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Dokumentenidentifikation DE102005001539B4 19.04.2007
Titel Vorratsbahnrolle mit Antenneneinheit
Anmelder Koenig & Bauer AG, 97080 Würzburg, DE
Erfinder Röder, Klaus, 97074 Würzburg, DE
DE-Anmeldedatum 13.01.2005
DE-Aktenzeichen 102005001539
Offenlegungstag 27.07.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.04.2007
IPC-Hauptklasse H01Q 1/27(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B41B 17/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorratsbahnrolle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorratsbahnrollen können beispielsweise zur Rollenverfolgung in logistischen Prozessen und zur Beeinflussung logistischer Prozesse Verwendung finden. Dabei weist eine solche Vorratsbahnrolle einen Informationsträger auf, wobei der Informationsträger Informationen, beispielsweise zur Identifikation, über die mit dem Informationsträger in Verbindung stehende Vorratsbahnrolle enthält. Diese Informationen können berührungslos ausgelesen und wahlweise auch eingelesen werden. Bei Verwendung der Vorratsbahnrolle als Papier-Vorratsbahnrolle kann der Informationsträger beispielsweise Informationen über Qualität und Menge des auf die Vorratsbahnrolle aufgewickelten Papiers sowie Informationen über Quellort und Zielort enthalten.

Bei einer aus der WO 98/28213 A1 bekannten Vorratspapierbahnrolle mit einer Hülse ist im Inneren der Vorratspapierbahnrolle ein aktiver Codeträger angeordnet.

Die WO 2004/075103 A1 offenbart die Anordnung eines RFID mit einer Antenne auf einer Hülse einer Papierrolle.

Die EP 0 824 245 A1 beschreibt einen Druckproduktewickel mit einem Wickelkern. Auf dem Wickelkern ist eine Antenne angebracht, die den Wickelkern z.B. in Umfangsrichtung rollig umschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorratsbahnrolle mit einer Antenneneinheit zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Vorratsbahnrolle weist einen Informationsträger und eine mit dem Informationsträger in Verbindung stehende Antenneneinheit auf, wobei durch drahtlose Datenübertragung Daten über die Antenneneinheit ausgetauscht und vom Informationsträger eingelesen und/oder ausgelesen werden können, und wobei sich die Antenneneinheit außerhalb des Informationsträgers über die gesamte Breite auf der und/oder durch die

Vorratsbahnrolle erstreckt.

Die konkrete Ausbildung des Informationsträgers ist grundsätzlich ohne Belang. Auch die Art und Weise der Kontaktaufnahme mit dem Informationsträger über die Antenneneinheit ist grundsätzlich ohne Belang. Es kann sich dabei um alle Formen einer drahtlosen Informationsübertragung handeln.

Insbesondere die Verwendung zumindest eines Transponders bietet hinsichtlich der Komponentenbeschaffung und einer vorhandenen Standardisierung besondere Vorteile. Dabei ist die Vorratsbahnrolle sowohl mit einem Informationsträger als Intelligenz des Transponders und mit einer Antenneneinheit als Übertragungsmittel des Transponders auszustatten.

Die Anordnung der Antenneneinheit außerhalb des Informationsträgers bietet hinsichtlich einer Gestaltungsfreiheit und einer Optimierungsmöglichkeit der Antenneneinheit sowie hinsichtlich der Ermöglichung eines störungsfreien Betriebs des Informationsträgers besondere Vorteile. Des Weiteren bietet die Anordnung der Antenneneinheit auf der und/oder durch die Vorratsbahnrolle besondere Vorteile hinsichtlich einer möglichen Beschädigung der Antenneneinheit durch externe Umstände sowie hinsichtlich einer sicheren Funktion der Vorratsbahnrolle.

Vorteile ergeben sich, da sich die Antenneneinheit über die gesamte Breite der Vorratsbahnrolle und/oder um den gesamten Umfang eines Zylinderabschnittes der Vorratsbahnrolle erstreckt. Dabei ist die genaue Form der Antenneneinheit zunächst irrelevant. Bei einer solchen Anordnung der Antenneneinheit kann diese – unabhängig von der Beschaffenheit des Informationsträgers – maximal in der Größe der Vorratsbahnrolle realisiert werden. Durch diese Größe kann eine erhöhte Reichweite der Kommunikation mit dem Informationsträger erreicht werden. Des Weiteren ist die Kommunikation mit dem Informationsträger über die Antenneneinheit, insbesondere bei Ausbildung der Antenneneinheit um den gesamten Umfang eines Zylinderabschnitts der Vorratsbahnrolle, richtungsunabhängig.

