WO1996017319A1 - Fingerring mit informationsspeichereinheit - Google Patents

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WO1996017319A1
WO1996017319A1 PCT/DE1995/001700 DE9501700W WO9617319A1 WO 1996017319 A1 WO1996017319 A1 WO 1996017319A1 DE 9501700 W DE9501700 W DE 9501700W WO 9617319 A1 WO9617319 A1 WO 9617319A1
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ring
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Claus Rein
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Claus Rein
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C9/00—Finger-rings
    • A44C9/0053—Finger-rings having special functions

Definitions

  • the invention relates to a finger ring according to the preamble of patent claim 1
  • Non-contact connections have the advantage of easy handling, have but the disadvantage that the transmitted information can easily be removed by unauthorized persons, for example when using one that Stre Radiation-recording, listening device
  • the object of the invention is to provide a fast and reliable approach to the contacts of the finger ring on a finger ring with information storage unit and electrical contacts for information and / or energy transmission, without aesthetic impairment of its property as a decorative ring
  • Counter contacts of a control device for establishing an information and / or energy connection without great handling effort and on the other hand to enable a robust, simple and versatile design of both the contacts on the finger ring and the counter contacts on the control device
  • a major advantage of the invention is that, based on patent claims 1 and 2, the simple and robust design of the contacts on the finger ring, which are easily accessible from the outside, ensures that the contacts on the ring and the simple, robust and versatile counter contacts on one contact are safe and easy to handle Allow control device, whereby contact is understood to mean the establishment of an electrical connection by mechanical contact between contacts and counter-contacts for the purpose of information and / or energy transmission.
  • Claims 1 and 2 define finger ring constructions in which the contacts are superficial, via spaces free of ring elements from the outside are easily accessible and the finding and setting of the optimal position of the finger ring for secure information and / or energy transmission is determined not only by waving the ringed hand but also both through the symmetry of the arrangement as well, at Pressure of the contacts against correspondingly shaped counter-contact constructions, is energetically supported.
  • the contacts on the finger ring can be according to claim 1 on opposite sides or face each other according to claim 2 and are arranged in relation to each other so that tangential planes can be placed on them that intersect in a tangential plane intersection straight line, i.e. the tangential planes are at an angle to each other.
  • the contact points are to be understood as the locations of the electrical contact to the mating contacts and as points. If the tangential planes are not point-like but on one- or two-dimensional areas of the contact surface, each point within these areas is to be understood separately as the contact point of the corresponding contact.
  • This arrangement of the finger ring contacts to the mating contacts differs from pure support arrangements, in which, as in DE-AS 2557637, the force acts on the contacts and mating contacts only in the pressing direction, and conceivable plug contact arrangements, such as from normal plug sockets - or plug-socket arrangements is known where the lateral force component brings about the reliable mechanical-electrical contact.
  • the contact points must be accessible in order to be able to establish contact between contacts and mating contacts.
  • With a closed or half-open fist which corresponds to a suitable hand position for the purpose of touching the mating contacts, the finger ring is only from the front of the fist particularly accessible.
  • it is therefore useful to wear the finger ring so that those areas of the contacts that serve as support points are also located on the front of the fist.
  • this plane is perpendicular to the excellent ri Attention arrow, it is therefore a normal plane with respect to this direction arrow and practically represents a level of accessibility for the position of possible support points, since behind it you are already between your fingers, i.e.
  • the finger ring in an area that is very unfavorable for handling in terms of handling technology in order to make contact with the counter-contacts , the finger ring must be able to be brought up to the counter contacts at least up to the support points.
  • the level that runs parallel to the accessibility level through the support point with the smallest distance to it is therefore of importance as a practical limit level for the contacting action and continues to be used as an action limit If the parallel plane runs perpendicular to the line of sight of the contact ring center, ie parallel to the accessibility limit level, then the parallel plane and the action limit are in an identical position.
  • contact making is particularly advantageous in terms of handling, in which the excellent directional arrow and the force direction arrow point in the same direction, ie when contact is made with a fist that hits the front If the excellent direction arrow and the force direction arrow do not point in the same direction, the counterforce acts when the Finger ring on the counter contacts not in the direction of the ring center, which creates a lateral moment of force and the finger ring can be easily pushed away from its stable wearing position on the finger.
  • the front of the contacts has an access advantage up to the support points via the ring element-free space areas aligned parallel to the tangential plane intersection line, or, viewed from a different perspective, the ring elements act as obstacles in the subspaces likewise aligned parallel to the tangential plane intersection line that are not free of ring element. or potential threshold, which allows an arrangement of counter-contacts, which is at a distance from the support points, preferably via the ring element-free sub-areas, simultaneous access to both contacts and, taking into account finite dimensions of both the finger ring and the counter-contacts, the path to the contact, if necessary shines.
  • the mating contacts are oriented over a certain length in a manner parallel to the ring element-free spatial areas and arranged in a complementary manner that they can reach the contacts in the support locations from the ring element-free spatial areas, there is one along the surface in which the Counter contacts lie, guided movement of the ring in the direction of this oriented complementary counter contact arrangement over its entire length, the certainty of hitting the same. If the user knows the orientation of the counter contacts and holds the finger ring in such a way that the orientation of the ring element-free spatial areas matches that of the Mating contacts matches, the lateral or unsharp approach of the ring to the mating contacts is more likely to make contact than if the contacts and mating contacts are brought together with pinpoint accuracy. The longer this oriented-complementary area in the mating contacts, the greater the advantage is trained
  • a finger ring according to the invention is guided over a surface which has an alignment of the contacts to the mating contacts just shown, and it is taken into account that, according to patent claims 1 and 2, the contact points are located on mutually inclined surface points of the contacts and also over the areas of the ring elements free of the ring element Subgroup can be reached, the finger ring will automatically snap into the desired position in the vicinity of the final contact position, with little pressure and a rough positioning or rough direction that is determined by the posture and movement of the hand, without a precise approach from the start, such as with Plug contacts are required.
  • the contacts and counter contacts can then slide into one another in a stable position because under the influence of the pressure force in the vicinity of the final contact position, the finger ring falls from an energetically higher position into a favor of potential energy and, similar to how a ball rolls into a depression, slides in the direction of the energy minimum due to the unstable self-statics of a two-point bearing Contact pressure reliably printed both contacts on the counter contacts Even with three contacts, for which claim 1 or 2 is to be applied for each possible pair of contacts, a reliable contact making and maintaining contact would still be possible due to the inherent statics of a three-point bearing Only from four contacts, at least for rigid contact constructions, problems arise that are either very exact fitting constructions of contacts and mating contacts or flexible contacts or mating contacts require, which requires a considerable additional effort and the robustness is more difficult to implement.
  • the finger ring according to the invention connects according to patent claims 1 and 2, as well as extended under patent claim 3, for the task of a contact there would advantageously be a helpful function to support the contacts, with a necessary function to implement the contact.
  • the event of the contact, the necessary function takes place on each contact only at one point of the contact surface, the support point, The remaining surface serves more or less for the helpful function, or according to claim 3 for handling convenience, it is possible that at least part of the helpful function is taken over by ring elements which do not represent contacts themselves but can support the introduction of the finger ring to the point where contact is ultimately made. In many cases, these ring elements can be understood as a spatial or design continuation of the contact form
  • the contacts have an elongated shape and are arranged side by side along their long side. This results in an additional increase in the probability of making contact if one starts from an inaccurate starting position. This increase in probability increases with increasing length. / The width ratio of the contacts increases and adds to the advantage already achieved by the arrangement of the counter contacts. Even with two punctiform counter contacts, there are advantages with lateral, ie high
  • the contacts can be in the jewelry part of the finger ring be arranged, a contact can be the finger ring itself or the contacts can, as stated in claim 5 and especially applicable to wedding rings, form the finger ring itself.
  • precious metal alloys which are usually used for jewelry production, are suitable as the material for the contacts.
  • insulation material in practical constructions can often also have a fastening function for the contacts in addition to the electrical insulation
  • organic potting compounds and inorganic ceramic or glass compounds are particularly suitable for this. These can also be colored for design-aesthetic purposes.
  • mechanical constructions are also possible where gemstones, minerals, plastic, glass, pearls, conch shells, horns, wood or ceramics can be used as insulation materials.
  • a local surface coating of the fingering with a sufficiently hard material may be advantageous, both for aesthetic reasons and to improve the wear properties.
  • Materials such as metal oxides, glass, ceramics, cermet, plastic, nitride, carbide, silicide, boride or diamond are suitable. Some of these materials themselves have a metallic color, so that gaps filled with insulating materials can be concealed between metallic ring elements. Whether only the contacts, parts of the contacts, only the insulating area between the contacts or everything can be coated also depends on the electrical properties of the materials. For materials with semiconducting properties, there is the possibility of a complete coating if the distance between the contacts clearly exceeds the coating thickness.
  • a contactless method is advantageous if a situation allows or requires it.
  • this possibility can be realized in a simple manner by arranging an optically transparent ring element in addition to the electrical contacts, behind which there is a component for optical information transmission connected to the information storage unit.
  • the triggering of the information transmission can take place on the one hand by making electrical contact when the contacts are placed on the finger ring on the mating contacts or by simultaneously actuating a miniature switch according to claim 8, the electrical contact to the mating contact of importance for the provision of energy remains in possession of the finger ring furthermore according to claim 9 its own energy source, preferably in the form of a button cell, data transmission to the control device can also take place remotely by actuating the microswitch.
