surfaces of the cuboid recess further allow the other transponder to respond in particular to polarized radiation and ensure that the signals emitted by the transponder have a polarization, so that these signals can be easily recognized in a noise background. If the slot is formed as a substantially cuboid recess, it is preferably provided that the cuboid recess has a long side surface with a length which corresponds to approximately half the wavelength of the transponder and a depth of approximately one quarter of the wavelength of the transponder , The sizing of the slot with respect to the wavelength to which the transponder responds ensures that the slot is tuned to the wavelength of the transponder as a slot antenna. Other wavelengths are poorly received by the slot antenna so that the slot antenna can act as a filter.
Der übrige Transponder kann von der Schlitzantenne räumlich beabstandet angeordnet sein.The remainder of the transponder can be spatially spaced from the slot antenna.
Vorzugsweise ist aber vorgesehen, dass der Transponder in dem Schlitz angeordnet ist. Der Schlitz stellt eine Öffnung bzw. eine Aufnahme für den übrigen Transponder dar, die durch den Transponder zumindest teilweise ausgefüllt wird. Der Transponder kann in dem Schlitz insbesondere so aufgenommen sein, dass der Transponder nicht über den Schlitz übersteht. Speziell kann der Schlitz so ausgestaltet sein, dass dieser den übrigen Transponder aufnimmt, allerdings die Flächen bzw. Kanten des Schlitzes, die dessen Wirkung als Schlitzantenne ausmachen, so optimiert sind, dass der Schlitz als gute Schlitzantenne des Transponders schaltbar ist.Preferably, however, it is provided that the transponder is arranged in the slot. The slot is an opening or a receptacle for the rest of the transponder, which is at least partially filled by the transponder. The transponder can be accommodated in the slot in particular so that the transponder does not protrude beyond the slot. Specifically, the slot may be configured to receive the remaining transponder, however, the surfaces or edges of the slot that make up its effect as a slot antenna are optimized so that the slot is switchable as a good slot antenna of the transponder.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Transponder in dem Schlitz außermittig, insbesondere nahe einer Fläche des Schlitzes, angeordnet ist. Bei der außermittigen Anordnung kann der übrige Transponder an einer Stelle angeordnet werden, bei der die Eingangsimpedanz der Schlitzantenne, die durch die geometrische Gestalt des Schlitzes, der Anordnung des übrigen Transponders in dem Schlitz und den dielektrischen Eigenschaften des Schlitzes wesentlich bestimmt ist, auf den übrigen Transponder angepasst wird. Ist der Schlitz durch eine im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung in dem Korpus des Lagerbestandteils gebildet, wobei eine lange Seitenfläche des Quaders ca. der halben und eine Tiefe des Quaders, gemessen von der Oberfläche der Umgebung der Ausnehmung, ungefähr einem Viertel der Wellenlänge des Transponders entspricht, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Transponder in dem Schlitz nahe der kurzen Seitenfläche des Quaders angeordnet ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass die lange oder kurze Seitenfläche des Quaders bzw. die Bodenfläche ihrerseits eine Öffnung aufweist, der Fläche klein im Bezug zu der Fläche der Seiten- bzw. Bodenfläche ist, wobei in dieser Öffnung der Transponder zumindest teilweise aufgenommen ist.It is preferably provided that the transponder is arranged eccentrically in the slot, in particular near a surface of the slot. In the off-center arrangement, the remainder of the transponder can be located at a location where the input impedance of the slot antenna, which is substantially determined by the slot's geometric shape, the location of the remainder of the transponder in the slot and the dielectric properties of the slot, is the remainder Transponder is adjusted. If the slot is formed by a substantially cuboidal recess in the body of the bearing component, wherein a long side surface of the cuboid corresponds to approximately half and a depth of the cuboid, measured from the surface of the environment of the recess, approximately one quarter of the wavelength of the transponder, may preferably be provided that the transponder is disposed in the slot near the short side surface of the cuboid. It can further be provided that the long or short side surface of the cuboid or the bottom surface in turn has an opening, the surface is small in relation to the surface of the side or bottom surface, wherein the transponder is at least partially accommodated in this opening.