In Anlehnung an die röhrenförmige Form einer Vorratsbahnrolle ist es besonders vorteilhaft die Antenneneinheit kreisförmig oder spiralförmig auszubilden. Dabei kann es sich um ein oder mehrere kreisförmige oder spiralförmige Elemente der Antenneneinheit handeln. Ebenfalls denkbar wäre die Kombination von kreisförmigen und spiralförmigen Elementen in einer Antenneneinheit. In Anlehnung an die Geometrie einer Vorratsbahnrolle gestaltet sich die Anordnung einer kreisförmigen und/oder spiralförmigen Antenneneinheit konzentrisch zur Mittelachse der Vorratsbahnrolle besonders vorteilhaft.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der geradlinigen Ausbildung der Antenneneinheit. Eine geradlinige Antenneneinheit ist besonders einfach herstellbar und mit der Vorratsbahnrolle verbindbar. In Anlehnung an die Geometrie einer Vorratsbahnrolle erscheint eine Anordnung einer geradlinigen Antenneneinheit parallel zur Mittelachse der Vorratsbahnrolle besonders geeignet.

Grundsätzlich ist der Werkstoff, aus dem die Antenneneinheit gefertigt ist, frei wählbar. Der Werkstoff sollte jedoch zumindest leitend und leicht verformbar sein. Dann nämlich ist der Werkstoff für den Antennenbau geeignet und die Antenneneinheit ist gleichzeitig an die Geometrie der Vorratsbahnrolle leicht anpassbar. Dadurch ergibt sich eine einfache Montage und/oder Integration der Antenneneinheit.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorratsbahnrolle eine Hülse auf, wobei der Informationsträger und/oder die Antenneneinheit Bestandteil der Hülse sind. Die Hülse selbst ist derjenige Teil der Vorratsbahnrolle, der das bevorratete Gut trägt. Bei einer Papiervorratsbahnrolle wäre dies beispielsweise ein Wickelkern, auf dem die Papierbahnen aufgewickelt werden. Die Antenneneinheit ist mit der Hülse verbunden.

Die Antenneneinheit kann beispielsweise in der Wandung der Hülse angeordnet sein. Diese Ausführungsform bietet besonderen Schutz der Antenneneinheit gegen äußere Einflüsse. Des Weiteren bildet die Antenneneinheit mit der Hülse eine Einheit und ist somit immer in der Hülse vorhanden. Vorzugsweise wird die Antenneneinheit beim Wickeln der Hülse in die Lagen der Hülse eingearbeitet.

Ebenfalls denkbar wäre ein Eingießen der Antenneneinheit in eine gegossene Hülse. Andererseits ist es bei aus gewickeltem Papier bestehenden Hülsen besonders vorteilhaft den Informationsträger und/oder die Antenneneinheit in die Papierschichten der Hülse mit einzuwickeln. Gerade hierfür ist ein leicht verformbarer Antenneneinheits-Werkstoff besonders vorteilhaft.

Die Produktion einer solchen Antenneneinheit erfordert sehr geringen Aufwand, da die Produktion der Antenneneinheit in die Produktion der Hülse integriert werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Antenneneinheit auf der Wandung der Hülse befestigt, insbesondere aufgeklebt, werden. Dabei kann die Antenneneinheit sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite auf der Wandung der Hülse befestigt werden. Die Art und Weise der Befestigung ist grundsätzlich beliebig. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Verklebung der Antenneneinheit mit der Hülse. Es kann jedoch auch an eine andere Befestigung mit einem beliebigen Befestigungsmittel gedacht werden.

Gerade bei den zuvor beschriebenen Ausbildungsformen der Antenneneinheit ergeben sich besondere Vorteile in Kombination mit einer mehrfach wiederverwendbaren Hülse. Es kann nämlich beim Wiederbestücken der Hülse nicht zu einem Ablösen der Antenneneinheit von der Hülse kommen.

