EP3686993A1 - Handwerkzeug mit einer antennenanordnung - Google Patents

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EP3686993A1 EP20150639.1A EP20150639A EP3686993A1 EP 3686993 A1 EP3686993 A1 EP 3686993A1 EP 20150639 A EP20150639 A EP 20150639A EP 3686993 A1 EP3686993 A1 EP 3686993A1
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Adolf Wuerth GmbH and Co KG
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration

Definitions

  • the invention relates to a hand tool with an antenna arrangement.
  • a inventory management system which comprises: a plurality of filling devices to be filled with merchandise elements; a plurality of goods elements in and / or on the filling devices; detector devices assigned to the filling devices and / or goods elements for detecting sensor data indicative of a filling state of at least some of the filling devices with the goods elements; and a control device which is set up to determine a current stock of at least some of the filling devices and / or of at least some of the goods elements, in particular in and / or on the filling devices, based on the sensor data.
  • an antenna system is known with a first UHF and a second RFID antenna, only a small connecting web being formed between the two antennas and the two antennas being able to be folded onto one another, in which case an insulation material is arranged between them to provide the respective antenna Do not disturb the antenna by the waves of the other antenna.
  • a disadvantage of this known antenna arrangement is that the arrangement has a surface area that is too large to be used with small hand tools, such as small cordless drills or tool keys.
  • the object of the present invention is therefore to provide an antenna arrangement for arrangement in hand tools, which can also be used with small hand tools.
  • Each antenna can be connected to a chip or the two antennas can be connected to the same chip.
  • the hand tool can be a drill, circular saw or a tool, for example a torque wrench or a screwdriver.
  • the insulation material can be a metal foil, for example aluminum foil, or an electrically conductive plastic, for example a plastic with embedded metal powder.
  • the antenna arrangement can be attached mechanically and / or chemically, for example by an adhesive, to a free surface section of the hand tool or in a pocket of the hand tool.
  • the surface of the NFC antenna advantageously has a distance of less than 5mm, preferably less than 1mm and more preferably 0mm, i.e. in a direction perpendicular to this surface, from the surface of the hand tool. is flush with this on.
  • the antenna arrangement is preferably cast in a plastic and is therefore in one piece.
  • Fig. 1 shows an antenna arrangement 3 according to the invention in a hand tool 1, in the present case a drilling machine.
  • the antenna arrangement 3 comprises an NFC antenna 5 and a UHF or an LF antenna 7, each of which is connected to a chip 13.
  • the antennas 5, 7 and the two chips 13 are arranged in a carrier 9, which in the present case is made of a plastic (for example ABS).
  • An insulation material 11 is arranged between the two antennas 5, 7 so that the radio waves for one 5, 7 of the antennas do not interfere with the other 7, 5.
  • the insulation material 11 is a metal foil, in the present case an aluminum foil, which is on both sides (the one in FIG Fig. 1 Top and bottom) is glued to the carrier 9 by means of an adhesive 15.
  • the antenna arrangement 3 is cast into a shell 3H made of a plastic in order to protect it from damage.
  • the antenna arrangement 3 is glued into a pocket 1T of the hand tool 1.
  • the NFC antenna 5 has a distance A from a surface 10 of the hand tool 1 that is 1 mm.
  • radio waves 15 can now be sent in the direction of the antennas 5, 7 in order to read or write information from the respectively assigned chip 13, for example maintenance or repair information on the hand tool 1, as can be seen in the State of the art is known.
  • the arrangement according to the invention of the antennas 5, 7 one above the other and the close arrangement of the NFC antenna 5 with a small distance A from the surface 10 of the hand tool ensures that it can communicate with the radio waves 15 without major interference.
  • Fig. 2 shows an antenna arrangement 3 according to the invention in an alternative embodiment, in which the two antennas 5, 7 access the same chip 13, in contrast to the embodiment of FIG Fig. 1 .
  • the chip 13 can be a so-called on-metal chip, in which case the insulation material 11 can be a metal sheet or a metal foil.