  • the contacts can also be used for energy transmission for the purpose of Charging the energy source in the ring can be used instead of an optical information transmission element in an analogous manner according to claim 9, a transmitting / receiving coil can be used, it being noted that the function of the coil is not affected by the shielding effect of metallic ring elements
  • the invention is particularly suitable for applications and situations in which, on the one hand, secure information transmission is required, such as, for. B in the transmission of code numbers, personal data, confidential data, data that are linked to the provision of services, and on the other hand, where convenient handling should enable fast, secure, and possibly also discreet, data transmission, such as the operation of alarm , Security or locking systems as well as data in connection with money-related values
  • FIG. 1 A sketch to explain the basic principle in facing away from each other
  • FIG. 4 A sketch to show the approach of a finger ring to the mating contacts
  • Fig. 5 A finger ring with convex contacts in section.
  • Fig. 6 The finger ring from Fig. 5 in a side view, including a partial sketch of the
  • Counter contacts Fig. 11 A wedding ring in a side view in section, in which the contacts themselves form the ring
  • Fig. 12 A finger ring in section, in which the ring itself is one of the contacts and the directional force arrow is not directly opposed to the front view
  • Fig. 13 A finger ring on average with the optical and electrical option of
  • the finger ring from FIG. 14 in the front view FIG. 16 the contacts of the finger ring from FIGS. 14 and 15 with a partial sketch of the data transmission in which the direction of force arrow runs perpendicular to the frontal view
  • Fig. 1 two contacts 1 with two tangential planes 2 are shown in detail.
  • the tangential planes 2 touch the contacts 1 in the support points 3 and intersect in the tangential plane intersection straight line 4, which can only be represented as a point in this view.
  • the parallel plane 5 runs parallel to the tangential plane intersection line 4 through the two support points 3.
  • the two normal planes 7 are perpendicular to the parallel plane 5. Since they are arranged parallel to the tangential plane intersection line 4, they form the same intersection 6 with the parallel plane 5 as the parallel plane 5 with the tangential planes 2.
  • the space is divided into six subspaces 8, 9, 10, 11, 12, 13, two inner 9, 12 and four outer 8, 10, 11, 13, whereby the inner subspace 12, which is not penetrated by any tangential plane 2, and the two outer subspaces 8, 10 located on the other side of the parallel plane 5 form the first subspace group.
  • the inner subspace 12 contains the areas of the contacts 1 on which the support points 3 are located.
  • the two other outer subspaces 8, 10 of the 1st subspace group do not contain any ring elements.
  • the occupancy of sub-rooms 8, 10, 12 of the 1st sub-room group is reversed according to claim 2
  • the areas of the contacts 1 on which the support points are located here are arranged in the outer sub-spaces 8 and 10 and the inner sub-space 12 is free of ring elements.
  • the first case in FIG. 1 means that the support points 3 are located on sides facing away from one another Finger ring, while they are facing each other in Fig.
  • a first preference of the ways to the optimal contact position in the support points 3 is already realized in that for counter contacts only via the ring element-free part spaces (simple hatching) a completely unobstructed access is possible in all other part spaces there are ring elements, so that an arrangement of two counter-contacts experiences a disability through this, which may also mean splinting of the path.
  • the support points 3 are also via ring element-free space areas 14 (alternating simple and interrupted hatching) of the 2 sub-room group, which are immediately adjacent border the ring-free areas of the 1 sub-room group and are delimited by the contour of the contacts 1 and parallel to the parallel plane 5 and to the normal planes 7.
  • the distance between these boundaries 15 of the ring element-free room areas 14 to the parallel plane 5 or the normal planes 7 can be very small, must but be greater than zero, in order to bring advantages to the counter-contacts in the event of inaccurate introduction to the final contact point
  • FIG. 3 This relationship is illustrated in FIG. 3, where the movement of the contacts 1, which are electrically separated by an insulation material 16, of a finger ring, shown schematically, along the surface of the counter contacts 17 is shown in two stages - on the surface of a counter contact 17 and between the counter contacts 17 vertical pressure, represented by the force direction arrow 18, the finger ring guided in the direction of the mating contact gap 19, the finger ring slips due to the energy gradient that can be realized by the arrangement into the most energetically stable position, which at the same time the stable contact position of the mating contacts 17 and the contacts 1 in the support points 3
  • This slippage due to an energy gradient only works, however, if the ring element-free room areas 14 exist in the 2 sub-room group.
  • FIG 4 The advantages of bringing contacts 1 and counter contacts 17 together in the direction of the force direction arrow 18 are shown in FIG 4 Robustly constructed, plate-shaped counter-contacts 17 are inserted in the height of a cut-out plastic housing 20 of a control device.
  • the entire length of the counter-contacts 17 can be used as a potential target for making contacts just rough compliance the direction, as soon as an attempt is made to sweep over the mating contacts 17, the finger ring snaps into the mating contact gap 19, forming the electrical contact between the contacts 1 and the mating contacts 17, since the potential contact points 3 for the tangential planes 2 are tight on the surface of the contacts 1 lie, the finger ring can be rotated or tilted to a limited extent compared to the starting position without the contact between contacts 1 and counter contacts 17 being impaired There are more alternatives in the event of situation and handling-related uncertainties to achieve successful contact
  • a finger ring with information storage unit 21 is shown in section in FIG. 5, in side view in FIG. 6 from the direction of the tangential plane intersection line 4, and in front view in FIG. 7.
  • the contacts 1 have a convex surface and the support points 3 lie on sides facing away from one another serves both for embedding the information storage unit 21 in a recess of the finger ring and as an insulator and for fastening the contacts 1, which are electrically connected to the information storage unit 21.
  • the information storage unit 21 contains a programmable memory and is used to operate it via the contacts 1 Electricity supplied The information is exchanged in both directions in the same way
  • FIG. 6 the division of the space by the parallel plane 5 and the normal planes 7 into the six subspaces 8, 9, 10, 11, 12 and 13 is shown for this finger ring.
  • the tangential plane-free, inner subspace 12 contains the areas of the contacts 1 on which there are the support points 3, and the outer sub-spaces 8 and 10 represent completely sub-spaces that are completely free of ring elements after the hand and thus the finger ring have been positioned, contact can be made with the mating contacts 17 via various support points 3 for the purpose of information and / or energy transmission
  • FIG. 8 represents different design variants of contacts 1, such as concave and angular contacts 1 or an arrangement in which the two support points 3 face each other
  • Fig. 1 represents a wedding ring, which consists of two ring half-shells 23, which are glued to a sealing compound 22 and between which, embedded in the sealing compound 22, the information storage unit 21 is located. Since this finger ring has no decorative part in which the contacts 1 are arranged, but the two ring half-shells 23 forming the finger ring represent the contacts 1, tangential planes 2 can be created over the entire circumference.
  • FIG. 12 shows a construction in which the ring part of the finger ring itself represents a contact 1.
  • the force direction arrow 18 is not, as in FIGS. 1-1 1, the direction of view 31 contacts 1 - ring center 30, i. H. the frontal view, opposite, but is at an angle to the frontal view. If this finger ring were placed on a finger for the purpose of making contact and it is assumed that it fits exactly, the finger itself and the neighboring fingers arranged in parallel would be behind the accessibility limit plane 32, which is perpendicular to the frontal view and touches the inner surface 33 of the finger ring, are located.
  • the possibility of optical information transmission is shown with the arrangement in FIG. 13.
  • the information storage unit 21, a component for optical information transmission 24, consisting of a light-emitting diode and a photodiode, and a holder 25 for a button cell 26 are in an optically transparent casting compound 22 poured on the potting compound 22 are two contacts 1 for current and possibly for information transmission and as an optically transparent ring element 27 a ruby.
  • a miniature switch 28 is arranged in the solid ring part of the finger ring, which can be used for manually triggering the optical information transmission.
  • the two contacts 1 are used both for energy transmission and for charging the button cell 26 also for information transfer
  • the button cell 26 can be replaced, since the interior of the finger ring is accessible via the screw closure 29.
  • Information storage unit 21 is connected both to a transmission / reception coil 35 and to contacts 1.
  • the transmission / reception coil 35 is arranged directly behind an electrically non-conductive base 36, on which, directly in front of the transmission / reception coil 35, an electrical -non-conductive jewelry element 37 and below are the contacts 1.
  • the energy for the function of the information storage unit 21 and the information transmission / reception process can also be received from the outside via the transmission / reception coil 35.
  • Both the electrically non-conductive base 36 and the jewelry element 37 need for the wave
  • the range in which 35 electromagnetic waves are received or transmitted with the transmitting / receiving coil 35 should be transparent.
  • contacts 1 are shown here the tangential plane intersection line 4 in the direction of the viewing direction 31 of the frontal view and both the parallel plane 5 and the normal planes 7 and all subspaces 8, 9, 10, 11, 12, 13 are cut perpendicularly by the accessibility limit plane 32 and the action limit 34 in FIG. 15 14 the finger ring of FIG. 14 is shown in the front view and in FIG. 16 only the contacts 1 in front of the counter contacts 17 can be seen without the remaining finger ring.

