WO2009127190A1 - Lager, insbesondere wälz- oder gleitlager oder linearführung, mit einem transponder - Google Patents

Lager, insbesondere wälz- oder gleitlager oder linearführung, mit einem transponder Download PDF

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

Definitions

  • DE 10 2004 005 234 T5 describes an arrangement of an RFID element on a roller bearing, which has as a bearing component a sealing element with a metallic insert.
  • the generally annular metallic insert has a bore, wherein the remaining between the bore portions of the metallic body of the insert are connected as an antenna of the RFID element.
  • a dipole antenna is formed, which is bounded on both sides by the bore. Since the ends of the dipole antenna are very close together, the antenna is only weak. Also, such an arrangement for bearings that have no sealing element, or in which the sealing element has no metallic insert, not to use.
  • the remainder of the transponder can be spatially spaced from the slot antenna.
  • Fig. 1 shows a bearing which is designed as a rolling or sliding bearing, with a bearing component 1, especially a bearing ring of a roller bearing, in the body 2, a transponder 3 is arranged.
  • the bearing can also be designed as a liner guide, and the bearing component 1 is then part of the linear guide.
  • the transponder 3 comprises an antenna designed as a slot antenna 4 as well as the remaining transponder 5, which accommodates in particular electronic memory components.
  • the Slot antenna 4 is formed as an antenna of the transponder 3 and coupled to the rest of the transponder 5, in particular contactlessly coupled, especially by an inductive or capacitive coupling.
  • the slot antenna 4 is formed as a slot 6 in the body 2 of the bearing component 1; this slot 6 has with respect to the surface 7 of the slot 6 adjacent portion of the body 2 of the bearing component 1 has a depth of one quarter of the wavelength to which the transponder is tuned 3 and with which the transponder 3 transmits or by an operator of can be addressed outside.
  • Fig. 2 shows the slot 6 and the surface 7 of the body 2 in plan view.
  • the slot 6 is formed overall as a substantially parallelepiped-shaped recess in the body 2.
  • the long side surfaces B, C of the cuboid have an extent which corresponds essentially to half the wavelength of the transponder 3. It can be further seen that the rest of the transponder 5 in the slot. 6 off-center, in particular shifted to one of the short side surfaces A, D, is received in the dielectric.
  • the slot antenna 4 shown in FIG. 3 deviates from the slot antenna shown in FIG. 1 or FIG. 2 in that the remaining transponder 5 is arranged centrally in the slot 6 designed as a cuboid-shaped recess. From the rest of the transponder 5 have galvanic
  • the slot antenna 4 was formed in particular by the long side surfaces C, B of the slot 6. It is understood that alternatively or additionally, the short side surfaces A, D can be switched as a slot antenna, which is tuned to a different wavelength of the transponder 3. It is further understood that the surfaces of the slot antenna need not necessarily face each other; These surfaces may also include an angle with each other. For example, it may be provided, the slot antenna between a short side surface, z. B. A, and a long side surface, z. B. B, if an electrical insulation is provided between the side surfaces A and B.
  • the slot 6 was formed by a blind hole in the body 2 of the bearing component 1. It is understood that the slot 6 may also be formed by an opening passing through the body 2, in which there is no bottom surface E.
  • the side surfaces A, B, C, D, E of the slot antenna 4 of the embodiment of FIG. 3 were outside non-conductive, in particular provided with a ceramic coating. It is understood that the side surfaces may be formed externally conductive.
  • the invention has been described above with reference to a bearing designed as a roller bearing.
  • the bearing part 1 was the case

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager oder Linearführung, umfassend mindestens einen Lagerbestandteil (1), insbesondere einen Lagerring des Wälzlagers, und einen Transponder (3) mit einer Antenne (4). Die Aufgabe, ein Lager, insbesondere ein Wälz- oder Gleitlager, oder eine Linearführung, mit einem RFID-Transponder mit einer Antenne anzugeben, für das die Antenne des RFID-Transponders einfach und von der Ausgestaltung des Lagers weitgehend unabhängig ausgebildet ist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antenne (4) als Schlitzantenne ausgebildet ist und einen Schlitz (6) umfasst, und dass der Schlitz (6) in oder an dem Lagerbestandteil (1) ausgebildet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Lager, insbesondere Wälz- oder Gleitlager oder Linearführung, mit einem
Transponder
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ins- besondere ein Wälz- oder Gleitlager oder eine Linearführung, mit einem Transponder.
