EP2583830A1 - Transpondereinsatz an Druckwalzen - Google Patents

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Publication number
EP2583830A1
EP2583830A1 EP12188307.8A EP12188307A EP2583830A1 EP 2583830 A1 EP2583830 A1 EP 2583830A1 EP 12188307 A EP12188307 A EP 12188307A EP 2583830 A1 EP2583830 A1 EP 2583830A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rfid transponder
transmitter
shaft
receiver
transponder
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Withdrawn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
EP12188307.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Zipf
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.)
Janoschka Holding GmbH
Original Assignee
Janoschka Holding GmbH
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 Janoschka Holding GmbH filed Critical Janoschka Holding GmbH
Publication of EP2583830A1 publication Critical patent/EP2583830A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/02—Arrangements of indicating devices, e.g. counters

Definitions

  • the present invention describes an arrangement for the transmission of data in the UHF range between a transmitter / receiver and an RFID transponder, which is arranged in the pressure roller. moreover, the use of this arrangement for locating printing rolls and a method of data transmission using the arrangement are disclosed.
  • RFID transponders has also prevailed in the printing sector, especially in the handling of printing rollers.
  • the RFID transponders are used here for various purposes.
  • the RFID chip is arranged in the peripheral surface (lateral surface) of the pressure roller and read or described regularly during operation.
  • the read head for controlling the RFID transponder is arranged so that the RFID transponder is regularly passed by rotating printing roller at a small distance to this. Since it is provided that the RFID transponder in preferred embodiments also performs the tasks of a positioning mark, the read head is closely spaced from the roll surface and positioned in the vertical direction above the continuous RFID transponder. A data transmission from or to the RFID transponder from a greater distance is not provided according to the purpose.
  • the EP 1 559 572 A1 describes the arrangement of an RFID chip in a printing cylinder, which is designed without its own shaft or journal and is mounted by mounting on a shaft.
  • the RFID chip is positioned either with the material surface finally at the end faces or below the surface when mounted in the lateral surface.
  • Another embodiment shows a method for producing a sleeve, in particular a multilayer sleeve.
  • a very thin planar RFID transponder is inserted during the winding of the layers between them.
  • the RFID transponder stores a wide variety of data, both for identification and for the previous use of the printing roller or sleeve and logistical information.
  • the RFID chip preferably operates in the UHF range.
  • a movable bearing element of a printing machine in which a sensor head is arranged.
  • the bearing element serves to receive the shaft of printing cylinders, but does not have to carry the printing cylinder whose RFID transponder is to be read out.
  • the RFID transponder of the printing cylinder can be RFID chip, a position transmitter or the like. It is shown that the RFID chip is arranged in a collar of the printing cylinder.
  • the reader is located in a portion of the bearing that is shaped so that the reader is directly opposite the RFID chip.
  • the EP 2 090 944 A1 discloses the use of RFID transponders in components of printing machines.
  • the publication teaches to transmit various types, operating and position data via RFID.
  • a concrete teaching for advantageous arrangement of the RFID transponder on certain machine parts of the printing presses is not apparent from the application.
  • the RFID chip is accommodated in the pressure roller or the sleeve. He is doing in the lateral surface or the end faces of the pressure roller or the sleeve.
  • the communication devices that are used for reading or writing the RFID transponder are arranged so that they have the smallest possible distance to the RFID transponder and thus achieve the highest possible signal strength. These designs are very well suited for recording current operating values, topology information and the like, and making them available on demand. Less suitable are these arrangements when it comes to query for logistic processes data of the printing rollers. Such data relate, for example, serial numbers, type designations, previous storage and installation locations and suitability specifications. Such information is usually needed before it comes to mounting the pressure roller in the printing press. Even if the pressure roller is mounted, the corresponding data should be able to be read out or programmed, especially in older machines which do not have permanently installed and adjusted RFID transponder reader / writer devices.
  • the object thus arises of creating an arrangement which makes it possible to program logistic data from RFID transponders on pressure rollers or sleeves or this should be possible in the built-in and uninstalled state of the printing rollers or sleeves and both stationary and portable readers.
  • the object is thus achieved with an arrangement for data transmission in the UHF range between a transmitter / receiver and an RFID transponder.
  • the RFID transponder is arranged in a pressure roller, wherein the pressure roller has a pressure cylinder or sleeve and a shaft or at least axle journals which carry the pressure cylinder or sleeve.
  • the RFID transponder is disposed below the surface of the shaft or a journal or with the surface final, between the end face of the printing cylinder or sleeve and the end face of the shaft or a journal. It is essential that the transmitter / receiver is spaced from the end face of the shaft or journal.
  • the transmitter / receiver has a distance to the end face of the shaft or journal, which is preferably between 1 mm, more preferably 10 mm and most preferably 100 mm and more preferably 1000 mm and the maximum range of the signal.
  • the transmitter / receiver is thus arranged at a distance from the RFID transponder, which is greater than the distance to the nearest outer end face of the shaft or the journal and smaller than the maximum range of the transmitter / receiver.
  • the outer end face of the shaft or axle journal lies on one of the outer ends of the pressure roller. It is thus not meant the end of a journal, which is anchored in the wall of the printing cylinder.
  • transponder axis The parallel to the geometric center axis of the shaft or the journal and the axis passing through the transponder is referred to below transponder axis.
  • the transmitter / receiver is preferably arranged in alignment with this axis.