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Abstract

Fingerring mit Informationsspeichereinheit und mindestens zwei elektrisch leitfähigen, voneinander isoliert angeordneten Ringelementen, die als Kontakte (1) dienen. Die Aufgabe besteht darin, durch die Anordnung der Kontakte (1) zum einen ein schnelles und zuverlässiges Heranführen der Kontakte (1) des Fingerringes an entsprechende Gegenkontakte (17) eines Kontrollgerätes ohne großen handhabungstechnischen Aufwand und zum anderen eine robuste, einfache und vielseitige Gestaltung sowohl der Kontakte (1) als auch der Gegenkontakte (17) zu ermöglichen. Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß mit einer Anordnung, bei der die Kontakte (1) zueinander schrägstehende Tangentialebenen (2) aufweisen und die Kontakte (1) ungehindert nur aus bestimmten Teilräumen (8, 10) bzw. Raumbereichen (14) erreichbar sind.

Description

Fingerring mit Informationsspeichereinheit
Die Erfindung betrifft einen Fingerring nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
Es ist bereits bekannt, Fingerringe mit einer elektronischen Informationsspeichereinheit zu bestücken, um stets einen sowohl sicheren, leicht handhabbaren als auch standig unter Aufsicht befindlichen Informationsspeicher zur Verfügung zu haben Für einen Informationsaustausch zu einem entsprechenden Kontrollgerät ist es erforderlich, die Information zu übermitteln, wozu sowohl beruhrungslose, z B optische (DE-OS 35 07 381 (E 05 B 49/00), DE-OS 42 11 386 (G 08 B 25/12)), elektromagnetische (DE-OS 35 07 389 (E 05 B 49/00), DE-OS 25 57 637 (E05 B47/00), DE-AS 25 57 637(E 05 B 49/00), DE-OS 42 11 386 (G 08 B 25/12)) und magnetische (DE-OS 35 07 389 (E 05 B 49/00)) Möglichkeiten, als auch elektrische Kontakte (DE-OS 35 07 389 (E 05 B 49/00)) vorgeschlagen wurden Beruhrungslose Verbindungen besitzen zwar den Vorteil einer bequemen Handhabung, weisen aber den Nachteil auf, daß die übertragene Information durch Unbefugte leicht entnommen werden kann, z B bei Verwendungen eines, die Streustrahlung registrierenden, Lauschgerätes Der direkte elektrische Kontakt zeigt diesbezüglich eine weitaus höhere Sicherheit, der Nachteil besteht hier jedoch in der Notwendigkeit, die Kontakte am Fingerring zu den Gegenkontakten am Kontrollgerät in die entsprechende Position zu bringen und einen gleichzeitigen Kontakt der entsprechenden Kontaktpaare zu gewahrleisten In den DE-OS 25 57 637 (E 05 B 47/00) und DE-AS 25 57 637 (E05 B 49/00) wird ein Fingerring beschrieben, der eine Ausnehmung an seiner Außenseite besitzt, in der ein Bauteil eingelassen ist, das an der Oberflache mit zwei Kontaktflachen aus hartem metallischen Material versehen ist und in dem sich ein elektronischer Schaltkreis befindet, der eine Schlusselinformation enthalt Nähere Beschreibungen zu den beiden Kontaktflächen sind nicht gegeben, jedoch kann man aus den Fig 1 der DE-OS 25 57 637 und DE-AS 25 57 637 entnehmen, daß die beiden Kontakte mit der flachen Oberflache des eben erwähnten Bauteiles eine Ebene bilden oder nur geringfügig davon verschieden angeordnet sind Diese Anordnung hat den Nachteil, daß zur Realisierung einer guten Kontaktgabe mit den Gegenkontakten eine vergleichsweise komplizierte Konstruktion erforderlich ist Eine solche ist zu den Fig 2 und Fig 3 der DE-OS 25 57 637 und DE-AS 25 57 637 beschrieben, wo die Gegenkontakte erhaben auf einer Abtastflache, mit einer Form, die der des Kontakte-beinhaltenden Bauteiles am Ring entspricht, aufsitzen und gefedert gelagert sind Zur Kontaktbildung zwischen Fingerring und Gegenkontakten muß der Fingerring genau auf bzw in die Abtastflache positioniert und gegebenenfalls aufgedruckt werden Dieser Vorgang erfordert eine ruhige Hand, gunstige äußere Bedingungen (Lichtverhaltnisse, keine Erschütterungen) und gegebenenfalls Zeit, was hinsichtlich einer benutzerfreundlichen Anwendbarkeit eines solchen Ringes von großem Nachteil ist
Generell ist eine Kontaktgabe handhabungstechnisch aufwendig und damit nicht sehr benutzerfreundlich, wenn der Fingerring genau in eine bestimmte Position gebracht werden muß, um eine entsprechende Kontakt-Gegenkontakt-Verbindung zu realisieren
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, an einem Fingerring mit Informationsspeichereinheit und elektrischen Kontakten für eine Informations- und/oder Energieübertragung, ohne ästhetische Beeinträchtigungen seiner Eigenschaft als Schmuckring, durch die Anordnung der Kontakte zum einen ein schnelles und zuverlässiges Heranfuhren der Kontakte des Fingerringes an entsprechende Gegenkontakte eines Kontrollgerätes zum Aufbau einer Informations- und/oder Energieverbindung ohne großen handhabungstechnischen Aufwand und zum anderen eine robuste, einfach und vielseitige Gestaltung sowohl der Kontakte am Fingerring, als auch der Gegenkontakte am Kontrollgerät zu ermöglichen
Erfindungsgemaß wird dieses Problem durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 genannten Merkmale gelost
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß aufgrund der Patentansprüche 1 und 2 die einfach und robust gestaltbaren sowie von außen gut erreichbaren Kontakte am Fingerring eine sichere und handhabungstechnisch unkomplizierte Kontaktgabe zwischen den Kontakten am Ring und den einfachen, robust und vielseitig gestaltbaren Gegenkontakten an einem Kontrollgerät zulassen, wobei unter Kontaktgabe die Herbeiführung einer elektrischen Verbindung durch mechanische Berührung zwischen Kontakten und Gegenkontakten zum Zwecke einer Informations- und/oder Energieübertragung verstanden wird Die Patentansprüche 1 und 2 legen Fingerringkonstruktionen fest, bei denen die Kontakte oberflächlich liegen, über ringelementfreie Räume von außen leicht zuganglich sind und das Finden sowie die Einstellung der optimalen Position des Fingerringes für eine sichere Informations- und/oder Energieübertragung nicht nur durch das Fuhren der beringten Hand bestimmt sondern zusatzlich sowohl durch die Symmetrie der Anordnung als auch, bei Andruck der Kontakte gegen entsprechend geformte Gegenkontaktkonstruktionen, energetisch unterstützt wird.
Die Kontakte am Fingerring können sich nach Patentanspruch 1 auf voneinander abgewandten Seiten befinden oder nach Patentanspruch 2 gegenüberstehen und sind so zueinander angeordnet, daß Tangentialebenen auf sie aufgelegt werden können, die sich in einer Tangentialebenenschnittgeraden schneiden, d.h. die Tangentialebenen stehen schräg zueinander. Die Auflagestellen sind im Anwendungsfall die Orte des elektrischen Kontaktes zu den Gegenkontakten und als Punkte zu verstehen. Liegen die Tangentialebenen nicht punktf rmig sondern auf ein- oder zweidimensionalen Bereichen der Kontaktoberfläche auf, so ist jeder Punkt innerhalb dieser Bereiche separat als Auflagestelle des entsprechenden Kontaktes zu verstehen. Die gegenseitige Schräglage der Tangentialebenen an Außenkanten oder an, bezüglich der parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden durch beide Auflagestellen verlaufenden Parallelebene, geneigten Kontaktoberflächen nach den Patentansprüchen 1 oder 2, hat den Vorteil, daß bei einer durch Andruck des Fingerringes erzeugten Kraftkomponente in senkrechter Richtung zur Parallelebene, eine sichere mechanische und damit elektrische Kontaktgabe gegeben ist, da auf die Auflagestellen des Fingerringes und auf die Kontaktstellen der Gegenkontakte des Kontrollgerätes sowohl Kraftkomponenten in die Andruckrichtung als auch seitlich hierzu entstehen, wobei vorausgesetzt wird, daß die Gegenkontakte so konstruiert sind, daß sie diese Kräfte aufnehmen können. Diese Anordnung der Fingerring-Kontakte zu den Gegenkontakten unterscheidet sich damit von reinen Auflegeanordnungen, bei denen ,wie in der DE-AS 2557637, nur in Andruckrichtung die Kraft auf die Kontakte und Gegenkontakte wirkt, und vorstellbaren Steckkontaktanordnungen, wie von normalen Stecker- Steckdosen - oder Stecker- Steckbuchsen- Anordnungen bekannt ist, wo die seitliche Kraftkomponente die sichere mechanisch-elektrische Kontaktgabe herbeifuhrt.