Aus der Praxis ist bekannt, Lagern, insbesondere Wälz- oder Gleitlagern, RFID-Elemente mit Transpondem zuzuordnen, um lagerspezifische Daten zu speichern und bei Bedarf abrufen zu können. Zu diesem Zweck umfassen die Transponder eine Antenne, die mittels elektromagnetischer Strahlung angesprochen wird und an oder in dem Lager angeordnet ist. Dabei ergeben sich Schwierigkeiten durch die Abschirmung der elektromagnetischen Strahlung durch die im allgemeinen metallischen Bestandteile des Lagers, speziell der Lagerringe eines Wälzlagers.
US 6,501 ,382 B1 beschreibt ein Wälzlager mit einem Außenring als Lager- bestandteil, in dessen Korpus an der Stirnseite des Außenrings eine Bohrung angebracht ist, innerhalb derer das RFID-Element angeordnet ist. In das RFID-Element ist die Antenne baulich integriert. Die Antenne ist dabei durch die metallische Umgebung der Innenfläche der Bohrung abgeschirmt und nur schwer ansprechbar bzw. von dem RFID-Element ausgesendete Signale können außerhalb des Lagerrings nur schlecht empfangen werden.
DE 10 2004 005 234 T5 beschreibt eine Anordnung eines RFID-Elementes an einem Wälzlager, das als Lagerbestandteil ein Dichtelement mit einer metallischen Einlage aufweist. Die im allgemeinen ringförmige metallische Einlage weist eine Bohrung auf, wobei die zwischen der Bohrung verbliebenen Abschnitte des metallischen Korpus der Einlage als Antenne des RFID- Elementes geschaltet sind. Hier wird insbesondere eine Dipol-Antenne ausgebildet, die beidseitig durch die Bohrung begrenzt ist. Da die Enden der Dipol-Antenne sehr nahe beieinander liegen, ist die Antenne nur leistungsschwach. Auch ist eine derartige Anordnung für Lager, die kein Dichtelement aufweisen, oder bei denen das Dichtelement keine metallische Einlage aufweist, nicht zu verwenden.
Sofern das RFID-Element zwar in einem Dichtelement mit metallischer Einlage angeordnet, die metallische Einlage aber nicht als Antenne des RFID- Elementes geschaltet ist (DE 10 2004 235 T5), stört die metallische Einlage die Funktion der in das RFID-Element integrierten Antenne.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Lager, insbesondere ein Wälz- oder Gleitlager, oder eine Linearführung, mit einem RFID-Transponder mit einer Antenne anzugeben, für das die Antenne des RFID-Transponders einfach und von der Ausgestaltung des Lagers weitgehend unabhängig ausgebildet ist. Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Lager erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Ausbildung der Antenne als Schlitzantenne setzt nur das Ausbilden eines Schlitzes in dem üblicherweise ohnehin metallischen Korpus des Lagerbestandteils voraus. Ein derartiger Schlitz ist einfach herzustellen; bei Bedarf können Kerben, Nuten, Bohrungen oder Ausnehmungen wie Blindbohrun- gen, die bei der Herstellung des Lagerbestandteils häufig angebracht werden, als Schlitzantenne ausgestaltet werden, insbesondere durch eine Schaltung als Schlitzantenne für den Transponder geschaltet werden. Der Schlitz kann auch dadurch gebildet sein, daß ein Abschnitt des Korpus des Lagerbestandteils gebogen bzw. verstemmt wird, daß er der Oberfläche des gleichen oder eines anderen Lagerbestandteils nahekommt, so daß ein Spalt ausgebildet wird, der als Schlitz einer Schlitzantenne geschaltet werden kann, ohne daß es bei der Ausbildung des Schlitzes zu einem Materialabtrag des Korpus des Lagerbestandteils kommt.
Im wesentlichen kann jeder beliebige Schlitz an einem Korpus eines Lagerbestandteils eines Lagers als Schlitzantenne eines dem Lager zugeordneten Transponders verwendet werden.