  • the deviation of the transmitter / receiver from the transponder axis is preferably less than 20 °, more preferably less than 15 °, most preferably less than 10 ° and more preferably less than 5 °. It has proven to be particularly advantageous to position the transmitter / receiver directly in the transponder axis with a deviation of less than 3 ° from this.
  • the angle is measured with the RFID transponder (in particular the geometric center of gravity of the antenna of the RFID transponder) as a vertex.
  • the total distance of the transmitter / receiver to the RFID transponder does not exceed the range of the signal transmission, d. H.
  • the transmitter / receiver is arranged in a geometric straight circular truncated cone, the base of which is determined by the maximum range of the signal (ignoring a curvature due to lobes of the signal) and whose top surface is assumed to be parallel to the base and spaced from the end of the shaft / journal ,
  • the lateral surface is defined by the maximum permissible deviation of the transmitter / receiver from the transponder axis. This maximum permissible deviation extends as described around the transponder axis.
  • the RFID transponder is a commercially available RFID transponder that transmits in the UHF range.
  • the RFID transponder is preferably not equipped with its own energy source, such as a battery, but it receives its operating power wirelessly from the transmitter / receiver.
  • the RFID transponder preferably has an antenna which serves to receive and transmit signals and to absorb energy.
  • a data storage unit and a converter are preferably provided which is suitable for describing the data storage unit with received data or for reading out the data of the data storage unit and for transmitting it via the antenna.
  • the RFID transponder preferably operates in the UHF range (300 MHz-3GHz) and particularly preferably in the frequency range of 869 MHz. However, RFID transponders in other frequency ranges are also possible.
  • the data storage unit preferably has at least one memory area, which can only be written once, for recording immutable data, such as, for example, serial number and type designation.
  • immutable data such as, for example, serial number and type designation.
  • at least one further data area which can be written on as often as desired is stored, in which variable data such as storage location, company-specific designations, application numbers, etc. are stored.
  • a preferred embodiment of the data storage unit has a first unchangeable data area with the indication of the IPC code, a second unchangeable data area for receiving the unit tag (serial number) and a first recordable data area for acquiring ASCII data.
  • the transmitter / receiver preferably has at least one antenna.
  • Transmitter / receiver solutions known from the prior art have planar antennas. These planar antennas form an effective surface, which must lie at least in part within the geometric straight circular truncated cone described above. This part must preferably be at least 15%, more preferably at least 30%, more preferably at least 66%, and furthermore preferably at least 90% of the effective area. In a planar design of the antenna, this is to be aligned substantially parallel to the end face of the shaft or the axle journal. Small deviations of approx. 5 ° to 25 ° from parallelism are possible.
  • the pressure roller has in particular a pressure cylinder which is mounted by means of a continuous shaft or by means of axle journal.
  • the shaft or the journal carry the impression cylinder both in the bearing device before or after its use, as well as in the transport devices with which it is moved and the rotation bearings of the printing press.
  • This support device may, for example, in an inflatable bellows, which is expanded after pushing the sleeve and this holds it from the inside, or in a single or multi-layer rubber coating to which the sleeve is pushed.
  • the RFID transponder is placed in the shaft or journal. This is preferably done by being inserted in a recess in the surface of the shaft or one of the journal. The recess is then with a suitable material, for example. Epoxy resin, shed or glued so that a smooth finish with the surrounding surface is achieved.
  • the RFID transponder itself can terminate directly on the surface or else be under a protective layer of covering material.
  • a metallic protective layer preferably made of the material of the shaft or of the journal, is preferably glued by means of the material for casting or bonding the RFID transponder.
  • the RFID transponder is not disposed in the region of the shaft or the journal which is subjected to actual bearing or friction forces during operation.
  • the RFID transponder is arranged so that it is in installed state of the pressure roller in the shaft or the journal between the bearing of the shaft or the journal and the end wall of the printing cylinder is located.
  • the RFID transponder is preferably arranged under a metallic or non-metallic protective layer.
  • the non-metallic protective layer is preferably formed of a plastic or ceramic material, more preferably of the material with which the RFID transponder is glued.
  • the achievable read range depends on the installation procedure, in particular how much distance remains between the RFID transponder and the edge of the recess in which the RFID transponder is arranged. This distance is preferably 1 mm to 10 mm, more preferably 2 mm to 7 mm and most preferably 3 mm to 5 mm.
  • the reading or writing the RFID transponder can be done in various ways.
  • a preferred embodiment provides for the use of portable transmitter / receiver devices. These can be used advantageously in particular when the printing cylinders or sleeves are mounted in shelves horizontally resting on the shafts or the journal. An employee can now check the axle ends in their extension in search of a specific pressure roller with a hand-held device until the desired pressure roller is found.
  • An analogous procedure is advantageously also possible if the pressure rollers are installed in the printing press.
  • the geometric axes of the shafts or stub axles point in the direction of the accessible area next to the printing machine. The reading of the RFID transponder data is thus particularly well possible with a portable transmitter / receiver device.
  • the printing press steps off and queries the transmitter / receiver device, for example, the number of previous uses a pressure roller from the RFID transponder to the current order and written back to the RFID transponder.
  • the same can of course be done with stationary on the printing press in the vicinity of the bearings of the shafts or journal arranged transmitter / receiver devices.
  • the pressure rollers are transported individually or to several by means of forklifts.