Um eine Kontaktgabe zwischen Kontakten und Gegenkontakten realisieren zu können, müssen die Auflagestellen zugänglich sein. Natürliche Einschränkungen für die Zugänglichkeit existieren beim Tragen des Fingerringes in üblicher Weise durch die Finger der Hand selbst Bei einer geschlossenen oder halboffenen Faust, was eine zum Zwecke der Berührung der Gegenkontakte geeigneten Haltung der Hand entspricht, ist der Fingerring nur von der Frontseite der Faust aus besonders günstig zugänglich. Für eine beabsichtigte Kontaktgabe mit den Gegenkontakten ist es daher sinnvoll, den Fingerring so zu tragen , daß sich diejenigen Bereiche der Kontakte, die als Auflagestellen dienen, auch frontseitig der Faust befinden. Damit ist gleichzeitig, in Stoßrichtung der Faust bzw. senkrecht zu den dritten Fingergliedern, ein ausgezeichneter Richtungspfeil definiert Dieser ausgezeichnete Richtungspfeil ist gleichzeitig der Blickrichtung Kontakte-Ringmittelpunkt, d h dem Blick auf die Frontalansicht des Fingerringes, genau entgegengerichtet Bei üblichen Schmucknngen bietet es sich an, die Kontakte im Schmuckteil des Fingerringes anzuordnen, so daß der ausgezeichnete Richtungspfeil auch ungefähr durch das Zentrum seines Schmuckteils zeigt und der direkte Blick auf den Schmuckteil die Frontalansicht darstellt Die Grenze der praktischen Zuganglichkeit der Kontakte an dem Fingerring endet etwa an der Ebene, bis zu der die Faust in Stoßrichtung ohne eine Behinderung herangeführt werden kann Setzt man einen exakt passenden Fingerring und eine ideale Fingerhaltung voraus, so liegt diese Ebene als Tangentialebene auf den parallelliegenden dritten Fingergliedern auf und kann die Innenflache des Fingerringes zwar berühren aber nicht schneiden Gleichzeitig steht diese Ebene senkrecht auf dem ausgezeichneten Richtungspfeil, sie ist somit bezuglich dieses Richtungspfeils eine Normalebene und stellt praktisch für die Position möglicher Auflagestellen eine Zuganglichkeitsgrenzebene dar, da man sich dahinter bereits zwischen den Fingern, also in einem für eine Kontaktgabe handhabungstechnisch sehr ungunstigen Bereich befindet Um eine Kontaktgabe mit den Gegenkontakten zu realisieren, muß der Fingerring mindestens bis zu den Auflagestellen an die Gegenkontakte herangeführt werden können Die Ebene, die parallel zur Zuganglichkeitsgrenzebene durch die Auflagestelle mit dem geringsten Abstand zu dieser verlauft, ist daher als praktische Grenzebene für die Aktion der Kontaktgabe von Bedeutung und wird weiterhin als Aktionsgrenze bezeichnet Verlauft die Parallelebene senkrecht zur Blickrichtung Kontakte-Ringmittelpunkt, d h parallel zur Zuganglichkeitsgrenzebene, so befinden sich die Parallelebene und die Aktionsgrenze in identischer Lage Verlauft die Parallelebene dagegen nicht parallel zur Aktionsgrenze, so ist nach den Patentansprüchen 1 und 2 nur die Situation in den Raumbereichen frontseitig der Kontakte bis zu den Auflagestellen, d h frontseitig der Aktionsgrenze hinsichtlich der Kontaktgabefünktion von Bedeutung, da hinter der Aktionsgrenze ohnehin keine Kontaktgabe vorgesehen ist Um eine sichere Kontaktgabe zwischen Kontakten und Gegenkontakten zu erreichen, ist eine Andruckkraft senkrecht zur Parallelebene erforderlich, d h ein entsprechender Kraftrichtungspfeil zeigt in eben dieselbe Richtung Handhabungstechnisch besonders vorteilhaft ist eine Kontaktgabe, bei der der ausgezeichnete Richtungspfeil und der Kraftrichtungspfeil in dieselbe Richtung weisen, d h wenn die Kontaktgabe mit frontal stoßender Faust herbeigeführt wird Weisen der ausgezeichnete Richtungspfeil und der Kraftrichtungspfeil nicht in dieselbe Richtung, wirkt die Gegenkraft bei Andruck des Fingerringes an die Gegenkontakte nicht in Richtung Ringmittelpunkt, wodurch ein seitliches Kraftmoment entsteht und der Fingerring leicht aus seiner stabilen Trageposition auf dem Finger weggedrückt werden kann.
Eine völlig freie, richtungsunabhängige Zugänglichkeit der Kontakte vor der Aktionsgrenze erlaubt zwar die Kontaktgabe mit den Gegenkontakten, bringt allein jedoch noch keine Vorteile, um handhabungstechnisch einfach und schnell eine sichere elektrische Verbindung aufzubauen. Diese ergeben sich erst durch eine Bevorteilung bestimmter Wege und Richtungen. Eine solche ist innerhalb der nach Patentanspruch 1 und 2 vorgenommenen Aufteilung des gesamten Raumes in sechs Teilräume gegeben. Die sechs Teilräume enstehen durch den Schnitt der Parallelebene durch zwei zu ihr in den Auflagestellen senkrecht stehenden und parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden verlaufende Normalebenen. Von Bedeutung sind insbesondere der innere Teilraum, der nicht von den Tangentialebenen durchsetzt wird und die beiden, auf der anderen Seite der Parallelebene befindlichen äußeren Teilräume. Diese drei Teilräume werden als 1. Teilraumgruppe bezeichnet, innerhalb der mit den Patentansprüchen 1 und 2 zwei vergleichbare, zueinander komplementäre Situationen festgelegt werden. Entweder sind in dieser 1. Teilraumgruppe diejenigen Teile der Kontakte, auf denen sich die Auflagestellen befinden, im inneren Teilraum angeordnet und die beiden äußeren Teilräume sind frontseitig der Kontakte bis zu den Auflagestellen ringelementfrei, wie nach Patentanspruch 1 festgelegt oder, nach Patentanspruch 2, der innere Teilraum ist frontseitig der Kontakte bis zu den Auflagestellen ringelementfrei und die beiden äußeren enthalten die Bereiche der Kontakte mit den Auflagestellen. Frontseitig der Kontakte besteht dadurch in beiden Fällen ein Zugangsvorteil bis zu den Auflagestellen über die parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden ausgerichteten ringelementfreien Raumbereiche, oder, aus anderer Sicht betrachtet, wirken die Ringelemente in den ebenfalls parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden ausgerichteten Teilräumen, die nicht ringelementfrei sind, als Hindernisse, bzw. Potential schwellen, die einer Anordnung von Gegenkontakten, die den Abstand der Auflagestellen aufweist, bevorzugt über die ringelementfreien Teilraumbereiche den gleichzeitigen Zugang zu beiden Kontakten erlaubt und, unter Berücksichtigung endlicher Abmessungen sowohl des Fingerringes als auch der Gegenkontakte, den Weg bis zur Kontaktgabe gegebenenfalls schient. Sind die Gegenkontakte über eine bestimmt Länge in einer Weise parallel zu den ringelementfreien Raumbereichen orientiert und komplementär angeordnet, daß sie die Kontakte in den Auflagestellen aus den ringelementfreien Raumbereichen erreichen können, besteht bei einer, entlang der Oberfläche, in der die Gegenkontakte liegen, geführten Bewegung des Ringes in Richtung dieser orientiert- komplementaren Gegenkontakt- Anordnung über deren gesamte Lange die Sicherheit, dieselbe zu treffen Ist dem Anwender die Orientierung der Gegenkontakte bekannt und halt er den Fingerring so, daß die Orientierung der ringelementfreien Raumbereiche mit der der Gegenkontakte übereinstimmt, ist bei seitlicher oder unscharfer Heranführung des Ringes an die Gegenkontakte, die Wahrscheinlichkeit eine Kontaktgabe zu realisieren hoher, als im Falle einer punktgenauen Zusammenfuhrung von Kontakten und Gegenkontakten Dieser Vorteil ist um so größer, je langer dieser orientiert-komplementare Bereich bei den Gegenkontakten ausgebildet ist