Hinsichtlich der Anordnung des Schlitzes an dem Korpus des Lagerbestand- teils bzw. der geometrischen Ausgestaltung des Schlitzes besteht ein Freiheitsgrad, der zur Optimierung der Antenneneigenschaft des Schlitzes genutzt werden kann. Der Schlitz kann beispielsweise als das Korpus des Lagerbestandteils durchbrechende Bohrung oder als in dem Korpus angebrachte Sackloch- oder Blindbohrung ausgebildet sein. Weiter kann im we- sentlichen jede geometrische Gestalt annehmen, sofern er als Schlitzantenne grundsätzlich geeignet bleibt. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schlitz von dem Transponder räumlich getrennt angeordnet ist, sofern eine geeignete Schaltung zwischen dem Schlitz und dem übrigen Transponder vorgesehen wird. Beispielsweise kann der Schlitz nicht an dem Lager selbst, sondern an der Lageraufnahme angebracht und der übrige Transponder an einem Lagerring angeordnet sein, so dass in diesem Sinne die Lagerauf- nähme als Lagerbestandteil gilt. Entsprechend kann der Schlitz an einem Lagerring als Lagerbestandteil vorgesehen sein und der Transponder außerhalb des Lagers, beispielsweise an der Lageraufnahme, sofern der Schlitz bezüglich des übrigen Transponders als Schlitzantenne beschaltet ist.
Ist das Lager als Wälzlager ausgebildet mit einem Innenring und einem Außenring, kann der Schlitz durch den dem Innenring und dem Außenring ausgebildeten Spalt gebildet sein, sofern der Spalt elektrisch isolierend ausgestaltet ist, beispielsweise, wenn nicht-leitende, insbesondere keramische Wälzkörper vorgesehen sind.
Die Schaltung des Schlitzes als Schlitzantenne des Transponders kann durch eine leitende Verbindung, speziell durch eine galvanische Verbindung, zwischen dem Schlitz und dem übrigen Transponder ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, die Verbindung zwischen dem Schlitz und dem übrigen Transponder kontaktfrei, speziell durch eine kapazitive oder induktive Ankopplung des Schlitzes an den übrigen Transponder, auszubilden.
Vorzugsweise ist hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung des Schlitzes vorgesehen, dass der Schlitz als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung ausgebildet ist. Dabei erhält der Schlitz eine einfache, leicht reproduzierbare Gestalt, die im Hinblick auf eine Massenfertigung günstig ist. Die parallelen Seitenflächen der quaderförmigen Ausnehmung gestatten weiterhin, den übrigen Transponder insbesondere mit polarisierter Strahlung anzu- sprechen und stellen sicher, dass die von dem Transponder abgegebenen Signale eine Polarisation aufweisen, so dass diese Signale leicht in einem Rauschuntergrund erkannt werden können. Ist der Schlitz als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung ausgebildet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die quaderförmige Ausnehmung eine lange Seitenfläche mit einer Länge aufweist, die ca. der Hälfte der Wellen- länge des Transponders und eine Tiefe von ca. einem Viertel der Wellenlänge des Transponders entspricht. Die Bemessung des Schlitzes im Hinblick auf die Wellenlänge, auf die der Transponder anspricht, stellt sicher, dass der Schlitz als Schlitzantenne auf die Wellenlänge des Transponders abgestimmt ist. Andere Wellenlängen werden von der Schlitzantenne nur schwach empfangen, so dass die Schlitzantenne als Filter wirken kann.
Der übrige Transponder kann von der Schlitzantenne räumlich beabstandet angeordnet sein.