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Schlitz mit einem Dielektrikum gefüllt ist. Das Dielektrikum erhöht die Energiedichte in dem Schlitz und bietet weiter die Möglichkeit, die Wellenlänge in dem Schlitz einzustellen, und zwar so, dass die Eingangsimpedanz des übrigen Transponders auf die Impedanz der Schlitzantenne abgestimmt ist.It is preferably provided that the slot is filled with a dielectric. The dielectric increases the energy density in the slot and further provides the ability to adjust the wavelength in the slot, such that the input impedance of the remainder of the transponder is matched to the impedance of the slot antenna.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Antenne als bauliche Einheit, umfassend einen Anschluss für den Transponder, ein den Anschluss des Transponders umgebendes Dielektrikum, und eine elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikum, ausgebildet ist. Diese bauliche Einheit kann als von dem Lager getrennt gefertigtes Modul in eine in dem Lagerbestandteil vorgesehene Aufnahme eingepasst werden. Eine derartige bauliche Einheit kann auch in Fällen, wo das Korpus des Lagerbestandteils nicht metallisch leitend ausgebildet ist, als Schlitzantenne vorgesehen sein. Die elektrisch leitende Beschichtung des Dielektrikums bildet dabei die inneren Flächen eines Schlitzes und damit die wirksamen Flächen bzw. Kanten der Schlitzantenne aus. Das Dielektrikum selbst stabilisiert die Flächen des Schlitzes mechanisch und stellt definierte elektrische Verhältnisse zwischen den Flächen der äußeren Beschichtung her. Der Anschluss des Transponders ermöglicht ein Beschälten der baulichen Einheit als Schlitzantenne für einen Transponder, der außerhalb der baulichen Einheit angeordnet sein kann, vorzugsweise jedoch Bestandteil der baulichen Einheit und innerhalb des Dielektrikums oder an dem Dielektrikum aufgenommen ist.It is preferably provided that the antenna is constructed as a structural unit comprising a connection for the transponder, a dielectric surrounding the connection of the transponder, and an electrically conductive outer coating of the dielectric. This structural unit can be fitted as a manufactured separately from the bearing module in a provided in the bearing component receptacle. Such a structural unit can also be provided as a slot antenna in cases where the body of the bearing component is not formed metallically conductive. The electrically conductive coating of the dielectric thereby forms the inner surfaces of a slot and thus the effective surfaces or edges of the slot antenna. The dielectric itself mechanically stabilizes the surfaces of the slot and establishes defined electrical relationships between the surfaces of the outer coating. Of the Connection of the transponder allows Beschalts the structural unit as a slot antenna for a transponder, which can be arranged outside the structural unit, but preferably part of the structural unit and is incorporated within the dielectric or on the dielectric.
Ist die Antenne als bauliche Einheit ausgestaltet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikums von einer nicht-leitenden Beschichtung, insbesondere einer keramischen Beschichtung, umgeben ist. Die keramische Beschichtung schirmt die bauliche Einheit in elektronischer Hinsicht gegenüber dem Korpus des Lagerbestandteils ab, insbesondere können mechanische, thermische oder magnetische Einflüsse des Korpus des Lagerbestandteils auf die bauliche Einheit kontrolliert werden. Die keramische Beschichtung kann die elektrisch leitende äußere Beschichtung als Innenbeschichtung aufweisen, die dann wiederum das Dielektrikum umgibt. In diesem Fall ist die keramische Beschichtung Teil der baulichen Einheit.If the antenna is designed as a structural unit, it is preferably provided that the electrically conductive outer coating of the dielectric is surrounded by a non-conductive coating, in particular a ceramic coating. The ceramic coating shields the structural unit from an electronic point of view with respect to the body of the bearing component, in particular mechanical, thermal or magnetic influences of the body of the bearing component on the structural unit can be controlled. The ceramic coating may have the electrically conductive outer coating as an inner coating, which then in turn surrounds the dielectric. In this case, the ceramic coating is part of the structural unit.