  • the pressure rollers or sleeves are in the axial direction preferably approximately perpendicular to the transport direction on the Forklift arranged.
  • the forklift truck passes through two parallel transmitter / receiver sets identifying the pressure rollers during transit. If the end of the shafts or journals equipped with the RFID transponder reliably always points in the same direction, a vertical row of transceiver devices may even be advantageously sufficient.
  • Fig. 1 and Fig. 2 show schematic representations of the arrangement according to the invention.
  • Fig. 2 shows the section A from Fig. 1 increased.
  • a pressure roller (1) with a C02509-30AMC RFID transponder (T) integrated in the shaft (13) is used.
  • This RFID transponder (T) transmits in the frequency range of 865.6 - 867.6 MHz.
  • the RFID transponder (T) is arranged in the surface of the shaft (13) and embedded therein in a recess (132) in epoxy resin. Fastening is a shaft portion which is located between the end face (12) of the printing cylinder (11) and the bearing portion in which the shaft (13) rests in the rotary bearing of the printing press.
  • the RFID transponder (T) is read when it passes during transport a stationary RFID transmitter / receiver unit (SE) of the type UHF Longe Range LRU 3000 of the company Feig Electronic.
  • the transmitter / receiver unit (SE) emits a power of about 2 watts and reaches a maximum data transmission range (c) of about 100 cm to 150 cm.
  • the distance (r) between RFID transponder (T) and edge of the recess (132), in which the RFID transponder (T) is arranged, is 3 mm.
  • the stationary RFID transmitter / receiver (SE) is located at the forklift entrance of the storage space in which the pressure rollers (1) store until their use.
  • the pressure rollers (1) Since the transport of the pressure rollers (1) takes place with a custom-made pickup, it is ensured that the pressure rollers (1) the entrance always in the required height and with the correct orientation (shaft end (131) with the RFID transponder (T) in the direction the transmitter / receiver device (SE) oriented) happen. This ensures that the transmitter / receiver unit (SE) is passed within a straight circular truncated cone around the transponder axis (3) at an angle ( ⁇ ) of 20 ° to the latter, the vertex of the angle ( ⁇ ) in the installation location (21). of the RFID transponder on the shaft (13). From the transmitter / receiver unit (SE), the information about the passage of the warehouse entrance is transmitted to a data processing device, which then stores them and / or further processed.
  • a mobile transmitter / receiver unit (SE) - Merlin of the company Nordic ID - with a capacity of 200 mWatt is used.
  • an employee checks the stock at regular intervals or on demand on pressure rollers (1) by stepping off the storage shelves and bringing the mobile transceiver device (SE) close to the end faces of the shaft ends (131), thus interrogating the information.
  • Due to the lower power of the transmitter / receiver device (SE) is here a distance (b) of about 20 cm to successfully read the information from the RFID transponder (T) necessary.

Abstract

Es wird eine Anordnung zur Datenübertragung im UHF-Bereich zwischen einem Sender/Empfänger und einem RFID-Transponder, der in der Welle (13) oder einem Achszapfen einer Druckwalze angeordnet ist, vorgestellt. Der Sender/Empfänger ist dabei in einem Winkel kleiner 20° zu einer Achse angeordnet, die durch den Einbauort des RFID-Transponders und parallel zur geometrische Achse der Welle oder des Achszapfens verläuft. Weiterhin werden die Verwendung einer derartigen Anordnung sowie eine Verfahren zur Realisierung der Datenübertragung zwischen einem Sender/Empfänger und einem RFID-Transponder der in der Welle oder einem Achszapfen einer Druckwalze positioniert ist, vorgestellt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Anordnung zur Übertragung von Daten im UHF-Bereich zwischen einem Sender/Empfänger und einem RFID-Transponder, der in der Druckwalze angeordnet ist. darüber hinaus werden die Verwendung dieser Anordnung zur Standortbestimmung von Druckwalzen und ein Verfahren zur Datenübertragung unter Nutzung der Anordnung offenbart.
  • Der Einsatz von RFID-Transpondern hat sich auch im Druckbereich, insbesondere bei der Handhabung von Druckwalzen durchgesetzt. Die RFID-Transponder werden hier für verschiedene Anwendungszwecke eingesetzt.
  • In der DE 10 2006 060 464 A1 wird der Einsatz von RFID-Transpondern bei der Positionierung der Druckwalzen in der Druckmaschine und für die Zwischenspeicherung von Topologieinformationen der Druckwalze beschrieben. Der RFID-Chip wird dabei in der Umfangsfläche (Mantelfläche) der Druckwalze angeordnet und auch während des Betriebes regelmäßig gelesen bzw. beschrieben. Der Lesekopf zur Ansteuerung des RFID-Transponders ist so angeordnet, dass der RFID-Transponder bei rotierender Druckwalze regelmäßig in geringem Abstand an diesem vorbeigeführt wird. Da vorgesehen ist, dass der RFID-Transponder in bevorzugten Ausführungsformen auch die Aufgaben einer Positioniermarke übernimmt, ist der Lesekopf dicht beabstandet zur Walzenoberfläche und in senkrechter Richtung oberhalb des durchlaufenden RFID-Transponders positioniert. Eine Datenübertragung vom bzw. zum RFID-Transponder aus größerem Abstand ist, entsprechend dem Einsatzzweck nicht vorgesehen.