Wird ein erfindungsgemaßer Fingerring über eine Oberflache gefuhrt, die eine eben dargestellte Ausrichtung der Kontakte zu den Gegenkontakten aufweist, und berücksichtigt man, daß sich nach Patentanspruch 1 und 2 die Auflagestellen auf zueinander schräg stehenden Oberflachenstellen der Kontakte befinden und auch über die ringelementfreien Raumbereiche der 2 Teilraumgruppe erreichbar sind, wird, bei geringem Andruck und einer ohnehin durch die Haltung und Bewegung der Hand vorgegebene Grobpositionierung bzw Grobrichtung, der Fingerring in der Nahe der endgültigen Kontaktgabeposition selbständig in die gewünschte Position einrasten, ohne daß von vornherein eine zielgenaue Heranführung, wie etwa bei Steckkontakten, erforderlich ist Die nach Patentanspruch 1 und 2 unmittelbar an die ringelementfreien Raumbereiche der 1 Teilraumgruppe angrenzenden, in die 2 Teilraumgruppe hineinragenden, durch die äußere Kontur der Kontakte sowie parallel zu den Normalebenen und der Parallelebene abgegrenzten Raumbereiche können sehr klein sein und brauchen nicht genau festgelegt werden, da deren vorrangiger Zweck darin besteht, im Falle des Andrucks an die Gegenkontakte ein Gefalle der potentiellen Energie zu ermöglichen Die Kontakte und Gegenkontakte können dann zueinander in eine stabile Lage rutschen, weil unter dem Einfluß der Andruckkraft in der Nahe der endgültigen Kontaktgabeposition der Fingerring von einer energetisch hoher liegenden Position in ein Gefalle potentieller Energie gerat und, ahnlich wie eine Kugel in eine Vertiefung rollt, in Richtung des Energieminimums rutscht Aufgrund der instabilen Eigenstatik einer Zweipunktlagerung werden bei Vorliegen einer Andruckkraft beide Kontakte zuverlässig auf die Gegenkontakte aufgedruckt Auch bei drei Kontakten, für die für jedes mögliche Kontaktpaar Patentanspruch 1 oder 2 anzuwenden ist, wäre aufgrund der Eigenstatik einer Dreipunktlagerung noch eine sichere Kontaktgabe und Kontaktaufrechterhaltung möglich Erst ab vier Kontakten bestehen, zumindest für starre Kontaktkonstruktionen, Probleme, die entweder sehr exakte Paßkonstruktionen von Kontakten und Gegenkontakten oder flexible Kontakte bzw Gegenkontakte erfordern, wodurch ein erheblicher Mehraufwand erforderlich ist und die Robustheit schwerer realisierbar wird Nach Patentanspruch 3 besteht die Möglichkeit von einer Anordnung nach Patentanspruch 1 oder 2 zu einer weiteren Anordnung nach Patentanspruch 1 oder 2 zugelangen, weil die Auflagestellen dicht liegen Dieser Fall kommt einer praktischen Anwendung sehr entgegen, da hierdurch ausgedehnte Kontaktbereiche des Fingerringes für eine möglich Kontaktgabe mit den Gegenkontakten eines Kontrollgerätes herangezogen werden können und bedeutet, daß bei entsprechender Konstruktion der Gegenkontakte, der Fingerring unter Aufrechterhaltung der elektrischen Kontaktverbindung zwischen den entsprechenden Kontakten des Fingerringes und der Gegenkontakte auf den Gegenkontakten in begrenztem Umfang gedreht und gekippt werden kann, wodurch sich nochmals die Wahrscheinlichkeit erhöht auch bei unexakter Stellung des Fingerringes zu den Gegenkontakten, einen zuverlässigen Kontakt herbeizuführen
Der erfindungsgemaße Fingerring verbindet nach Patentanspruch 1 und 2, sowie erweitert unter Patentanspruch 3, für die Aufgabe einer Kontakt gäbe vorteilhaft eine hilfreiche Funktion, die Kontakte unterstutzend zusammenzuführen, mit einer notwendigen Funktion, die Kontaktgabe zu realisieren Das Ereignis der Kontaktgabe, die notwendige Funktion, findet auf jedem Kontakt nur an jeweils einer Stelle der Kontaktoberflache, der Auflagestelle, statt Die restliche Oberflache dient mehr oder weniger der hilfreichen Funktion, bzw nach Patentanspruch 3 der handhabungstechnischen Komfortabilitat Es ergibt sich die Möglichkeit, daß zumindest ein Teil der hilfreichen Funktion durch Ringelemente übernommen wird, die selbst keine Kontakte darstellen aber das Heranführen des Fingerringes an die letztlich stattfindenden Stelle der Kontaktgabe unterstutzen können Diese Ringelemente können in vielen Fallen als raumliche oder gestalterische Fortsetzung der Kontaktgestalt verstanden werden
Es ist weiterhin nach Patentanspruch 4 von Vorteil, daß die Kontakte eine längliche Form aufweisen und nebeneinander entlang ihrer Längsseite angeordnet sind Dadurch ergibt sich eine zusatzlich Erhöhung der Wahrscheinlichkeit einer Herbeiführung einer Kontaktgabe, wenn man von einer ungenauen Ausgangsposition ausgeht Diese Wahrscheinlichkeitserhohung nimmt mit zunehmendem Lange-/Breiteverhaltnis der Kontakte zu und addiert sich dem des durch die Anordnung der Gegenkontakte bereits erzielten Vorteils Selbst bei zwei punktf rmigen Gegenkontakten ergeben sich somit Vorteile bei seitlicher, d h auf Hohe
ERSÄTZBLATT (REGEL 26) beider Punkte ausgeübter Heranführung des Fingerringes, weil über die gesamte Länge der Kontakte die Sicherheit einer Kontaktgabe besteht
Mit den erfindungsgemäßen Konstruktionsbedingungen für den Fingerring sind großflächige, robuste Anordnungen für die Gegenkontakte, eventuell kombiniert mit verlängernden Bauelementen aus anderen Materialien, möglich, wodurch die Wahrscheinlichkeit, auch unter ungunstigen Bedingungen, wie bei Sichteinschränkung, situationsbedingter schlechter Erreichbarkeit der Gegenkontakte u.s w., die Kontaktgabe herbeizuführen, erhöht ist. Da der Datenaustausch bei Verwendung mikroelektronischer Bauelemente, wie z.B. nichtflüchtige Speicher wie ROM 's , EPROM's oder EEPROM's, in der Informationsspreichereinheit gewohnlich nur Bruchteile einer Sekunde zur Übermittlung einer großen Informationsmenge, d h nur ein kurzzeitiges Verharren in der energetisch stabilen Lage, erfordert, sind selbst bei Erschütterungen gute Voraussetzungen für die beabsichtigte Datenübertragung gegeben
Im Allgemeinen reicht für die Konstruktion und Anordnung der Gegenkontakte die Erfüllung der Forderung, daß die Kontakte am Fingerring aus dem, durch Patentanspruch 1 oder 2 definierten, ringelementfreien Raumbereichen und Teilraumbereichen erreichbar sein müssen Ein Tieferlegen des Kontaktstellenbereiches der Gegenkontakte, bei voneinander abgewandt liegenden Kontakten am Fingerring oder ein Hoheriegen, bei einander zugewandten Kontakten am Fingerring, unterstützt zwar den oben beschriebenen Effekt des energieunterstutzten Hineinrutschens in die endgültige Kontaktgabesituation, ist jedoch tatsachlich nur in einigen Sonderfallen, wo am Fingerring die Tangentialebenen nur auf Außenkanten oder Ecken gelegt werden können und eine schräge Fläche zur Entwicklung einer seitlichen Kraftkomponente fehlt, notwendig Damit ist die Vielfalt der Gestaltungsmoglichkeiten der Gegenkontakte oder ihre Integration in bestehende Anordnungen mit anderen Aufgabenstellungen, wie metallische Zierkonstruktionen, Gehauseteile u.a , außerordentlich hoch Das gleiche gilt für die Kontakte an den Fingerringen, wo die Auflagestellen der Kontakte des Fingerringes sowohl krumme als auch ebene Flachen, krumme als auch gerade Kanten und Punkte sein können Die Kontakte selbst können aus kompakten Körpern bestehen und robust gestaltet werden, da eindeutig exakte Passungen zu Gegenkontakten und feingliedrige, federnde oder ahnlich empfindliche Konstruktionen nicht erforderlich sind Gut geeignet sind gewölbte Formen, z B Kugelkappen, eiförmige, zylindrische Halbschalen oder Hohlformen aber auch kantige prismenförmige Körper oder Vielflachner Die Kontakte können im Schmuckteil des Fingerringes angeordnet sein, ein Kontakt kann der Fingerring selbst sein oder die Kontakte können, wie in Patentanspruch 5 ausgewiesen und vorallem bei Eheringen anwendbar, den Fingerring selbst bilden. Als Material für die Kontakte bieten sich, zur Gewährleistung einer guten elektrischen Kontaktverbindung zu Gegenkontakten, Edelmetallegierungen an, die üblicherweise zur Schmuckherstellung verwendet werden. Darüber hinaus ist es von Vorteil sowohl die Kontakte als auch die umgebenden Ringelemente aus möglichst hartem, abriebfestem Material, z. B. Stahl, Hartmetall oder Nichteisenmetallegierungen, zu fertigen, da in der Anwendung hierdurch eine geringere Abnutzung stattfindet.
Da Isolationsmaterial in praktischen Konstruktionen neben der elektrischen Isolation häufig auch noch eine Befestigungsfunktion für die Kontakte besitzen kann, sind hierfür insbesondere organische Vergußmassen und anorganische Keramik- oder Glasmassen geeignet. Diese können zu gestalterisch-ästhetischen Zwecken zusätzlich eingefärbt werden. Darüber hinaus sind jedoch auch mechanische Konstruktionen möglich, wo Edelsteine, Minerale, Plastik, Glas, Perlen, Muschelschalen, Hörn, Holz oder Keramik als Isolationswerkstoffe eingesetzt werden können.
Sowohl aus ästhetischen Gründen als auch zur Verbesserung der Abnutzungseigenschaften ist nach Patentanspruch 6 gegebenenfalls eine lokale Oberflächenbeschichtung des Fingeringes mit einem ausreichend harten Material vorteilhaft. Geeignet sind Stoffe wie Metalloxide, Glas, Keramik, Cermet, Plastik, Nitrid, Carbid, Silizid, Borid oder Diamant. Einige dieser Materialien besitzen selbst eine metallische Farbe, so daß mit Isolationsmaterialien gefüllte Lücken zwischen metallischen Ringelementen kaschiert werden können. Ob nur die Kontakte, Teile der Kontakte, nur die isolierenden Bereich zwischen den Kontakten oder alles beschichtet werden kann, hängt auch von den elektrischen Eigenschaften der Materialien ab. Bei Materialien mit halbleitenden Eigenschaften ergibt sich die Möglichkeit einer Komplettbeschichtung, wenn der Abstand zwischen den Kontakten die Beschichtungsstärke deutlich übertrifft.