Alternativ zu einer vorgefertigten baulichen Einheit als Schlitzantenne kann vorgesehen sein, einen Schlitz in dem Korpus des Lagerbestandteils vorzusehen, die Innenfläche des Schlitzes mit einer dielektrischenAs an alternative to a prefabricated structural unit as a slot antenna may be provided to provide a slot in the body of the bearing component, the inner surface of the slot with a dielectric
Beschichtung zu versehen, beispielsweise durch Befestigen einer keramischen Folie, auf die dielektrische Beschichtung eine elektrisch leitende Fläche aufzubringen, beispielsweise durch Befestigen einer metallischen Folie auf der dielektrischen Beschichtung, speziell der keramischen Folie, und in der derart ausgekleideten Innenfläche desTo provide coating, for example by attaching a ceramic film, on the dielectric coating to apply an electrically conductive surface, for example by attaching a metallic foil on the dielectric coating, especially the ceramic foil, and in the thus-lined inner surface of the
Schlitzes mindestens den Anschluss des Transponders an dieSlit at least the connection of the transponder to the
Schlitzantenne, vorzugsweise den gesamten übrigen Transponder einschließlich des Anschlusses an die Schlitzantenne, zu positionieren. Bei Bedarf kann der von der Innenfläche des Schlitzes umschlossene Bereich mit einem Dielektrikum ausgefüllt werden, dessen Oberfläche mit der Berandung des Schlitzes in der Ebene des Korpus des Lagerbestandteils bündig abschließt.Slot antenna, preferably the entire remaining transponder including the connection to the slot antenna to position. If necessary, the area enclosed by the inner surface of the slot can be filled with a dielectric whose surface is filled with the Boundary of the slot flush in the plane of the body of the bearing component.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels bzw. aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages and features of the invention will become apparent from the description of a preferred embodiment and from the dependent claims.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.The invention will be described and explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt eines Ausfüh- rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers,1 shows a cross section through a detail of an embodiment of a bearing according to the invention,
Fig. 2 zeigt den Ausschnitt aus Fig. 1 in einer Draufsicht, undFig. 2 shows the detail of Fig. 1 in a plan view, and
Fig. 3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Schlitzan- tenne, die von der in Fig. 1 und 2 gezeigten Schlitzantenne abweicht.FIG. 3 schematically shows a perspective view of a slot antenna which deviates from the slot antenna shown in FIGS. 1 and 2.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Fig. 1 zeigt ein Lager, das als Wälz- oder Gleitlager ausgebildet ist, mit einem Lagerbestandteil 1 , speziell einem Lagerring eines Wälzlagers, in dessen Korpus 2 ein Transponder 3 angeordnet ist. Das Lager kann auch als Linerführung ausgebildet sein, und der Lagerbestandteil 1 ist dann Bestandteil der Linearführung. Der Transponder 3 umfasst eine als Schlitzantenne 4 ausgebildete Antenne sowie den übrigen Transponder 5, der insbesondere elektronische Speicherkomponenten aufnimmt. Die Schlitzantenne 4 ist als Antenne des Transponders 3 ausgebildet und mit dem übrigen Transponder 5 gekoppelt, insbesondere kontaktlos gekoppelt, speziell durch eine induktive oder kapazitive Kopplung.Fig. 1 shows a bearing which is designed as a rolling or sliding bearing, with a bearing component 1, especially a bearing ring of a roller bearing, in the body 2, a transponder 3 is arranged. The bearing can also be designed as a liner guide, and the bearing component 1 is then part of the linear guide. The transponder 3 comprises an antenna designed as a slot antenna 4 as well as the remaining transponder 5, which accommodates in particular electronic memory components. The Slot antenna 4 is formed as an antenna of the transponder 3 and coupled to the rest of the transponder 5, in particular contactlessly coupled, especially by an inductive or capacitive coupling.
Die Schlitzantenne 4 ist als Schlitz 6 in dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ausgebildet; dieser Schlitz 6 weist bezogen auf die Oberfläche 7 des dem Schlitz 6 benachbarten Bereichs des Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 eine Tiefe von einem Viertel der Wellenlänge auf, auf die der Transponder 3 abgestimmt ist und mit der der Transponder 3 sendet bzw. durch einen Bediener von außen angesprochen werden kann.The slot antenna 4 is formed as a slot 6 in the body 2 of the bearing component 1; this slot 6 has with respect to the surface 7 of the slot 6 adjacent portion of the body 2 of the bearing component 1 has a depth of one quarter of the wavelength to which the transponder is tuned 3 and with which the transponder 3 transmits or by an operator of can be addressed outside.