  • Die EP 1 559 572 A1 beschreibt die Anordnung eines RFID-Chips in einem Druckzylinder, der ohne eigene Welle oder Achszapfen ausgeführt ist und durch Aufstecken auf eine Welle montiert wird. Der RFID-Chip wird dabei entweder mit der Materialoberfläche abschließend an den Stirnflächen oder aber unterhalb der Oberfläche bei Montage in der Mantelfläche positioniert. Eine weitere Ausführungsform zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Sleeves, insbesondere eines Multilayer-Sleeves. Dabei wird ein sehr dünner flächiger RFID-Transponder während der Wicklung der Lagen zwischen diese eingelegt. Gespeichert werden im RFID-Transponder verschiedenste Daten sowohl zur Identifikation als auch zur bisherigen Verwendung der Druckwalze bzw. des Sleeves und logistische Informationen. Der RFID-Chip arbeitet bevorzugt im UHF-Bereich.
  • In der DE 10 2007 059 507 A1 wird ein bewegliches Lagerelement einer Druckmaschine beschrieben, in dem ein Sensorkopf angeordnet ist. Das Lagerelement dient der Aufnahme der Welle von Druckzylindern, muss jedoch nicht den Druckzylinder tragen, dessen RFID-Transponder ausgelesen werden soll. Der RFID-Transponder des Druckzylinders kann ein RFID-Chip, ein Positionssender oder ähnliches sein. Es wird dargestellt, dass der RFID-Chip in einem Bund des Druckzylinders angeordnet ist. Der Leser befindet sich in einem Teil des Lagers, das so ausgeformt ist, dass der Leser sich dem RFID-Chip unmittelbar gegenüber befindet.
  • Die EP 2 090 944 A1 offenbart den Einsatz von RFID-Transpondern bei Komponenten von Druckmaschinen. Die Druckschrift lehrt, verschiedene Typen, Betriebs- und Positionsdaten per RFID zu übertragen. Eine konkrete Lehre zur vorteilhaften Anordnung der RFID-Transponder an bestimmten Maschinenteilen der Druckmaschinen ist der Anmeldung nicht zu entnehmen.
  • In der DE 101 45 413 A1 wird ein Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen sowie der Einsatz von Transpondern in zu identifizierenden Gegenständen beschrieben. Der Schwerpunkt der Offenbarung liegt auf dem Einsatz von RFID-Transpondern in Verpackungen, insbesondere in Zigarettenverpackungen. Des Weiteren wird die Anordnung von Transpondern an Maschinenelementen von Verpackungsmaschinen beschrieben. Dabei wird jedem Transponder ein Lesegerät zugeordnet. Die Druckschrift macht jedoch weder Angaben, wie der Einsatz von Transpondern insbesondere in Druckmaschinen erfolgen soll noch wie eine besonders vorteilhafte Anordnung von Transponder sowie Lesegerät aussehen könnte.
  • In den Lösungen nach dem Stand der Technik ist der RFID-Chip in der Druckwalze bzw. dem Sleeve untergebracht. Er befindet sich dabei in der Mantelfläche oder den Stirnflächen der Druckwalze bzw. des Sleeves. Die Kommunikationseinrichtungen, die zum Lesen bzw. Beschreiben der RFID-Transponder dienen, sind so angeordnet, dass sie einen möglichst geringen Abstand zum RFID-Transponder aufweisen und somit eine möglichst hohe Signalstärke erreichen. Diese Konstruktionen sind sehr gut geeignet, um aktuelle Betriebswerte, Topologieangaben und ähnliches aufzuzeichnen und bei Bedarf zur Verfügung zu stellen. Weniger geeignet sind diese Anordnungen, wenn es darum geht, für logistische Prozesse Daten der Druckwalzen abzufragen. Derartige Daten betreffen bspw. Seriennummern, Typenbezeichnungen, bisherige Lager- und Einsatzorte und Eignungsangaben. Solche Informationen werden meist benötigt, bevor es zur Montage der Druckwalze in der Druckmaschine kommt. Auch wenn die Druckwalze montiert ist, sollten die entsprechenden Daten ausgelesen bzw. programmiert werden können, insbesondere auch in älteren Maschinen, die über keine fest installierten und justierten Lese-/Schreibvorrichtungen für RFID-Transponder verfügen.
  • Es ergibt sich somit die Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, die es ermöglicht, logistische Daten von RFID-Transpondern an Druckwalzen bzw. Sleeves zu programmieren bzw. auszulesen, wobei dies im eingebauten sowie im nichteingebauten Zustand der Druckwalzen oder Sleeves und sowohl mit stationären als auch transportablen Lesegeräten möglich sein soll.
  • Untersuchungen haben überraschend ergeben, dass bei einer Anordnung eines RFID-Transponders in der Welle bzw. den Achszapfen des Druckzylinders oder Sleeves eine besonders gute Kommunikation mit dem RFID-Chip (Transponder) möglich ist, wenn der Sender/Empfänger sich annähernd in Verlängerung der geometrischen Achse der Welle und insbesondere in einer dazu parallelen Achse, die durch den RFID-Transponder verläuft, befindet. Der RFID-Transponder arbeitet dazu im UHF-Bereich.