Vorzugsweise ist aber vorgesehen, dass der Transponder in dem Schlitz angeordnet ist. Der Schlitz stellt eine Öffnung bzw. eine Aufnahme für den übrigen Transponder dar, die durch den Transponder zumindest teilweise ausgefüllt wird. Der Transponder kann in dem Schlitz insbesondere so aufgenommen sein, dass der Transponder nicht über den Schlitz übersteht. Speziell kann der Schlitz so ausgestaltet sein, dass dieser den übrigen Transponder aufnimmt, allerdings die Flächen bzw. Kanten des Schlitzes, die dessen Wirkung als Schlitzantenne ausmachen, so optimiert sind, dass der Schlitz als gute Schlitzantenne des Transponders schaltbar ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Transponder in dem Schlitz außermittig, insbesondere nahe einer Fläche des Schlitzes, angeordnet ist. Bei der außermittigen Anordnung kann der übrige Transponder an einer Stelle angeordnet werden, bei der die Eingangsimpedanz der Schlitzantenne, die durch die geometrische Gestalt des Schlitzes, der Anordnung des übrigen Transponders in dem Schlitz und den dielektrischen Eigenschaften des Schlitzes wesentlich bestimmt ist, auf den übrigen Transponder angepasst wird. Ist der Schlitz durch eine im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung in dem Korpus des Lagerbestandteils gebildet, wobei eine lange Seitenfläche des Quaders ca. der halben und eine Tiefe des Quaders, gemessen von der Oberfläche der Umgebung der Ausnehmung, ungefähr einem Viertel der Wellenlänge des Transponders entspricht, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Transponder in dem Schlitz nahe der kurzen Seitenfläche des Quaders angeordnet ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass die lange oder kurze Seitenfläche des Quaders bzw. die Bodenfläche ihrerseits eine Öffnung aufweist, der Fläche klein im Bezug zu der Fläche der Seiten- bzw. Bodenfläche ist, wobei in dieser Öffnung der Transponder zumindest teilweise aufgenommen ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Schlitz mit einem Dielektrikum gefüllt ist. Das Dielektrikum erhöht die Energiedichte in dem Schlitz und bietet weiter die Möglichkeit, die Wellenlänge in dem Schlitz einzustellen, und zwar so, dass die Eingangsimpedanz des übrigen Transponders auf die Impedanz der Schlitzantenne abgestimmt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Antenne als bauliche Einheit, umfassend einen Anschluss für den Transponder, ein den Anschluss des Transponders umgebendes Dielektrikum, und eine elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikum, ausgebildet ist. Diese bauliche Einheit kann als von dem Lager getrennt gefertigtes Modul in eine in dem Lagerbestandteil vorgesehene Aufnahme eingepasst werden. Eine derartige bauliche Einheit kann auch in Fällen, wo das Korpus des Lagerbestandteils nicht metallisch leitend ausgebildet ist, als Schlitzantenne vorgesehen sein. Die elektrisch leitende Beschichtung des Dielektrikums bildet dabei die inneren Flächen eines Schlitzes und damit die wirksamen Flächen bzw. Kanten der Schlitzantenne aus. Das Dielektrikum selbst stabilisiert die Flächen des Schlitzes mechanisch und stellt definierte elektrische Verhältnisse zwischen den Flächen der äußeren Beschichtung her. Der Anschluss des Transponders ermöglicht ein Beschälten der baulichen Einheit als Schlitzantenne für einen Transponder, der außerhalb der baulichen Einheit angeordnet sein kann, vorzugsweise jedoch Bestandteil der baulichen Einheit und innerhalb des Dielektrikums oder an dem Dielektrikum aufgenommen ist.
Ist die Antenne als bauliche Einheit ausgestaltet, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikums von einer nicht-leitenden Beschichtung, insbesondere einer keramischen Beschichtung, umgeben ist. Die keramische Beschichtung schirmt die bauliche Einheit in elektronischer Hinsicht gegenüber dem Korpus des Lagerbestandteils ab, insbesondere können mechanische, thermische oder magnetische Einflüsse des Korpus des Lagerbestandteils auf die bauliche Einheit kontrolliert werden. Die keramische Beschichtung kann die elektrisch leitende äußere Beschichtung als Innenbeschichtung aufweisen, die dann wiederum das Dielektrikum umgibt. In diesem Fall ist die keramische Beschichtung Teil der baulichen Einheit.