Grundsätzlich ist die Art und Weise der Kommunikation mit dem Informationsträger über die Antenneneinheit beliebig. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Kommunikation über induktive Kopplung einer Gegenstelle mit dem Informationsträger über ein Antennensystem, dessen Bestandteil die Antenneneinheit ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft die Antenneneinheit zum drahtlosen Datenaustausch im Frequenzbereich 13 MHz bis 14 MHz, insbesondere 13,56 MHz, geeignet auszubilden. Dieser Frequenzbereich bietet darüber hinaus eine hohe Reichweite.

Einige Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

1 eine Vorratsbahnrolle ohne Informationsträger und ohne Antenneneinheit im Querschnitt;

2 eine erste Ausführungsform einer Hülse einer Vorratsbahnrolle mit Informationsträger und Antenneneinheit;

3 eine zweite Ausführungsform einer Hülse einer Vorratsbahnrolle mit Informationsträger und Antenneneinheit;

4 eine dritte Ausführungsform einer Hülse einer Vorratsbahnrolle mit Informationsträger und Antenneneinheit im Querschnitt.

1 zeigt eine Vorratsbahnrolle 01 ohne Informationseinheit und Antenneneinheit im Querschnitt. Die Vorratsbahnrolle 01 weist eine zur Mittelachse 03 konzentrisch angeordnete Hülse 02 auf. Auf die Wandung 04 der Hülse 02 sind mehrere Papierbahnen 05 aufgewickelt. Solche Vorratsbahnrollen 01 finden z. B. in Druckmaschinen, insbesondere in Rollenrotationsdruckmaschinen Verwendung.

2 zeigt die Hülse 06 einer Vorratsbahnrolle 01 mit Informationsträger 07 und spiralförmiger Antenneneinheit 08. Die Antenneneinheit 08 steht mit dem Informationsträger 07 in Verbindung. Die Antenneneinheit 08 ist spiralförmig konzentrisch zur Mittelachse 03 angeordnet. Des Weiteren erstreckt sich die Antenneneinheit 08 über die gesamte Breite der Hülse 06 und um den gesamten Umfang der Hülse 06 . Sowohl die Antenneneinheit 08 wie auch der Informationsträger 07 sind in diesem Ausführungsbeispiel in der Wandung 04 der Hülse 06 angeordnet.

3 zeigt die Hülse 06 mit Informationsträger 07 und kreisförmiger Antenneneinheit 09 sowie geradliniger Antenneneinheit 10. Die verschiedenen Antenneneinheiten 09; 10 dienen hier nur der Veranschaulichung. Es kommt jeweils nur eine Antenneneinheit 09; 10 zum Einsatz.

Die kreisförmige Antenneneinheit 09 erstreckt sich um den gesamten Umfang eines Zylinderabschnitts der Hülse 06. Die kreisförmige Antenneneinheit 09 ist konzentrisch zur Mittelachse 03 der Hülse 06 angeordnet. Des Weiteren ist die kreisförmige Antenneneinheit 09 in der Wandung 04 der Hülse 06 angeordnet.

Die Hülse 06 weist des Weiteren eine geradlinige Antenneneinheit 10 auf, die sich über die gesamte Breite der Hülse 06 erstreckt. Die geradlinige Antenneneinheit 10 ist parallel zur Mittelachse 03 der Hülse 06 angeordnet. Des Weiteren ist die geradlinige Antenneneinheit 10 auf der Wandung 04 der Hülse 06 befestigt. Dies geschieht beispielsweise durch eine Verklebung. Die geradlinige Antenneneinheit 10 befindet sich im Inneren der Hülse 06.

Sowohl die kreisförmige Antenneneinheit 09 wie auch die geradlinige Antenneneinheit 10 stehen in Verbindung mit dem Informationsträger 07.

4 zeigt eine Vorratsbahnrolle 01 mit einer Hülse 06, auf die Hülse 06 aufgewickelte Papierbahnen 05 und verschiedene Antenneneinheiten 08; 10; 11, die hier in ihrer Gesamtheit lediglich der Veranschaulichung dienen. Es kann jeweils nur eine Antenneneinheit 09; 10; 11 zum Einsatz kommen oder auch in Kombination.