Der Schlitz 6 ist schmal ausgebildet in dem Sinne, dass seine Erstreckung in der Ebene der Oberfläche 7 des Korpus 2 deutlich geringer als seine Tiefe ist. Innerhalb des Schlitzes 6 ist der übrige Transponder 5 nahe der Oberfläche des Schlitzes 6, also außermittig, angeordnet. Der Schlitz 6 ist mit einem Dielektrikum gefüllt, das bis zu der Oberfläche des Schlitzes 6 reicht, innerhalb dessen der übrige Transponder 5 angeordnet ist und das mit der Oberfläche 7 des Korpus 2 im wesentlichen bündig abschließt. Von der Oberfläche 7 gehen Seitenwände B, C im wesentlichen senkrecht ab; der Schlitz umfasst weiter eine Bodenfläche E. Das Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ist elektrisch leitend, insbesondere metallisch, so dass die Seitenwände B, C des Schlitzes 6 leitende Grenzflächen zu dem Dielektrikum zwischen den Seitenwänden B, C ausbilden. Damit lassen sich die Seitenwände B, C als leitende Flächen bzw. Kanten der Schlitzantenne 4 durch eine geeignete Beschaltung ausbilden.The slot 6 is narrow in the sense that its extension in the plane of the surface 7 of the body 2 is significantly less than its depth. Within the slot 6, the remainder of the transponder 5 is arranged close to the surface of the slot 6, that is to say off-center. The slot 6 is filled with a dielectric which extends to the surface of the slot 6, within which the remaining transponder 5 is arranged and which terminates substantially flush with the surface 7 of the body 2. From the surface 7 side walls B, C go substantially vertically; the slot further comprises a bottom surface E. The body 2 of the bearing component 1 is electrically conductive, in particular metallic, so that the side walls B, C of the slot 6 form conductive interfaces to the dielectric between the side walls B, C. Thus, the side walls B, C can be formed as conductive surfaces or edges of the slot antenna 4 by a suitable wiring.
Fig. 2 zeigt den Schlitz 6 und die Oberfläche 7 des Korpus 2 in Draufsicht. In Vergleich zu Fig. 1 ist erkennbar, dass der Schlitz 6 insgesamt als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung in dem Korpus 2 ausgebildet ist. Die langen Seitenflächen B, C des Quaders weisen eine Erstreckung auf, die im wesentlichen der Hälfte der Wellenlänge des Transponders 3 entspricht. Es ist weiter erkennbar, dass der übrige Transponder 5 in dem Schlitz 6 außermittig, insbesondere zu einer der kurzen Seitenflächen A, D hin verschoben, in dem Dielektrikum aufgenommen ist.Fig. 2 shows the slot 6 and the surface 7 of the body 2 in plan view. In comparison to FIG. 1, it can be seen that the slot 6 is formed overall as a substantially parallelepiped-shaped recess in the body 2. The long side surfaces B, C of the cuboid have an extent which corresponds essentially to half the wavelength of the transponder 3. It can be further seen that the rest of the transponder 5 in the slot. 6 off-center, in particular shifted to one of the short side surfaces A, D, is received in the dielectric.
Da die Schlitzantenne 4 durch die langen Seitenflächen C, B gebildet wird, ist die exakte Ausgestaltung der kurzen Seitenflächen A, D bzw. der Bodenfläche B für die Funktion der Schlitzantenne 4 nicht entscheidend. Insbesondere können die Seitenflächen A, D auch gerundet ausgestaltet sein oder ganz entfallen, so dass in letzterem Fall die langen Seitenflächen C, B zu den jeweiligen Enden hin aufeinander zulaufen und der Schlitz 6 eine im wesentlichen mandelförmige Draufsicht bietet. Ebenso kann die Bodenfläche B gerundet ausgebildet sein oder V-förmig zulaufen. An den Enden im Bereich der Seitenfläche A, D kann sich der Schlitz auch aufweiten, so dass der übrige Transponder 5 in dieser Aufweitung des Schlitzes aufgenommen werden kann. Weiter kann die Bodenfläche B bzw. eine der beiden Seitenflächen C, B oder A, D eine Vertiefung aufweisen, in die der übrige Transponder 5 aufgenommen ist, so dass sich dieser nicht mehr unmittelbar zwischen den langen Seitenflächen C, B befindet.Since the slot antenna 4 is formed by the long side surfaces C, B, the exact configuration of the short side surfaces A, D and the bottom surface B is not critical to the function of the slot antenna 4. In particular, the side surfaces A, D can also be designed rounded or completely omitted, so that in the latter case, the long side surfaces C, B converge towards the respective ends and the slot 6 provides a substantially almond-shaped plan view. Likewise, the bottom surface B may be rounded or tapered in a V-shape. At the ends in the region of the side surface A, D, the slot can also widen, so that the remaining transponder 5 can be accommodated in this widening of the slot. Further, the bottom surface B or one of the two side surfaces C, B or A, D may have a depression, in which the rest of the transponder 5 is received, so that it is no longer located directly between the long side surfaces C, B.