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Abstract

Handwerkzeug (1) mit einer Antennenanordnung (3), die eine NFC-Antenne (5) und eine UHF- oder LF-Antenne (7) aufweist, wobei die beiden Antennen (5,7) auf einem gemeinsamen Träger (9) angeordnet und jeweils als Flächenantenne ausgebildet sind, die beiden Antennen (5,7) flächig aufeinander gefaltet und durch ein flächiges Isolationsmaterial (11) voneinander getrennt sind, und wobei die Antennenanordnung (3) derart in dem Handwerkzeug (1) angeordnet ist, dass die NFC-Antenne (5) im Wesentlichen bündig zu einer Oberfläche (10) des Handwerkzeugs (1) verläuft und die UHF- oder LF-Antenne (7) tiefer in dem Handwerkzeug (1) angeordnet ist, und jede Antenne (5,7) mit einem Chip (13) verbunden ist, um drahtlos über die Antennen (5, 7) Daten aus dem Chip (13) zu lesen und/oder in diesen zu schreiben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Handwerkzeug mit einer Antennenanordnung.
  • Aus der DE 102013222263 ist ein Warenbestandsverwaltungssystem bekannt, das aufweist: eine Mehrzahl von mit Warenelementen zu befüllende Befülleinrichtungen; eine Mehrzahl von Warenelementen in und/oder an den Befülleinrichtungen; den Befülleinrichtungen und/oder Warenelementen zugeordnete Detektoreinrichtungen zum Detektieren von für einen Befüllzustand von zumindest einem Teil der Befülleinrichtungen mit den Warenelementen indikativen Sensordaten; und eine Steuereinrichtung, die zum Ermitteln eines aktuellen Bestands von zumindest einem Teil der Befülleinrichtungen und/oder von zumindest einem Teil der Warenelemente, insbesondere in und/oder an den Befülleinrichtungen, basierend auf den Sensordaten eingerichtet ist. Mit Hilfe des Warenbestandsverwaltungssystems ist es möglich, den Lagerort von Werkzeugen zu überwachen.
  • Es ist bekannt, in Kunststoffgehäusen von Handmaschinen, wie bspw. Bohrmaschinen u.dgl., einen Chip zu integrieren, der über Funkwellen ausgelesen werden und in den über Funkwellen geschrieben werden kann, um in dem Chip bspw. die durchgeführten Wartungen und Reparaturen der Handmaschine zu speichern.
  • Aus der WO2010/054796 ist ein Antennensystem bekannt mit einer ersten UHF- und einer zweiten RFID-Antenne, wobei zwischen den beiden Antennen nur ein kleiner Verbindungssteg gebildet ist und die beiden Antennen aufeinander gefaltet werden können, wobei in diesem Fall ein Isolationsmaterial zwischen diesen angeordnet ist, um die jeweilige Antenne nicht durch die Wellen der jeweils anderen Antenne zu stören.
  • Ein Nachteil dieser bekannten Antennenanordnung ist, dass die Anordnung eine zu große Flächenausdehnung hat, um sie bei kleinen Handwerkzeugen, wie bspw. kleinen Akku-Bohrmaschinen oder Werkzeugschlüsseln, zu verwenden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Antennenanordnung zur Anordnung in Handwerkzeugen anzugeben, die auch bei kleinen Handwerkzeugen verwendet werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Handwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Jede Antenne kann mit einem Chip verbunden sein oder die beiden Antennen können mit dem gleichen Chip verbunden sein.
  • Das Handwerkzeug kann eine Bohrmaschine, Handkreissäge oder ein Werkzeug, bspw. ein Drehmomentschlüssel oder ein Schraubendreher, sein.
  • Das Isolationsmaterial kann eine Metallfolie, bspw. Alufolie, oder ein elektrisch leitender Kunststoff, bspw. ein Kunststoff mit eingebetteten Metallpulver, sein.
  • Die Antennenanordnung kann an einem freien Oberflächenabschnitt des Handwerkzeugs oder in einer Tasche des Handwerkzeugs mechanisch und/oder chemisch, bspw. durch einen Klebstoff, befestigt sein.
  • Die Fläche der NFC-Antenne weist vorteilhaft in einer Richtung senkrecht zu dieser Fläche von der Oberfläche des Handwerkzeugs einen Abstand von weniger als 5mm, bevorzugt weniger als 1mm und weiter bevorzugt 0mm, d.h. bündig zu dieser ist, auf.
  • Bevorzugt ist die Antennenanordnung in einen Kunststoff eingegossen und somit einstückig ist.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in einem Handwerkzeug und
    Fig. 2
    eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung einem Handwerkzeug in einer weiteren Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antennenanordnung 3 in einem Handwerkzeug 1, vorliegend einer Bohrmaschine. Die Antennenanordnung 3 umfasst eine NFC-Antenne 5 und eine UHF- oder eine LF-Antenne 7, die jeweils mit einem Chip 13 verbunden sind. Die Antennen 5, 7 und die beiden Chips 13 sind in einem Träger 9 angeordnet, der vorliegend aus einem Kunststoff (bspw. ABS). Zwischen den beiden Antennen 5, 7 ist ein Isolationsmaterial 11 angeordnet, damit die Funkwellen für die eine 5, 7 der Antennen nicht die andere 7, 5 stören. Das Isolationsmaterial 11 ist eine Metallfolie, vorliegend eine Alufolie, die zu beiden Seiten (der in Fig. 1 Ober- und der Unterseite) mit dem Träger 9 mittels eines Klebstoffs 15 verklebt ist. Die Antennenanordnung 3 ist in eine Hülle 3H aus einem Kunststoff eingegossen, um diese vor Beschädigung zu schützen. Die Antennenanordnung 3 ist in eine Tasche 1T des Handwerkzeugs 1 geklebt. Die NFC-Antenne 5 weist einen Abstand A von einer Oberfläche 1O des Handwerkzeugs 1 auf, der 1mm beträgt. Mit Hilfe einer externen Antenne können nun Funkwellen 15 in Richtung der Antennen 5, 7 gesandt werden, um Informationen aus dem jeweils zugeordneten Chip 13 zu lesen oder in diese zu schreiben, bspw. Wartungs- oder Reparaturinformationen zu dem Handwerkzeug 1, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Antennen 5, 7 übereinander und die nahe Anordnung der NFC-Antenne 5 mit einem geringen Abstand A von der Oberfläche 1O des Handwerkzeugs ist sichergestellt, dass diese ohne große Störungen in Kommunikation mit den Funkwellen 15 treten kann.
  • Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Antennenanordnung 3 in einer alternativen Ausführungsform, bei der die beiden Antennen 5, 7 auf den gleichen Chip 13 zugreifen, im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 1.
  • Der Chip 13 kann ein sogenannter On-Metal-Chip sein, wobei in diesem Fall das Isolationsmaterial 11 eine Metallblech oder eine Metallfolie sein kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Handwerkzeug
    1O
    Oberfläche des Handwerkzeugs
    1T
    Tasche in dem Handwerkzeug
    3
    Antennenanordnung
    3H
    Hülle der Antennenanordnung
    5
    NFC-Antenne
    7
    UHF-oder LF-Antenne
    9
    Träger
    11
    Isolationsmaterial
    11K
    Klebstoff zum Kleben des Isolationsmaterials
    13
    Chip
    15
    Funkwellen
    A
    Abstand