Die Vorratsbahnrolle 01 weist eine spiralförmige Antenneneinheit 08 auf, die mit einem Informationsträger 07 in Verbindung steht. Die spiralförmige Antenneneinheit 08 ist in der Wandung 04 der Hülse 06 angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Breite der Vorratsbahnrolle 01 und um den gesamten Umfang eines Zylinderabschnittes der Vorratsbahnrolle 01. Des Weiteren ist die spiralförmige Antenneneinheit 08 konzentrisch zur Mittelachse 03 angeordnet.

Darüber hinaus weist die Vorratsbahnrolle 01 eine erste geradlinige Antenneneinheit 10 auf, die mit einem Informationsträger 07 in Verbindung steht. Die erste geradlinige Antenneneinheit 10 erstreckt sich über die gesamte Breite der Vorratsbahnrolle 01 und ist parallel zur Mittelachse 03 angeordnet. Die erste geradlinige Antenneneinheit 10 ist auf der Wandung 04 der Hülse 06 befestigt. Dies kann beispielsweise durch eine Verklebung erfolgen.

Des Weiteren weist die Vorratsbahnrolle 01 eine weitere geradlinige Antenneneinheit 11 auf, die mit einem Informationsträger 07 in Verbindung steht. Diese weitere geradlinige Antenneneinheit 11 erstreckt sich ebenfalls über die gesamte Breite der Vorratsbahnrolle 01 und erstreckt sich parallel zur Mittelachse 03 der Vorratsbahnrolle 01. Sowohl diese geradlinige Antenneneinheit 11 als auch der mit ihr verbundene Informationsträger 07 sind in der Wandung 04 der Hülse 06 angeordnet.

Grundsätzlich können alle Antenneneinheiten 08; 09; 10; 11 und/oder Informationsträger 07 auf und/oder in der Wandung 04 der Hülse 06 befestigt sein.

01
Vorratsbahnrolle
02
Hülse ohne Antenne
03
Mittelachse
04
Wandung
05
Papierbahnen
06
Hülse mit Antenne
07
Informationsträger
08
spiralförmige Antenneneinheit
09
kreisförmige Antenneneinheit
10
geradlinige Antenneneinheit
11
weitere geradlinige Antenneneinheit


Anspruch[de]
Vorratsbahnrolle (01), insbesondere für Papierbahnen (05), mit einem Informationsträger (07) und einer mit einem Informationsträger (07) in Verbindung stehenden Antenneneinheit (08; 09; 10; 11), wobei durch drahtlose Datenübertragung Daten über die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) ausgetauscht und vom Informationsträger (07) eingelesen und/oder ausgelesen werden können, wobei die Vorratsbahnrolle (01) eine Hülse (06) aufweist, wobei der Informationsträger (07) und/oder die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) Bestandteil der Hülse (06) sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) über die gesamte Breite der Vorratsbahnrolle (01) erstreckt, und dass die Hülse in der Art einer mehrfach wiederverwendbaren Hülse (06) ausgebildet ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) außerhalb des Informationsträgers (07) angeordnet ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) um den gesamten Umfang eines Zylinderabschnitts der Vorratsbahnrolle (01) erstreckt. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (08; 09) kreisförmig oder spiralförmig ausgebildet ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Antenneneinheit (09) oder spiralförmige Antenneneinheit (08) konzentrisch zur Mittelachse (03) der Vorratsbahnrolle (01) angeordnet ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (10; 11) geradlinig ausgebildet ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geradlinige Antenneneinheit (10; 11) sich parallel zur Mittelachse (03) der Vorratsbahnrolle (01) erstreckt. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) aus einem leitenden und leicht verformbaren Werkstoff, insbesondere einem oder mehreren Kupferfäden, hergestellt ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (08; 09; 11) in einer Wandung (04) der Hülse (06) angeordnet ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (06) aus gewickeltem Papier besteht, wobei der Informationsträger (07) und/oder die Antenneneinheit (08; 09; 11) in die Papierschichten eingewickelt sind. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (10) auf einer Wandung (04) der Hülse (06) befestigt, insbesondere aufgeklebt, ist. Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenneneinheit (08; 09; 10; 11) zum drahtlosen Datenaustausch im Frequenzbereich 13 MHz bis 14 MHz, insbesondere 13,56 MHz, geeignet ist. Verwendung einer Vorratsbahnrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratsbahnrolle (01) in einer Rollenrotationsdruckmaschine angeordnet ist.






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