Die in Fig. 3 gezeigte Schlitzantenne 4 weicht von der in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellten Schlitzantenne insofern ab, als dass der übrige Transponder 5 mittig in dem als quaderförmigen Ausnehmung ausgebildeten Schlitz 6 angeordnet ist. Von dem übrigen Transponder 5 weisen galvanischeThe slot antenna 4 shown in FIG. 3 deviates from the slot antenna shown in FIG. 1 or FIG. 2 in that the remaining transponder 5 is arranged centrally in the slot 6 designed as a cuboid-shaped recess. From the rest of the transponder 5 have galvanic
Kontaktierungen 8 zu den beiden langen Seitenflächen B, C des Schlitzes 6.Contacts 8 to the two long side surfaces B, C of the slot 6.
Die Seitenflächen A, B, C, D, E der Schlitzantenne 4 sind außen nicht leitend, insbesondere mit einer keramischen Beschichtung versehen, und innen, an der auf den übrigen Transponder 5 zugewandten Teilfläche, elektrisch leitend ausgebildet. Die keramische Beschichtung isoliert dieThe side surfaces A, B, C, D, E of the slot antenna 4 are externally non-conductive, in particular provided with a ceramic coating, and on the inside, on the other transponder 5 facing surface, electrically conductive. The ceramic coating insulates the
Schlitzantenne 4 von dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1. DieSlot antenna 4 of the body 2 of the bearing component 1. The
Schlitzantenne 4 ist weiter mit einem Dielektrikum (z. B. PA66 - GF25 oder einer Keramik, aus der Wälzkörper ausgebildet werden) gefüllt, innerhalb dessen der übrige Transponder 5 mit dem Anschluss an die Seitenflächen B, C der Schlitzantenne, speziell mit der Kontaktierung 8 zu den Seitenflächen B, C, angeordnet ist.Slot antenna 4 is further filled with a dielectric (eg PA66-GF25 or a ceramic, from which rolling elements are formed), within which the rest of the transponder 5 is connected to the side surfaces B, C of the slot antenna, especially with the contact 8 to the side surfaces B, C, is arranged.
Die in Fig. 3 dargestellte Schlitzantenne 4 kann als bauliche Einheit ausgebildet sein, die als Bestandteile mindestens die elektrisch leitenden Teilflächen der Seitenflächen B, C, das Dielektrikum und die Anschlüsse des übrigen Transponders 5 zu den elektrisch leitenden Teilflächen der Seitenflächen B, C umfasst. Eine derartige bauliche Einheit kann in eine Ausnehmung von quaderförmiger Gestalt eingesetzt werden. Weist die bauliche Einheit zusätzlich eine außenseitige keramische oder nicht-leitende Beschichtung auf, ist diese Baueinheit weitgehend unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 als Schlitzantenne 4 verwendbar.The slot antenna 4 shown in FIG. 3 can be designed as a structural unit comprising as components at least the electrically conductive partial surfaces of the side surfaces B, C, the dielectric and the terminals of the remaining transponder 5 to the electrically conductive partial surfaces of the side surfaces B, C. Such a structural unit can be inserted into a recess of cuboidal shape. If the structural unit additionally has an external ceramic or non-conductive coating, this structural unit can be used largely as a slot antenna 4, regardless of the electrical conductivity of the body 2 of the bearing component 1.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war die Schlitzantenne 4 insbesondere durch die langen Seitenflächen C, B des Schlitzes 6 gebildet. Es versteht sich, daß alternativ oder ergänzend hierzu auch die kurzen Seitenflächen A, D als Schlitzantenne geschaltet werden können, die auf eine andere Wellenlänge des Transponders 3 abgestimmt ist. Es versteht sich weiter, daß die Flächen der Schlitzantenne einander nicht unbedingt gegenüber stehen müssen; diese Flächen können auch einen Winkel untereinander einschließen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Schlitzantenne zwischen einer kurzen Seitenfläche, z. B. A, und einer langen Seitenfläche, z. B. B, auszubilden, sofern zwischen den Seitenflächen A und B eine elektrische Isolierung vorgesehen ist.In the embodiment described above, the slot antenna 4 was formed in particular by the long side surfaces C, B of the slot 6. It is understood that alternatively or additionally, the short side surfaces A, D can be switched as a slot antenna, which is tuned to a different wavelength of the transponder 3. It is further understood that the surfaces of the slot antenna need not necessarily face each other; These surfaces may also include an angle with each other. For example, it may be provided, the slot antenna between a short side surface, z. B. A, and a long side surface, z. B. B, if an electrical insulation is provided between the side surfaces A and B.