Alternativ zu einer vorgefertigten baulichen Einheit als Schlitzantenne kann vorgesehen sein, einen Schlitz in dem Korpus des Lagerbestandteils vorzusehen, die Innenfläche des Schlitzes mit einer dielektrischen
Beschichtung zu versehen, beispielsweise durch Befestigen einer keramischen Folie, auf die dielektrische Beschichtung eine elektrisch leitende Fläche aufzubringen, beispielsweise durch Befestigen einer metallischen Folie auf der dielektrischen Beschichtung, speziell der keramischen Folie, und in der derart ausgekleideten Innenfläche des
Schlitzes mindestens den Anschluss des Transponders an die
Schlitzantenne, vorzugsweise den gesamten übrigen Transponder einschließlich des Anschlusses an die Schlitzantenne, zu positionieren. Bei Bedarf kann der von der Innenfläche des Schlitzes umschlossene Bereich mit einem Dielektrikum ausgefüllt werden, dessen Oberfläche mit der Berandung des Schlitzes in der Ebene des Korpus des Lagerbestandteils bündig abschließt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels bzw. aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt eines Ausfüh- rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers,
Fig. 2 zeigt den Ausschnitt aus Fig. 1 in einer Draufsicht, und
Fig. 3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Schlitzan- tenne, die von der in Fig. 1 und 2 gezeigten Schlitzantenne abweicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein Lager, das als Wälz- oder Gleitlager ausgebildet ist, mit einem Lagerbestandteil 1 , speziell einem Lagerring eines Wälzlagers, in dessen Korpus 2 ein Transponder 3 angeordnet ist. Das Lager kann auch als Linerführung ausgebildet sein, und der Lagerbestandteil 1 ist dann Bestandteil der Linearführung. Der Transponder 3 umfasst eine als Schlitzantenne 4 ausgebildete Antenne sowie den übrigen Transponder 5, der insbesondere elektronische Speicherkomponenten aufnimmt. Die Schlitzantenne 4 ist als Antenne des Transponders 3 ausgebildet und mit dem übrigen Transponder 5 gekoppelt, insbesondere kontaktlos gekoppelt, speziell durch eine induktive oder kapazitive Kopplung.
Die Schlitzantenne 4 ist als Schlitz 6 in dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ausgebildet; dieser Schlitz 6 weist bezogen auf die Oberfläche 7 des dem Schlitz 6 benachbarten Bereichs des Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 eine Tiefe von einem Viertel der Wellenlänge auf, auf die der Transponder 3 abgestimmt ist und mit der der Transponder 3 sendet bzw. durch einen Bediener von außen angesprochen werden kann.
Der Schlitz 6 ist schmal ausgebildet in dem Sinne, dass seine Erstreckung in der Ebene der Oberfläche 7 des Korpus 2 deutlich geringer als seine Tiefe ist. Innerhalb des Schlitzes 6 ist der übrige Transponder 5 nahe der Oberfläche des Schlitzes 6, also außermittig, angeordnet. Der Schlitz 6 ist mit einem Dielektrikum gefüllt, das bis zu der Oberfläche des Schlitzes 6 reicht, innerhalb dessen der übrige Transponder 5 angeordnet ist und das mit der Oberfläche 7 des Korpus 2 im wesentlichen bündig abschließt. Von der Oberfläche 7 gehen Seitenwände B, C im wesentlichen senkrecht ab; der Schlitz umfasst weiter eine Bodenfläche E. Das Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ist elektrisch leitend, insbesondere metallisch, so dass die Seitenwände B, C des Schlitzes 6 leitende Grenzflächen zu dem Dielektrikum zwischen den Seitenwänden B, C ausbilden. Damit lassen sich die Seitenwände B, C als leitende Flächen bzw. Kanten der Schlitzantenne 4 durch eine geeignete Beschaltung ausbilden.
Fig. 2 zeigt den Schlitz 6 und die Oberfläche 7 des Korpus 2 in Draufsicht. In Vergleich zu Fig. 1 ist erkennbar, dass der Schlitz 6 insgesamt als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung in dem Korpus 2 ausgebildet ist. Die langen Seitenflächen B, C des Quaders weisen eine Erstreckung auf, die im wesentlichen der Hälfte der Wellenlänge des Transponders 3 entspricht. Es ist weiter erkennbar, dass der übrige Transponder 5 in dem Schlitz 6 außermittig, insbesondere zu einer der kurzen Seitenflächen A, D hin verschoben, in dem Dielektrikum aufgenommen ist.