  • Erfindungsgemäß wird also die Aufgabe mit einer Anordnung zur Datenübertragung im UHF-Bereich zwischen einem Sender/Empfänger und einem RFID-Transponder gelöst. Dabei ist der RFID-Transponder in einer Druckwalze angeordnet, wobei die Druckwalze einen Druckzylinder oder Sleeve sowie eine Welle oder mindestens Achszapfen, die den Druckzylinder oder Sleeve tragen, aufweist. Der RFID-Transponder ist unterhalb der Oberfläche der Welle oder eines Achszapfens oder mit der Oberfläche abschließend, zwischen der Stirnfläche des Druckzylinders oder Sleeves und der Stirnfläche der Welle oder eines Achszapfens angeordnet. Wesentlich ist dabei, dass der Sender/Empfänger beabstandet von der Stirnfläche der Welle oder des Achszapfens ist. Der Sender/Empfänger weist dabei einen Abstand zur Stirnfläche der Welle oder des Achszapfens auf, der bevorzugt zwischen 1 mm, besonders bevorzugt 10 mm und ganz besonders bevorzugt 100 mm und darüber hinaus bevorzugt 1000 mm sowie der maximalen Reichweite des Signals liegt. Der Sender/Empfänger ist somit in einem Abstand vom RFID-Transponder angeordnet, der größer als der Abstand zur nächstliegenden äußeren Stirnfläche der Welle oder des Achszapfens und kleiner als die maximale Reichweite des Senders/Empfängers ist. Die äußere Stirnfläche der Welle oder des Achszapfens liegt dabei an einem der äußeren Enden der Druckwalze. Es ist somit nicht das Ende eines Achszapfens gemeint, das in der Wandung des Druckzylinders verankert ist.
  • Sollte der Abstand zur Stirnfläche der Welle oder des Achszapfens größer als die Reichweite des Senders/Empfängers sein, so ist der Abstand zu reduzieren, bis der Sender/Empfänger wieder in der Reichweite liegt.
  • Die parallel zur geometrischen Mittelachse der Welle oder des Achszapfens und durch den Transponder verlaufende Achse wird im Folgenden Transponderachse genannt. Der Sender/Empfänger ist bevorzugt fluchtend mit dieser Achse angeordnet.
  • Die Abweichung des Senders/Empfängers von der Transponderachse beträgt bevorzugt weniger als 20°, besonders bevorzugt weniger als 15°, ganz besonders bevorzugt weniger als 10° und darüber hinaus bevorzugt weniger als 5°. Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Sender/Empfänger direkt in der Transponderachse mit einer Abweichung kleiner 3° von dieser zu positionieren. Gemessen wird der Winkel dabei mit dem RFID-Transponder (insbesondere dem geometrischen Schwerpunkt der Antenne des RFID-Transponders) als Scheitelpunkt. Der Gesamtabstand des Senders/Empfängers zum RFID-Transponder überschreitet die Reichweite der Signalübertragung dabei nicht, d. h. der Sender/Empfänger ist in einem geometrischen geraden Kreiskegelstumpf angeordnet, dessen Grundfläche von der maximalen Reichweite des Signals bestimmt wird (unter Vernachlässigung einer Krümmung durch Keulenform des Signals) und dessen Deckfläche parallel zur Grundfläche und beabstandet zu dem Ende der Welle/des Achszapfens anzunehmen ist. Die Mantelfläche wird durch die maximal zulässige Abweichung des Senders/Empfängers von der Transponderachse definiert. Diese maximal zulässige Abweichung erstreckt sich wie beschrieben rund um die Transponderachse.
  • Bei dem RFID-Transponder handelt es sich um einen handelsüblichen RFID-Transponder, der im UHF-Bereich sendet. Der RFID-Transponder ist bevorzugt nicht mit einer eigenen Energiequelle, wie einer Batterie, ausgestattet, sondern er empfängt seine Betriebsenergie drahtlos vom Sender/Empfänger. Der RFID-Transponder verfügt bevorzugt über eine Antenne, die zum Empfang und zum Senden von Signalen sowie zur Energieaufnahme dient. Darüber hinaus sind bevorzugt eine Datenspeichereinheit und ein Umsetzer vorhanden, der geeignet ist, die Datenspeichereinheit mit empfangenen Daten zu beschreiben bzw. die Daten der Datenspeichereinheit auszulesen und über die Antenne zu senden.
  • Selbstverständlich ist auch der Einsatz eines RFID-Transponders mit eigener Energieversorgung möglich.
  • Der RFID-Transponder arbeitet bevorzugt im UHF-Bereich (300MHz-3GHz) und besonders bevorzugt im Frequenzbereich von 869 MHz. Es sind jedoch auch RFID-Transponder in anderen Frequenzbereichen möglich.
  • Bevorzugt weist die Datenspeichereinheit mindestens einen Speicherbereich auf, der nur einmal beschrieben werden kann, zur Aufnahme von unveränderlichen Daten wie bspw. Seriennummer und Typbezeichnung. Darüber hinaus ist bevorzugt mindestens ein weiterer, beliebig oft beschreibbarer Datenbereich vorhanden, in dem veränderliche Daten wie Lagerort, betriebsspezifische Bezeichnungen, Einsatzzahlen etc. abgelegt werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Datenspeichereinheit weist einen ersten unveränderlichen Datenbereich mit der Angabe des IPC-Codes, einen zweiten unveränderlichen Datenbereich zur Aufnahme des Unit-Tags (Seriennummer) sowie einen ersten beschreibbaren Datenbereich zur Erfassung von ASCII-Daten auf.