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war die geometrische Form der Schlitzantenne 4 im wesentlichen durch die Form des Schlitzes 6 bestimmt. Sofern ein Schlitz eine von der gewünschten Schlitzantenne 4 abweichende Form aufweist, versteht es sich, dass der Schlitz in seiner Form an die gewünschte Form der Schlitzantenne 4 angepasst werden kann, insbesondere kann der Schlitz soweit mit beispielsweise elektrisch leitender Paste gefüllt werden, bis der verbleibende Spalt die gewünschte geometrische Gestalt der Schlitzantenne aufweist. Ist die Schlitzantenne 4 durch eine bauliche Einheit ausgebildet, kann diese bauliche Einheit in die Füllung des Schlitzes, speziell in die elektrisch leitende Paste, eingefügt werden.In the embodiment described above, the geometric shape of the slot antenna 4 was determined substantially by the shape of the slot 6. If a slot has a different shape from the desired slot antenna 4, it is understood that the slot can be adapted in shape to the desired shape of the slot antenna 4, in particular, the slot as far as For example, electrically conductive paste are filled until the remaining gap has the desired geometric shape of the slot antenna. If the slot antenna 4 is formed by a structural unit, this structural unit can be inserted into the filling of the slot, especially in the electrically conductive paste.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Schlitz als Ausnehmung in dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ausgebildet. Es versteht sich, dass der Schlitz nicht als Ausnehmung in dem Korpus vorgesehen sein muss; ebenfalls kann vorgesehen sein, den Schlitz zwischen der Oberfläche 7 des Korpus 2 und einen bezüglich der Oberfläche 7 verstemmten Abschnitt auszubilden. Weiter kann der Schlitz zwischen der Oberfläche eines ersten Lagerbestandteils und der Oberfläche eines zweiten Lagerbestandteils ausgebildet sein, insbesondere zwischen dem Innenring und dem Außenring eines Wälzlagers oder zwischen einem Lagerring und einem elektrisch leitenden Dichtelement des Lagers.In the embodiment described above, the slot was formed as a recess in the body 2 of the bearing component 1. It is understood that the slot need not be provided as a recess in the body; it can also be provided to form the slot between the surface 7 of the body 2 and a portion caulked with respect to the surface 7. Further, the slot between the surface of a first bearing component and the surface of a second bearing component may be formed, in particular between the inner ring and the outer ring of a rolling bearing or between a bearing ring and an electrically conductive sealing element of the bearing.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Schlitz 6 durch eine Blindbohrung in dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ausgebildet. Es versteht sich, dass der Schlitz 6 auch durch eine das Korpus 2 durchsetzende Durchbrechung ausgebildet sein kann, bei der es keine Bodenfläche E gibt.In the embodiment described above, the slot 6 was formed by a blind hole in the body 2 of the bearing component 1. It is understood that the slot 6 may also be formed by an opening passing through the body 2, in which there is no bottom surface E.
Die Seitenflächen A, B, C, D, E der Schlitzantenne 4 des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 waren außen nicht leitend, insbesondere mit einer keramischen Beschichtung versehen. Es versteht sich, dass die Seitenflächen auch außen leitend ausgebildet sein können.The side surfaces A, B, C, D, E of the slot antenna 4 of the embodiment of FIG. 3 were outside non-conductive, in particular provided with a ceramic coating. It is understood that the side surfaces may be formed externally conductive.