Da die Schlitzantenne 4 durch die langen Seitenflächen C, B gebildet wird, ist die exakte Ausgestaltung der kurzen Seitenflächen A, D bzw. der Bodenfläche B für die Funktion der Schlitzantenne 4 nicht entscheidend. Insbesondere können die Seitenflächen A, D auch gerundet ausgestaltet sein oder ganz entfallen, so dass in letzterem Fall die langen Seitenflächen C, B zu den jeweiligen Enden hin aufeinander zulaufen und der Schlitz 6 eine im wesentlichen mandelförmige Draufsicht bietet. Ebenso kann die Bodenfläche B gerundet ausgebildet sein oder V-förmig zulaufen. An den Enden im Bereich der Seitenfläche A, D kann sich der Schlitz auch aufweiten, so dass der übrige Transponder 5 in dieser Aufweitung des Schlitzes aufgenommen werden kann. Weiter kann die Bodenfläche B bzw. eine der beiden Seitenflächen C, B oder A, D eine Vertiefung aufweisen, in die der übrige Transponder 5 aufgenommen ist, so dass sich dieser nicht mehr unmittelbar zwischen den langen Seitenflächen C, B befindet.
Die in Fig. 3 gezeigte Schlitzantenne 4 weicht von der in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellten Schlitzantenne insofern ab, als dass der übrige Transponder 5 mittig in dem als quaderförmigen Ausnehmung ausgebildeten Schlitz 6 angeordnet ist. Von dem übrigen Transponder 5 weisen galvanische
Kontaktierungen 8 zu den beiden langen Seitenflächen B, C des Schlitzes 6.
Die Seitenflächen A, B, C, D, E der Schlitzantenne 4 sind außen nicht leitend, insbesondere mit einer keramischen Beschichtung versehen, und innen, an der auf den übrigen Transponder 5 zugewandten Teilfläche, elektrisch leitend ausgebildet. Die keramische Beschichtung isoliert die
Schlitzantenne 4 von dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1. Die
Schlitzantenne 4 ist weiter mit einem Dielektrikum (z. B. PA66 - GF25 oder einer Keramik, aus der Wälzkörper ausgebildet werden) gefüllt, innerhalb dessen der übrige Transponder 5 mit dem Anschluss an die Seitenflächen B, C der Schlitzantenne, speziell mit der Kontaktierung 8 zu den Seitenflächen B, C, angeordnet ist.
Die in Fig. 3 dargestellte Schlitzantenne 4 kann als bauliche Einheit ausgebildet sein, die als Bestandteile mindestens die elektrisch leitenden Teilflächen der Seitenflächen B, C, das Dielektrikum und die Anschlüsse des übrigen Transponders 5 zu den elektrisch leitenden Teilflächen der Seitenflächen B, C umfasst. Eine derartige bauliche Einheit kann in eine Ausnehmung von quaderförmiger Gestalt eingesetzt werden. Weist die bauliche Einheit zusätzlich eine außenseitige keramische oder nicht-leitende Beschichtung auf, ist diese Baueinheit weitgehend unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 als Schlitzantenne 4 verwendbar.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war die Schlitzantenne 4 insbesondere durch die langen Seitenflächen C, B des Schlitzes 6 gebildet. Es versteht sich, daß alternativ oder ergänzend hierzu auch die kurzen Seitenflächen A, D als Schlitzantenne geschaltet werden können, die auf eine andere Wellenlänge des Transponders 3 abgestimmt ist. Es versteht sich weiter, daß die Flächen der Schlitzantenne einander nicht unbedingt gegenüber stehen müssen; diese Flächen können auch einen Winkel untereinander einschließen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Schlitzantenne zwischen einer kurzen Seitenfläche, z. B. A, und einer langen Seitenfläche, z. B. B, auszubilden, sofern zwischen den Seitenflächen A und B eine elektrische Isolierung vorgesehen ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war die geometrische Form der Schlitzantenne 4 im wesentlichen durch die Form des Schlitzes 6 bestimmt. Sofern ein Schlitz eine von der gewünschten Schlitzantenne 4 abweichende Form aufweist, versteht es sich, dass der Schlitz in seiner Form an die gewünschte Form der Schlitzantenne 4 angepasst werden kann, insbesondere kann der Schlitz soweit mit beispielsweise elektrisch leitender Paste gefüllt werden, bis der verbleibende Spalt die gewünschte geometrische Gestalt der Schlitzantenne aufweist. Ist die Schlitzantenne 4 durch eine bauliche Einheit ausgebildet, kann diese bauliche Einheit in die Füllung