Claims (7)

  1. Handwerkzeug (1) mit einer Antennenanordnung (3), die eine NFC-Antenne (5) und eine UHF- oder LF-Antenne (7) aufweist, wobei die beiden Antennen (5,7) auf einem gemeinsamen Träger (9) angeordnet und jeweils als Flächenantenne ausgebildet sind, die beiden Antennen (5,7) flächig aufeinander gefaltet und durch ein flächiges Isolationsmaterial (11) voneinander getrennt sind, und wobei die Antennenanordnung (3) derart in dem Handwerkzeug (1) angeordnet ist, dass die NFC-Antenne (5) im Wesentlichen bündig zu einer Oberfläche (1O) des Handwerkzeugs (1) verläuft und die UHF- oder LF-Antenne (7) tiefer in dem Handwerkzeug (1) angeordnet ist, und jede Antenne (5,7) mit einem Chip (13) verbunden ist, um drahtlos über die Antennen (5, 7) Daten aus dem Chip (13) zu lesen und/oder in diesen zu schreiben.
  2. Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Antenne (5, 7) mit einem Chip (13) verbunden ist oder die beiden Antennen (5, 7) dem gleichen Chip (13) verbunden sind.
  3. Handwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, ausgebildet als Bohrmaschine, Handkreissäge oder Werkzeug, bspw. Drehmomentschlüssel oder Schraubendreher.
  4. Handwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmaterial (11) eine Metallfolie, bspw. Alufolie, oder ein elektrisch leitender Kunststoff, bspw. ein Kunststoff mit eingebetteten Metallpulver, ist.
  5. Handwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung (3) an einem freien Oberflächenabschnitt des Handwerkzeugs (1) oder in einer Tasche (1T) des Handwerkzeugs mechanisch und/oder chemisch, bspw. durch einen Klebstoff, befestigt ist.
  6. Handwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der NFC-Antenne (5) in einer Richtung senkrecht zu dieser Fläche von der Oberfläche (1O) des Handwerkzeugs einen Abstand von weniger als 5mm, bevorzugt weniger als 1mm und weiter bevorzugt 0mm, d.h. bündig zu dieser ist, aufweist.
  7. Handwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung (3) in einen Kunststoff eingegossen und somit einstückig ist.
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