Die Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf ein als Wälzlager ausgebildetes Lager beschrieben. Der Lagerbestandteil 1 war darbei derThe invention has been described above with reference to a bearing designed as a roller bearing. The bearing part 1 was the case
Käfig, die Dichtung, einer der Wälzkörper oder einer der Lagerringe desCage, the seal, one of the rolling elements or one of the bearing rings of the
Wälzlagers. Es versteht sich, dass das Lager auch als Linearführung ausgebildet sein kann, dem Lagerbestandteil 1 der beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht in diesem Fall die Schiene, die Umlaufeinheit oder der Schlitten bzw. ein anderer Teil der Linearführung als Lagerbestandteil. Bearing. It is understood that the bearing also as a linear guide may be formed, the bearing component 1 of the two embodiments described above corresponds in this case, the rail, the circulation unit or the carriage or another part of the linear guide as a bearing component.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Lagerbestandteil 2 Korpus des Lagerbestandteils 11 bearing component 2 body of bearing component 1
3 Transponder3 transponders
4 Schlitzantenne des Transponders4 slot antenna of the transponder
5 übriger Transponder5 other transponders
6 Schlitz 7 Oberfläche des Korpus 26 slot 7 surface of the body 2
8 galvanische Kontaktierung 8 galvanic contacting

Claims

Patentansprüche claims
1. Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager oder Linearführung, umfassend mindestens einen Lagerbestandteil (1), insbesondere einen Lagerring des Wälzlagers, und einen Transponder (3) mit einer Antenne (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (4) als Schlitzantenne ausgebildet ist und einen Schlitz (6) umfasst, und dass der Schlitz (6) in oder an dem Lagerbestandteil (1) ausgebildet ist.1. bearing, in particular rolling bearing or plain bearing or linear guide, comprising at least one bearing component (1), in particular a bearing ring of the rolling bearing, and a transponder (3) with an antenna (4), characterized in that the antenna (4) formed as a slot antenna is and includes a slot (6), and that the slot (6) is formed in or on the bearing component (1).
2. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung ausgebildet ist.2. Bearing according to claim 1, characterized in that the slot (6) is designed as a substantially cuboidal recess.
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die quaderförmige Ausnehmung eine lange Seitenfläche (B, C) mit einer Länge aufweist, die ca. der Hälfte der Wellenlänge des Transponders und eine Tiefe von ca. einem Viertel der Wellenlänge des Transponders entspricht.3. Bearing according to claim 2, characterized in that the cuboid recess has a long side surface (B, C) having a length which corresponds to approximately half the wavelength of the transponder and a depth of about one quarter of the wavelength of the transponder.
4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der übrige Transponder (5) in dem Schlitz (6) angeordnet ist.4. Bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that in that the remaining transponder (5) is arranged in the slot (6).
5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der übrige Transponder (5) in dem Schlitz (6) außermittig, insbesondere nahe ei- ner Fläche des Schlitzes (6), angeordnet ist.5. Bearing according to claim 4, characterized in that the remaining transponder (5) in the slot (6) off-center, in particular near a ner surface of the slot (6), is arranged.
6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) mit einem Dielektrikum gefüllt ist.6. Bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the slot (6) is filled with a dielectric.
7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (4) als bauliche Einheit, umfassend einen An- schluss (8) für den Transponder (5), ein den Anschluss (8) des Transponders (5) umgebendes Dielektrikum, und eine elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikum, ausgebildet ist.7. Bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the antenna (4) as a structural unit, comprising a connection (8) for the transponder (5), a connection (8) of the transponder (5). surrounding dielectric, and an electrically conductive outer coating of the dielectric is formed.
8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikums von einer nichtleitenden Beschichtung, insbesondere einer keramischen Beschichtung, umgeben ist.8. Bearing according to claim 7, characterized in that the electrically conductive outer coating of the dielectric is surrounded by a non-conductive coating, in particular a ceramic coating.
9. Verwendung eines Schlitzes (6) in oder an einem Lagerbestandteil (1) eines Lagers als Schlitzantenne (4) eines dem Lager zugeordneten Transponders (3). 9. Use of a slot (6) in or on a bearing component (1) of a bearing as a slot antenna (4) of a bearing associated with the transponder (3).
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