  • Der Sender/Empfänger weist bevorzugt mindestens eine Antenne auf. Aus dem Stand der Technik bekannte Sender/Empfängerlösungen weisen flächig ausgeführte Antennen auf. Diese flächig ausgeführten Antennen bilden eine wirksame Fläche, die mindestens zu einem Teil innerhalb des eingangs beschriebenen geometrischen geraden Kreiskegelstumpfes liegen muss. Dieser Teil muss bevorzugt mindestens 15%, weiterhin bevorzugt mindestens 30%, darüber hinaus bevorzugt mindestens 66%, sowie weiterhin bevorzugt mindestens 90% der wirksamen Fläche betragen. Bei einer ebenen Ausführung der Antenne ist diese im Wesentlichen parallel zur Stirnfläche der Welle bzw. des Achszapfens auszurichten. Geringe Abweichungen von ca. 5° bis 25° von der Parallelität sind möglich.
  • Die Druckwalze weist insbesondere einen Druckzylinder auf, der mittels einer durchgehenden Welle oder mittels Achszapfen gelagert ist. Die Welle oder die Achszapfen tragen den Druckzylinder sowohl in der Lagereinrichtung vor oder nach dessen Einsatz, als auch in den Transportvorrichtungen, mit denen er bewegt wird und den Rotationslagern der Druckmaschine. Analoges trifft auf die Sleeves zu, die als aufsteckbare Druckzylinder auf Tragvorrichtungen mit einer Welle oder Achszapfen aufgeschoben werden. Diese Tragvorrichtung kann bspw. in einem aufblasbaren Balg bestehen, der nach dem Aufschieben des Sleeves expandiert wird und diesen dadurch von innen her hält, oder auch in einer ein- oder mehrlagigen Gummibeschichtung, auf die der Sleeve aufgeschoben wird.
  • Der RFID-Transponder wird in der Welle oder den Achszapfen angeordnet. Dies geschieht bevorzugt, indem er in einer Aussparung in der Oberfläche der Welle bzw. eines der Achszapfen eingebracht wird. Die Aussparung wird anschließend mit einem geeigneten Material, bspw. Epoxidharz, so vergossen bzw. verklebt, dass ein glatter Abschluss mit der umgebenden Oberfläche erreicht wird. Dabei kann der RFID-Transponder selbst direkt an der Oberfläche abschließen oder aber sich unter einer Schutzschicht von Abdeckmaterial befinden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass oberhalb des RFID-Transponders eine metallische Schutzschicht, bevorzugt aus dem Material der Welle bzw. der Achszapfen angeordnet ist, wobei diese vorzugsweise mittels des Materials zum Vergießen bzw. Verkleben des RFID-Transponders festgeklebt ist.
  • Vorzugsweise wird der RFID-Transponder nicht in dem Bereich der Welle bzw. der Achszapfen angeordnet, der im Betrieb tatsächlichen Lager- bzw. Reibungskräften ausgesetzt ist. Bevorzugt wird der RFID-Transponder so angeordnet, dass er sich im einbauten Zustand der Druckwalze in der Welle bzw. den Achszapfen zwischen dem Lager der Welle bzw. des Achszapfens und der Stirnwand des Druckzylinders befindet.
  • Sollte aufgrund der baulichen Notwendigkeiten der RFID-Transponder doch in dem Lagerbereich der Welle angeordnet werden müssen, so ist der RFID-Transponder vorzugsweise unter einer metallischen oder nichtmetallischen Schutzschicht angeordnet. Die nichtmetallische Schutzschicht wird bevorzugt von einem Plastik- oder Keramikmaterial, besonders bevorzugt von dem Material, mit dem der RFID-Transponder eingeklebt ist, gebildet.
  • Die erreichbare Lesereichweite ist von der Vorgehensweise beim Einbau abhängig, insbesondere davon, wie viel Abstand zwischen RFID-Transponder und Rand der Aussparung, in der der RFID-Transponder angeordnet ist, verbleibt. Bevorzugt beträgt dieser Abstand 1 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 2 mm bis 7 mm und ganz besonders bevorzugt 3 mm bis 5 mm.
  • Das Auslesen bzw. Beschreiben der RFID-Transponder kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht den Einsatz tragbarer Sender-/Empfängergeräte vor. Diese sind insbesondere dann vorteilhaft einsetzbar, wenn die Druckzylinder bzw. Sleeves in Regalen horizontal auf den Wellen bzw. den Achszapfen aufliegend gelagert sind. Ein Mitarbeiter kann nun auf der Suche nach einer bestimmten Druckwalze mit einem Handgerät die Achsenden in deren Verlängerung abprüfen, bis die gewünschte Druckwalze gefunden ist. Ein analoges Vorgehen ist vorteilhaft auch möglich, wenn die Druckwalzen in der Druckmaschine eingebaut sind. Typischerweise weisen die geometrischen Achsen der Wellen bzw. Achszapfen in Richtung des begehbaren Bereichs neben der Druckmaschine. Die Ablesung der RFID-Transponderdaten ist so mit einem tragbaren Sender-/Empfängergerät besonders gut möglich. Auch ist es möglich, den anstehenden Druckauftrag bzw. die dazu auf der Druckwalze zu speichernden Daten auf den RFID-Transponder zu schreiben. So ist es vor Beginn des Druckvorganges oder auch während dessen Verlauf möglich, dass ein Mitarbeiter mit einem tragbaren Sender-/Empfängergerät die Druckmaschine abschreitet und vom Sender-/Empfängergerät bspw. die Zahl der bisherigen Einsätze einer Druckwalze vom RFID-Transponder abfragt, um den aktuellen Auftrag erhöht und auf dem RFID-Transponder zurückschreibt. Entsprechendes kann selbstverständlich auch mit stationär an der Druckmaschine in der Nähe der Lager der Wellen bzw. Achszapfen angeordneten Sender-/Empfängergeräten erfolgen.