Neben einer elektrischen Datenübertragung ist, wenn es eine Situation erlaubt oder erfordert, ein kontaktloses Verfahren vorteilhaft. Nach Patentanspruch 7 kann diese Möglichkeit auf einfache Weise realisiert werden, indem zusätzlich zu den elektrischen Kontakten ein optisch transparentes Ringelement angeordnet wird, hinter dem sich ein mit der Informationsspeichereinheit verbundenes Bauelement zur optischen Informationsübertragung befindet. Die Auslösung der Informationsübertragung kann einerseits durch eine elektrische Kontaktgabe beim Auflegen der Kontakte am Fingerring auf die Gegenkontakte oder bei gleichzeitiger Betätigung eines Miniaturschalters nach Patentanspruch 8 erfolgen, wobei der elektrische Kontakt zum Gegenkontakt von Wichtigkeit zur Energiebereitstellung bleibt Besitz der Fingerring darüber hinaus nach Patentanspruch 9 eine eigene Energiequelle, vorzugsweise in Form einer Knopfzelle, kann auch von fern durch Betätigung des Mikroschalters eine Datenübertragung an das Kontrollgerät erfolgen Die Kontakte können auch zur Energieübertragung zum Zwecke des Ladens der Energiequelle im Ring verwendet werden Statt eines optischen Informationsübertragungselementes kann in analoger Weise nach Patentanspruch 9 eine Sende-/Empfangssρule eingesetzt werden, wobei zu beachten ist, daß die Funktion der Spule nicht durch die abschirmende Wirkung metallischer Ringelemente beeinträchtigt wird
Die Erfindung ist besonders geeignet für Anwendungen und Situationen, bei denen einerseits eine sichere Informationsübertragung erforderlich ist, wie z. B bei der Übertragung von Code- Nummern, personengebundenen Daten, vertraulichen Daten, Daten, die an eine Leistungserbringung gekoppelt sind, und andererseits, wo eine bequeme Handhabung eine schnelle, sichere gegebenenfalls auch diskrete, Datenübertragung ermöglichen soll, wie z B Bedienung von Alarm-, Sicherheits- oder Schließanlagen sowie bei Daten im Zusammenhang mit Geld-entsprechenden Werten
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert
In der Zeichnung zeigen
Fig 1 Eine Skizze zur Erläuterung des Grundprinzips bei voneinander abgewandten
Auflagestellen auf den Kontakten Fig 2 Eine Skizze zur Erläuterung des Grundprinzips bei einander zugewandten
Auflagestellen auf den Kontakten Fig 3 Eine Skizze zur Erläuterung der energetisch unterstutzten Kontakt-Gegenkontakt-
Zu sammenführung Fig 4 Eine Skizze zur Darstellung der Heranführung eines Fingerringes an die Gegenkontakte Fig 5 Einen Fingerring mit konvexen Kontakten im Schnitt Fig 6 Den Fingerring aus Fig 5 in der Seitenansicht einschließlich einer Teilskizze der
Gegenkontakte Fig 7 Den Fingerring aus Fig 5 in der Frontalansicht Fig 8 Einen Fingerring mit konkaven Kontakten in der Seitenansicht einschließlich einer
Teilskizze der Gegenkontakte Fig. 9: Einen Fingerring in der Seitenansicht mit kantigen Kontakten einschließlich einer
Teilskizze der Gegenkontakte Fig. 10: Einen Fingerring in der Seitenansicht mit zueinander zugewandten Auflagestellen der
Tangentialebenen an konvexen Kontakten einschließlich einer Teilskizze der
Gegenkontakte Fig. 11 : Einen Ehering in der Seitenansicht im Schnitt, bei dem die Kontakte selbst den Ring bilden Fig. 12: Einen Fingerring im Schnitt, bei dem der Ring selbst einen der Kontakte darstellt und der Kraftrichtungspfeil der Frontalansicht nicht direkt entgegengerichtet ist Fig. 13 : Einen Fingerring im Schnitt mit optischer und elektrischer Option der
Datenübertragung sowie Miniaturschalter Fig. 14: Einen Fingerring im Schnitt mit elektromagnetischer und elektrischer Option der
Datenübertragung, bei dem der Kraftrichtungspfeil senkrecht zur Frontalansicht verläuft Fig. 15: Den Fingerring aus Fig. 14 in der Frontalansicht Fig. 16: Die Kontakte des Fingerringes aus Fig. 14 und 15 mit einer Teilskizze der
Gegenkontakte.
In Fig 1 sind ausschnittsweise zwei Kontakte 1 mit zwei Tangentialebenen 2 dargestellt. Nach Patentanspruch 1 berühren die Tangentialebenen 2 die Kontakte 1 in den Auflagestellen 3 und schneiden sich in der Tangentialebenenschnittgeraden 4, die in dieser Ansicht nur als Punkt darstellbar ist. Parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden 4 verläuft durch beide Auflagestellen 3 die Parallelebene 5. In den beiden Auflagestellen 3 stehen senkrecht zur Parallelebene 5 die beiden Normalebenen 7. Da sie parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden 4 angeordnet sind, bilden sie mit der Parallelebene 5 dieselben Schnittangenten 6 wie die Parallelebene 5 mit den Tangentialebenen 2. Durch die Parallelebene 5 und die Normalebenen 7 wird der Raum in sechs Teilräume 8, 9, 10, 11, 12, 13, zwei innere 9, 12 und vier äußere 8, 10, 11 ,13 , unterteilt, wobei der innere Teilraum 12, der von keiner Tangentialebene 2 durchsetzt wird, und die beiden, auf der anderen Seite der Parallelebene 5 befindlichen äußeren Teilräume 8, 10 die 1. Teilraumgruppe bilden. Der innere Teilraum 12 enthält die Bereiche der Kontakte 1, auf denen sich die Auflagestellen 3 befinden. Die beiden anderen äußeren Teilräume 8, 10 der 1. Teilraumgruppe enthalten keine Ringelemente. In Fig. 2 ist entsprechend Patentanspruch 2 die Belegung der Teilräume 8, 10 ,12 der 1. Teilraumgruppe vertauscht gegenüber der nach Patentanspruch 1 Die Bereiche der Kontakte 1, auf denen sich die Auflagestellen befinden, sind hier in den äußeren Teilraumen 8 und 10 angeordnet und der innere Teilraum 12 ist ringelementfrei Der erste Fall in Fig 1 bedeutet, daß sich die Auflagestellen 3 auf voneinander abgewandten Seiten am Fingerring befinden, wahrend sie in Fig 2 einander zugewandt sind Eine erste Bevorzugung der Wege zur optimalen Kontaktgabeposition in den Auflagestellen 3 ist bereits dadurch realisiert, daß für Gegenkontakte nur über die ringelementfreien Teilraume (einfache Schraffür) ein völlig ungehinderter Zugang möglich ist In allen anderen Teilraumen befinden sich Ringelemente, so daß eine Anordnung zweier Gegenkontakte durch diese eine Behinderung erfahrt, was gegebenenfalls auch eine Schienung des Weges bedeuten kann Darüber hinaus sind die Auflagestellen 3 auch über ringelementfreie Raumbereiche 14 (abwechselnd einfache und unterbrochene Schraffür) der 2 Teilraumgruppe, die unmittelbar an die ringelementfreien Bereiche der 1 Teilraumgruppe angrenzen und durch die Kontur der Kontakte 1 sowie parallel zur Parallelebene 5 und zu den Normalebenen 7 abgegrenzt sind, zu erreichen Der Abstand dieser Begrenzungen 15 der ringelementfreien Raumbereiche 14 zur Parallelebene 5 oder den Normalebenen 7 kann sehr gering, muß aber großer als Null sein, um bei ungenauer Heranführung an die endgültig Kontaktstelle zu den Gegenkontakten Vorteile zu bringen
Dieser Zusammenhang wird in Fig 3 verdeutlicht, wo die Bewegung der durch ein Isolationsmaterial 16 elektrisch getrennten Kontakte 1 eines schematisch gezeigten Fingerringes entlang der Oberflache der Gegenkontakte 17 in zwei Stufen - auf der Oberflache eines Gegenkontaktes 17 und zwischen den Gegenkontakten 17 - dargestellt ist Wird bei senkrechtem Andruck, dargestellt durch den Kraftrichtungspfeil 18, der Fingerring in Richtung des Gegenkontaktespaltes 19 geführt, rutscht der Fingerring aufgrund des durch die Anordnung realisierbaren Energiegefalles in die energetisch stabilste Position, die gleichzeitig der stabilen Kontaktgabeposition der Gegenkontakte 17 und der Kontakte 1 in den Auflagestellen 3 entspricht Dieses Rutschen infolge eines Energiegefalles funktioniert jedoch nur, wenn die ringelementfreien Raumbereiche 14 in der 2 Teilraumgruppe existieren Die Vorteile bei der Zusammenführung von Kontakten 1 und Gegenkontakten 17 in Richtung des Kraftrichtungspfeiles 18 ist in Fig 4 dargestellt Robust konstruierte, plattenformige Gegenkontakte 17 sind in Hohe eines auschnittweise dargestellten Plastikgehauses 20 eines Kontrollgerätes eingelassen Beim Herüberführen des Fingerringes über das Plastikgehause 20 in Richtung der Gegenkontakte 17 kann die gesamte Lange der Gegenkontakte 17 als potentielles Ziel für eine Kontaktgabe genutzt werden Auch bei einer nur groben Einhaltung der Richtung wird, sobald versucht wird, die Gegenkontakte 17 zu überstreichen, der Fingerring in den Gegenkontaktespalt 19 unter Ausbildung des elektrischen Kontaktes zwischen den Kontakten 1 und den Gegenkontakten 17 einrasten Da die potententiellen Auflagestellen 3 für die Tangentialebenen 2 dicht auf der Oberflache der Kontakte 1 liegen, kann der Fingerring gegenüber der Ausgangsstellung in begrenztem Umfang verdreht oder verkippt werden, ohne daß die Kontaktgabe zwischen Kontakten 1 und Gegenkontakten 17 beeinträchtigt wird Eher ist noch eine Verbesserung bei der Zusammenführung und der Kontaktsicherheit zwischen den Kontakten 1 und den Gegenkontakten 17 festzustellen, da mehr Ausweichmoglichkeiten bei Situations- und handhabungsbedingten Unsicherheiten zur Erzielung eines Kontaktgabeerfolges bereitstehen