des Schlitzes, speziell in die elektrisch leitende Paste, eingefügt werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Schlitz als Ausnehmung in dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ausgebildet. Es versteht sich, dass der Schlitz nicht als Ausnehmung in dem Korpus vorgesehen sein muss; ebenfalls kann vorgesehen sein, den Schlitz zwischen der Oberfläche 7 des Korpus 2 und einen bezüglich der Oberfläche 7 verstemmten Abschnitt auszubilden. Weiter kann der Schlitz zwischen der Oberfläche eines ersten Lagerbestandteils und der Oberfläche eines zweiten Lagerbestandteils ausgebildet sein, insbesondere zwischen dem Innenring und dem Außenring eines Wälzlagers oder zwischen einem Lagerring und einem elektrisch leitenden Dichtelement des Lagers.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Schlitz 6 durch eine Blindbohrung in dem Korpus 2 des Lagerbestandteils 1 ausgebildet. Es versteht sich, dass der Schlitz 6 auch durch eine das Korpus 2 durchsetzende Durchbrechung ausgebildet sein kann, bei der es keine Bodenfläche E gibt.
Die Seitenflächen A, B, C, D, E der Schlitzantenne 4 des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 waren außen nicht leitend, insbesondere mit einer keramischen Beschichtung versehen. Es versteht sich, dass die Seitenflächen auch außen leitend ausgebildet sein können.
Die Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf ein als Wälzlager ausgebildetes Lager beschrieben. Der Lagerbestandteil 1 war darbei der
Käfig, die Dichtung, einer der Wälzkörper oder einer der Lagerringe des
Wälzlagers. Es versteht sich, dass das Lager auch als Linearführung ausgebildet sein kann, dem Lagerbestandteil 1 der beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht in diesem Fall die Schiene, die Umlaufeinheit oder der Schlitten bzw. ein anderer Teil der Linearführung als Lagerbestandteil.
Bezugszeichenliste
1 Lagerbestandteil 2 Korpus des Lagerbestandteils 1
3 Transponder
4 Schlitzantenne des Transponders
5 übriger Transponder
6 Schlitz 7 Oberfläche des Korpus 2
8 galvanische Kontaktierung

Claims

Patentansprüche
1. Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager oder Linearführung, umfassend mindestens einen Lagerbestandteil (1), insbesondere einen Lagerring des Wälzlagers, und einen Transponder (3) mit einer Antenne (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (4) als Schlitzantenne ausgebildet ist und einen Schlitz (6) umfasst, und dass der Schlitz (6) in oder an dem Lagerbestandteil (1) ausgebildet ist.
2. Lager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) als im wesentlichen quaderförmige Ausnehmung ausgebildet ist.
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die quaderförmige Ausnehmung eine lange Seitenfläche (B, C) mit einer Länge aufweist, die ca. der Hälfte der Wellenlänge des Transponders und eine Tiefe von ca. einem Viertel der Wellenlänge des Transponders entspricht.
4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der übrige Transponder (5) in dem Schlitz (6) angeordnet ist.
5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der übrige Transponder (5) in dem Schlitz (6) außermittig, insbesondere nahe ei- ner Fläche des Schlitzes (6), angeordnet ist.
6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) mit einem Dielektrikum gefüllt ist.
7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (4) als bauliche Einheit, umfassend einen An- schluss (8) für den Transponder (5), ein den Anschluss (8) des Transponders (5) umgebendes Dielektrikum, und eine elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikum, ausgebildet ist.
8. Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende äußere Beschichtung des Dielektrikums von einer nichtleitenden Beschichtung, insbesondere einer keramischen Beschichtung, umgeben ist.
9. Verwendung eines Schlitzes (6) in oder an einem Lagerbestandteil (1) eines Lagers als Schlitzantenne (4) eines dem Lager zugeordneten Transponders (3).
PCT/DE2009/000455 2008-04-15 2009-04-04 Lager, insbesondere wälz- oder gleitlager oder linearführung, mit einem transponder Ceased WO2009127190A1 (de)

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