  • Eine weitere bevorzugte Verfahrensweise sieht vor, dass die Druckwalzen einzeln oder zu mehreren mittels Gabelstaplern transportiert werden. Die Druckwalzen bzw. Sleeves sind dabei in Achsrichtung bevorzugt annähernd senkrecht zur Transportrichtung auf dem Gabelstapler angeordnet. Vorzugsweise durchfährt der Gabelstapler zwei parallele Sender-/Empfängergerätereihen, die die Druckwalzen während der Durchfahrt identifizieren. Wenn das mit dem RFID-Transponder ausgestattete Ende der Wellen bzw. der Achszapfen zuverlässig immer in dieselbe Richtung zeigt, kann sogar vorteilhaft eine vertikale Reihe von Sender-/Empfängergeräten ausreichen.
  • Vorteilhaft sind im Unternehmen mehrere derartige Reihen von Sender-/Empfängergeräten in verschiedenen Unternehmensabschnitten angeordnet, so dass der Verbleib einer bestimmten Druckwalze in einem bestimmten Unternehmensabschnitt sicher erfasst wird.
  • Besonders vorteilhaft ist es, die Daten der RFID-Transponder und der Standorte der Druckwalzen in einer zentralen Datenverarbeitungsanlage zu erfassen und betriebsinternen und/oder externen Nutzern (per Internetportal) zur Verfügung zu stellen. Dies ermöglicht vorteilhaft eine Erfassung der Bewegung der Druckwalzen und eine Abfrage der Druckwalzendaten durch Kunden oder autorisierte Dritte.
    • Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, ohne jedoch die Erfindung auf diese konkrete Ausführung zu beschränken.
  • Zur Illustration dienen die Figuren Fig. 1 und Fig. 2. Diese Figuren zeigen schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Anordnung. Fig. 2 zeigt den Ausschnitt A aus Fig. 1 vergrößert.
  • Zum Einsatz kommt eine Druckwalze (1) mit einem in die Welle (13) integrierten RFID-Transponder (T) vom Typ C02509-30AMC. Dieser RFID-Transponder (T) sendet im Frequenzbereich von 865,6 - 867,6 MHz. Der RFID-Transponder (T) ist in der Oberfläche der Welle (13) angeordnet und dort in einer Ausnehmung (132) in Epoxidharz eingegossen. Befestigungsort ist ein Wellenabschnitt, der sich zwischen der Stirnfläche (12) des Druckzylinders (11) und dem Lagerabschnitt, in dem die Welle (13) im Rotationslager der Druckmaschine aufliegt, befindet.
  • Ausgelesen wird der RFID-Transponder (T), wenn er beim Transport einen stationären RFID- Sender-/Empfängergerät (SE) vom Typ UHF Longe Range LRU 3000 der Firma Feig Electronic passiert. Das Sender-/Empfängergerät (SE) emittiert eine Leistung von ca. 2 Watt und erreicht eine maximale Datenübertragungsreichweite (c) von etwa 100 cm bis 150 cm. Der Abstand (r) zwischen RFID-Transponder (T) und Rand der Ausnehmung (132), in der der RFID-Transponder (T) angeordnet ist, beträgt 3 mm. Der stationäre RFID-Sender-/Empfänger (SE) ist an der Gabelstaplereinfahrt des Lageraumes angeordnet, in der die Druckwalzen (1) bis zu ihrer Verwendung lagern. Da der Transport der Druckwalzen (1) mit einem spezialgefertigten Aufnehmer erfolgt, ist sichergestellt, dass die Druckwalzen (1) die Einfahrt stets in der notwendigen Höhe und mit der richtigen Orientierung (Wellenende (131) mit dem RFID-Transponder (T) in Richtung des Sender-/Empfängergerätes (SE) orientiert) passieren. So wird gewährleistet, dass das Sender-/Empfängergerät (SE) innerhalb eines geraden Kreiskegelstumpfs um die Transponderachse (3) mit einem Winkel (α) von 20° zu dieser passiert wird, wobei der Scheitelpunkt des Winkels (α) im Einbauort (21) des RFID-Transponders auf der Welle (13) liegt. Vom Sender-/Empfängergerät (SE) wird die Information über das Passieren der Lagereinfahrt zu einer Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt, die diese dann abspeichert und/oder weiterverarbeitet.