Ein Fingerring mit Informationsspeichereinheit 21 ist in Fig 5 im Schnitt, in Fig 6 in der Seitenansicht aus Richtung der Tangentialebenenschnittgeraden 4 und in Fig 7 in der Frontalansicht dargestellt Die Kontakte 1 besitzen eine konvexe Oberflache und die Auflagestellen 3 liegen auf voneinander abgewandten Seiten Eine Vergußmasse 22 dient sowohl zur Einbettung der Informationsspeichereinheit 21 in einer Ausnehmung des Fingerringes als auch als Isolator und zur Befestigung der Kontakte 1, die elektrisch mit der Informationsspreicher-einheit 21 verbunden sind Die Informationsspeichereinheit 21 enthalt einen programmierbaren Speicher und wird zu ihrem Betrieb über die Kontakte 1 mit Strom versorgt Über den gleichen Weg erfolgt auch der Austausch der Informationen in beide Richtungen
In Fig 6 ist für diesen Fingerring die Teilung des Raumes durch die Parallelebene 5 und die Normalebenen 7 in die sechs Teilraume 8, 9,10 ,11 ,12 und 13 dargestellt Der tangentialebenenfreie, innere Teilraum 12 enthalt die Bereiche der Kontakte 1, auf denen sich die Auflagestellen 3 befinden, und die äußeren Teilraume 8 und 10 stellen völlig ringelementfreie Teilraume dar Beim Herüberziehen des Fingerringes über die Anordnung der Gegenkontakte 17 wird dieser bei leichtem Andruck in die optimale Kontaktgabeposition einrasten, sobald er in den gekrümmten Bereich der Gegenkontakte 17 gerat Je nach Stellung der Hand und damit des Fingerringes kann über verschiedene Auflagestellen 3 eine Kontaktgabe zu den Gegenkontakten 17 für den Zweck der Informations- und /oder Energieübertragung erreicht werden
Die Fig 8, 9 und 10 zeigen verschieden Konstruktionsvarianten von Kontakten 1, wie konkave und kantige Kontakte 1 oder eine Anordnung, bei der die beiden Auflagestellen 3 einander zugewandt sind Fig.1 1 stellt einen Ehering dar, der aus zwei Ringhalbschalen 23 besteht, die mit einer Vergußmasse 22 verklebt sind und zwischen denen sich, eingebettet in der Vergußmasse 22, die Informationsspeichereinheit 21 befindet. Da dieser Fingerring über kein Schmuckteil verfügt, in dem die Kontakte 1 angeordnet sind, sondern die zwei, den Fingerring bildenden, Ringhalbschalen 23 die Kontakte 1 darstellen, können über den gesamten Umfang Tangentialebenen 2 angelegt werden.
Bei den Fig. 1 - 1 1 war die Parallelebene 5 mit der Aktionsgrenze 34 identisch. In Fig. 12 ist eine Konstruktion dargestellt, bei der der Ringteil des Fingerrings selbst einen Kontakt 1 darstellt. Der Kraftrichtungspfeil 18 ist nicht wie bei den Fig. 1-1 1 der Blickrichtung 31 Kontakte 1 - Ringmittelpunkt 30, d. h. der Frontalansicht, entgegengerichtet, sondern steht schräg zur Frontalansicht. Wäre dieser Fingerring auf einen Finger zum Zwecke der Kontaktgabe aufgesteckt und setzt man voraus, daß er exakt paßt, so würden sich der Finger selbst und die parallel angeordneten Nachbarfinger hinter der Zuganglichkeitsgrenzebene 32, die senkrecht zur Frontalansicht steht und die Innenfläche 33 des Fingerringes berührt, befinden. Alle vor dieser Zuganglichkeitsgrenzebene 32 liegenden Teile des Fingerringes sind von der Frontseite her leicht erreichbar und zu berühren. Erforderlich ist die Zugänglichkeit jedoch nur bis zu den Auflagestellen 3, d. h. bis zur Aktionsgrenze 34. Im dargestellten Fall ist ein Bereich des äußeren Teilraumes 10 hinter der Aktionsgrenze 34 und zudem ringelementfrei. Dieser Umstand ist jedoch ohne Bedeutung, da hinter der Aktionsgrenze 34 normalerweise keine Kontaktgabe beabsichtigt ist. Wie dargestellt eignet sich diese Anordnung für solche Fälle, bei denen ein Gegenkontakt 17 senkrecht steht und der zweite Gegenkontakt 17 als Absatz bei einer Bewegung von dem senkrechten, oberen Gegenkontakt 17 her erreicht werden kann.
Die Möglichkeit einer optischen Informationsübertragung ist mit der Anordnung in Fig. 13 aufgezeigt In einer optisch transparenten Vergußmasse 22 sind die Informationsspeicher¬ einheit 21, ein Bauelement zur optischen Informationsübertragung 24, bestehend aus einer Leuchtdiode und einer Photodiode, und eine Halterung 25 für eine Knopfzelle 26 eingegossen Auf der Vergußmasse 22 aufgeklebt sind zwei Kontakte 1 zur Strom- sowie gegebenenfalls zur Informationsübertragung und als optisch transparentes Ringelement 27 ein Rubin. Weiterhin ist im massiven Ringteil des Fingerringes ein Miniaturschalter 28 angeordnet, der zur manuellen Auslösung der optischen Informationsübertragung eingesetzt werden kann. Die beiden Kontakte 1 dienen sowohl zur Energieübertragung , zum Laden der Knopfzelle 26 als auch zur Informationsübertragung Die Knopfzelle 26 kann ausgewechselt werden, da der Innenraum des Fingerringes über den Schraubverschluß 29 zuganglich ist Statt auf optischem Wege kann Information kontaktlos auch elektromagnetisch mit Hilfe einer Spule gesendet oder empfangen werden In Fig 14 ist ein Fingerring in der Seitenansicht gezeigt, dessen Informationsspeichereinheit 21 sowohl mit einer Sende-/Empfangsspule 35 als auch mit den Kontakten 1 verbunden ist Die Sende-/Empfangsspule 35 ist unmittelbar hinter einer elektrisch-nichtleitenden Unterlage 36 angeordnet, auf der sich, direkt vor der Sende- /Empfangsspule 35, ein elektrisch-nichtleitendes Schmuckelement 37 und darunter die Kontakte 1 befinden Die Energie zur Funktion der Informationsspeichereinheit 21 und des Informations-Sende-/Empfangvorganges kann ebenfalls über die Sende-/EmpfangSpule 35 von außen empfangen werden Sowohl die elektrisch-nichtleitende Unterlage 36 als auch das Schmuckelement 37 müssen für den Wellenlangenbereich, in dem mit der Sende-ZEmpfangs- spule 35 elektromagnetische Wellen empfangen oder gesendet werden, transparent sein Geeignet sind klassische Nichtleiter wie Plastik, Keramik aber auch Glas, Bernstein oder Edelsteine Im Gegensatz zu den Fig 1-13 verlauft hier für die Kontakte 1 die Tangential- ebenenschnittgerade 4 in Richtung der Blickrichtung 31 der Frontalansicht und sowohl die Parallelebene 5 als auch die Normalebenen 7 und alle Teilraume 8, 9 ,10 ,11 ,12 ,13 werden senkrecht von der Zuganglichkeitsgrenzebene 32 und der Aktionsgrenze 34 geschnitten In Fig 15 ist der Fingerring von Fig 14 in der Frontalansicht dargestellt und in Fig 16 sind ohne den restlichen Fingerring ausschließlich die Kontakte 1 vor den Gegenkontakten 17 zu sehen Mögliche Positionen von Auflagestellen 3 und der Aktionsgrenze 34 waren bis unmittelbar vor der elektrisch nichtleitenden Unterlage 36 vorstellbar Hinter der Aktionsgrenze 34 befinden sich in allen Teilraumen 8, 10, 12 der 1 Teilraumgruppe Ringelemente Vor der Aktionsgrenze 34 sind dagegen in den beiden äußeren Teilraumen 8, 10 der 1 Teilraumgruppe keine Ringelemente enthalten und somit sind die Kontakte 1 frontseitig bis zu den Auflagestellen 3 frei zuganglich Werden die Kontakte 1 in der in Fig 16 gezeigten Stellung über die waagerechte Oberflache der Gegenkontakte 17 geführt, so rasten sie in den Gegenkontakte¬ spalt 19 ein und es kommt zur Kontaktgabe Eine Kombination von elektrischer und kontaktloser, mit einer Spule arbeitender Datenübertragung ist für solche Falle geeignet, wo mit verschiedenen Kontrollgeraten gearbeitet wird und die kontaktlose Variante wegen eines gegebenenfalls zu hohen Energiebedarfes in einigen Kontrollgeraten nicht eingesetzt werden kann Liste der Bezugszeichen