  • Für Inventurzwecke kommt ein mobiles Sender-/Empfängergerät (SE) - Merlin der Fa. Nordic ID - mit einer Leistung von 200 mWatt zum Einsatz. Mit diesem Sender-/Empfängergerät (SE) überprüft ein Mitarbeiter in regelmäßigen Abständen oder bei Bedarf den Lagerbestand an Druckwalzen (1), indem er die Lageregale abschreitet, und das mobile Sender-/Empfängergerät (SE) in die Nähe der Stirnflächen der Wellenenden (131) bringt, und so die Informationen abfragen lässt. Aufgrund der geringeren Leistung des Sender-/Empfängergerätes (SE) ist hier ein Abstand (b) von ca. 20 cm zum erfolgreichen Auslesen der Informationen aus dem RFID-Transponder (T) notwendig.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Druckwalze
    11
    Druckzylinder
    12
    Stirnfläche des Druckzylinders
    13
    Welle
    131
    äußere Stirnfläche der Welle
    132
    Ausnehmung in der Welle zur Aufnahme des RFID-Transponders
    2
    geometrische Mittelachse der Welle
    21
    Einbauort des Transponders auf die Mittelachse der Welle
    22
    Grundfläche des geraden Kreiskegelstumpfs
    23
    Deckfläche des geraden Kreiskegelstumpfs
    24
    Mantelfläche des geraden Kreiskegelstumpfs
    3
    Transponderachse
    A
    Ausschnitt zur Vergrößerung
    T
    RFID-Transponder
    SE
    Sender/Empfänger
    b
    Abstand Transponder zu Sender/Empfänger auf der Transponderachse
    c
    maximale Reichweite des Senders/Empfängers
    r
    Abstand des RFID-Transponders zum Rand der Ausnehmung
    α
    erfindungsgemäßer Winkelbereich zwischen Transponderachse und Position des Senders/Empfängers, mit Einbauort des RFID-Transponders als Scheitelpunkt

Claims (8)

  1. Anordnung zur Datenübertragung im UHF-Bereich zwischen einem Sender/Empfänger (SE) und einem RFID-Transponder (T), der in einer Druckwalze (1) angeordnet ist, wobei die Druckwalze (1) einen Druckzylinder (11) oder Sleeve sowie eine Welle (13) oder mindestens einen Achszapfen, die den Druckzylinder oder Sleeve tragen, aufweist, und der RFID-Transponder (T) unterhalb einer Oberfläche der Welle (13) oder des Achszapfens oder mit der Oberfläche abschließend, zwischen einer Stirnfläche (12) des Druckzylinders (11) oder Sleeves und einer Stirnfläche (131) der Welle (13) oder eines Achszapfens angeordnet ist, wobei als Transponderachse (3) eine Achse bezeichnet wird, die durch den Einbauort (21) des RFID-Transponders (T) und parallel zur geometrischen Achse (2) der Welle (13) oder des Achszapfens verläuft,
    dadurch gekennzeichnet dass der Sender/Empfänger (SE),
    • in einem Abstand (b) vom Einbauort des RFID-Transponder angeordnet ist, der größer als ein Abstand des Einbauortes (21) des RFID-Transponders (T) zur nächstliegenden äußeren Stirnfläche (131) der Welle (13) oder des Achszapfens und kleiner als die maximale Reichweite (c) des Senders/Empfängers (SE) ist, und
    • innerhalb eines Winkels (α) von 20° von der Transponderachse (3) angeordnet ist, wobei der Einbauort (21) des RFID-Transponders (T) der Scheitelpunkt des Winkels (α) ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (T) oberflächennah in einer Aussparung der Welle (13) oder des Achszapfens angeordnet ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen RFID-Transponder (T) und dem Rand der Aussparung ein Abstand (r) von 1 mm bis 10 mm vorgesehen ist.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender/Empfänger (SE) als ein stationäres oder als ein mobiles Gerät ausgebildet ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (T) mindestens einen Speicherbereich für Daten aufweist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (T) mindestens einen Speicherbereich für Daten aufweist, der nur gelesen werden kann und/oder mindestens einen Speicherbereich aufweist, der gelesen und beschrieben werden kann.
  7. Verwendung einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu einer Standortüberwachung von Druckwalzen (1) oder Sleeves.
  8. Verfahren zur Datenübertragung im UHF-Bereich zwischen einem Sender/Empfänger (SE) und einem RFID-Transponder (T) der in einer Druckwalze unterhalb der Oberfläche von deren Welle (13) oder eines ihrer Achszapfen oder mit der Oberfläche abschließend, zwischen einer Stirnfläche (12) des Druckzylinders (11) oder Sleeves und einer Stirnfläche (131) der Welle (13) oder eines Achszapfens angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender/Empfänger (SE) in einen Raumbereich eingebracht wird, der einen geometrischen geraden Kreiskegelstumpf beschreibt, gebildet aus der maximalen Reichweite (c) des Senders/Empfängers als Grundfläche, einem Winkel (α) von 20° umlaufend um eine Transponderachse (3) als Mantelfläche, sowie einer Deckfläche, die vom äußeren Ende (131) der Welle (13) oder des Achszapfens beabstandet ist, wobei als Transponderachse (3) eine Achse bezeichnet wird, die durch den Einbauort (21) des RFID-Transponders (T) und parallel zur geometrischen Achse (2) der Welle (13) oder des Achszapfens verläuft und wobei der Sender/Empfänger in einem Abstand (b) vom Einbauort des RFID-Transponder angeordnet ist, der größer als ein Abstand des Einbauortes (21) des RFID-Transponders (T) zur nächstliegenden äußeren Stirnfläche (131) der Welle (13) oder des Achszapfens und kleiner als die maximale Reichweite (c) des Senders/Empfängers (SE) ist.
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