1 Kontakte 20 Plastikgehäuse
2 Tangentialebenen 21 Informationsspeichereinheit
3 Auflagestellen 22 Vergußmasse
4 Tangentialebenenschnittgerade 23 Ringhalbschale
5 Parallelebene 24 Bauelement zur optischen Informations¬
6 Schnittangente übertragung
7 Normalebene 25 Halterung
8 äußerer Teilraum 26 Knopfzelle
9 innerer Teilraum 27 optisch transparentes Ringelement
10 äußerer Teilraum 28 Miniaturschalter
11 äußerer Teilraum 29 Schraubverschluß
12 innerer Teilraum 30 Ringmittelpunkt
13 äußerer Teilraum 31 Blickrichtung Kontakte-Ringmittelpunkt
14 ringelementfreie Raumbereiche 32 Zuganglichkeitsgrenzebene
15 Begrenzungen 33 Innenfläche
16 Isolationsmaterial 34 Aktionsgrenze
17 Gegenkontakte 35 Sende-/Empfangsspule
18 Kraftrichtungspfeil 36 elektrisch nichtleitende Unterlage
19 Gegenkontaktespalt 37 elektrisch nichtleitendes Schmuckelement
ERSAΓZBLÄΓT (REGEL 26)

Claims

PatentansprücheI . Fingerring mit Informationsspeichereinheit und mindestens zwei elektrisch leitfähigen, voneinander isoliert angeordneten Ringelementen, die elektrisch mit der Informationsspeichereinheit verbunden, als Kontakte zur Informationsübertragung und/oder Energieübertragung zwischen dem Fingerring und einem Kontrollgerät dienen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontakte (1) vorgesehen sind, aufweichen sich Auflagestellen (3) zur Kontaktgabe mit Gegenkontakten (17) des Kontrollgerätes befinden, wobei sich die Tangentialebenen (2) in den Auflagestellen (3) in einer Tangentialebenenschnittgeraden (4) schneiden, daß eine Parallelebene (5) durch die beiden Auflagestellen (3) parallel zurTangentialebenenschnittgeraden (4) definiert ist, daß durch jede Auflagestelle (3) eine Normalebene (7) parallel zurTangentialebenenschnittgeraden (4) und senkrecht zur Parallelebene (5) definiert ist, daß durch die Parallelebene (5) und die beiden Normalebenen (7) sechs Teilräume (8, 9, 10,II, 12, 13), zwei innere (9, 12) und vier äußere (8, 10, 11, 13), definiert sind, wobei die beiden inneren Teilräume (9, 12) zwischen den Normalebenen (7) liegen, daß zwei Teilraumgruppen, bestehend aus jeweils zwei äußeren Teilräumen (8, 10 oder11, 13) auf einer Seite der Parallelebene (5) und einem inneren Teilraum (12 oder 9) auf der entsprechend anderen Seite der Parallelebene (5), definiert sind, daß der innere Teilraum (9) der 2. Teilraumgruppe von der Tangentialebenenschnittgeraden (4) durchsetzt wird, daß der innere Teilraum (12) der 1. Teilraumgruppe diejenigen Bereiche der Kontakte (1) aufweist, auf denen in den Auflagestellen (3) die Tangentialebenen (2) anliegen, daß die Frontalansicht des Fingerringes in Blickrichtung (31) Kontakte (1) -Ringmittelpunkt (30) definiert ist, daß bis zu den Auflagestellen (3) die frontseitig der Kontakte (1) liegenden Bereiche der äußeren Teilräume (8 und 10) der 1. Teilraumgruppe kein Ringelement aufweisen und daß auch an die ringelementfreien Bereiche der äußeren Teilräume (8 und 10 ) der
1. Teilraumgruppe angrenzende, in die 2. Teilraumgruppe hineinragende, durch die äußere
Kontur der Kontakte (1) sowie parallel zu den Normalebenen (7) und der Parallelebene (5) abgegrenzte Raumbereiche (14) kein Ringelement aufweisen.
2. Fingerring mit Informationsspeichereinheit und mindestens zwei elektrisch leitfähigen, voneinander isoliert angeordneten Ringelementen, die elektrisch mit der Informationsspeichereinheit verbunden, als Kontakte zur Informationsübertragung und/oder Energieübertragung zwischen dem Fingerring und einem Kontrollgerät dienen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontakte (1) vorgesehen sind, aufweichen sich Auflagestellen (3) zur Kontaktgabe mit Gegenkontakten (17) des Kontrollgerätes befinden, wobei sich die Tangentialebenen (2) in den Auflagestellen (3) in einer Tangentialebenenschnittgeraden (4) schneiden, daß eine Parallelebene (5) durch die beiden Auflagestellen (3) parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden (4) definiert ist, daß durch jede Auflagestelle (3) eine Normalebene (7) parallel zur Tangentialebenenschnittgeraden (4) und senkrecht zur Parallelebene (5) definiert ist, daß durch die Parallelebene (5) und die beiden Normalebenen (7) sechs Teilräume (8, 9, 10, 11, 12, 13), zwei innere (9, 12) und vier äußere (8, 10, 11, 13), definiert sind, wobei die beiden inneren Teilräume (9, 12) zwischen den Normalebenen (7) liegen, daß zwei Teilraumgruppen, bestehend aus jeweils zwei äußeren Teilräumen (8, 10 oder 11, 13) auf einer Seite der Parallelebene (5) und einem inneren Teilraum (12 oder 9) auf der entsprechend anderen Seite der Parallelebene (5), definiert sind, daß der innere Teilraum (9) der 2. Teilraumgruppe von der Tangentialebenenschnittgeraden (4) durchsetzt wird, daß die beiden äußeren Teilräume (8, 10) der 1. Teilraumgruppe diejenigen Bereiche der Kontakte (1) aufweisen, auf denen in den Auflagestellen (3) die Tangentialebenen (2) anliegen daß die Frontalansicht des Fingerringes in Blickrichtung (31) Kontakte(l) - Ringmittelpunkt (30) definiert ist, daß bis zu den Auflagestellen (3) der frontseitig der Kontakte (1) liegende Bereich des inneren Teilraumes (12) der 1. Teilraumgruppe kein Ringelement aufweist und daß auch an den ringelementfreien Bereich des inneren Teilraumes (12) der 1. Teilraumgruppe angrenzende, in die 2. Teilraumgruppe hineinragende, durch die äußere Kontur der Kontakte (1) sowie parallel zu den Normalebenen (7) und der Parallel ebene (5) abgegrenzte Raumbereiche (14) kein Ringelement aufweisen.
3 Fingerring nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Orte für mögliche Auflagestellen (3) unmittelbar nebeneinander liegen
4. Fingerring nach den Patentansprüchen loder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (1) eine längliche Form aufweisen, und die Kontakte (1) zueinander entlang ihrer längeren Seite angeordnet und ausgerichtet sind
5 Fingerring nach den Patentansprüchen 1 oder 2 und 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fingerring selbst aus mindestens zwei Ringelementen besteht, die als Ringhalbschalen (23) ausgebildet sowie voneinander elektrisch isoliert mit der Informationsspeichereinheit (21) verbunden sind und somit Kontakte (1) darstellen
6 Fingerring nach den Patentansprüchen 1 oder 2 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fingerring lokal mit einem ausreichend harten Isolationsmaterial, wie Metalloxide, Glas, Keramik, Cermet, Plastik, Nitrid, Carbid, Silizid, Borid oder Diamant oberflachenbeschichtet ist
7 Fingerring nach den Patentansprüchen 1 oder 2 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Fingerring zusatzlich zu den zwei elektrischen Kontakten (1) ein optisch transparentes Ringelement (27) angeordnet ist, hinter dem sich ein Bauelement zur optischen Informationsübertragung (24) befindet, welches mit der Informationsspeichereinheit (21) elektrisch verbunden ist
8. Fingerring nach den Patentansprüchen 1 oder 2 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Fingerring ein Miniaturschalter (28) angeordnet ist
9 Fingerring nach den Patentansprüchen 1 oder 2 und 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im
Fingerring eine Energiequelle, bevorzugt in Form einer Knopfzelle (26), angeordnet ist, die elektrisch mit mindestens zwei der als elektrische Kontakte (1) fungierenden Ringelemente verbunden ist
10 Fingerring nach den Patentansprüchen 1 oder 2 und 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Fingerring eine Sende-/Empfangsspule (35) für elektromagnetische Wellen angeordnet ist, die mit der Informationsspeichereinheit (21) elektrisch verbunden ist
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