AT502973B1 - Verfahren und vorrichtung zur diagnose einer kette in einem antriebssystem - Google Patents

Description

2 AT 502 973 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Antriebssystems mit einer Kette nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Diagnose eines Antriebssystems mit einer Kette nach dem Oberbegriff des Anspruches 15.

Antriebssysteme mit Ketten werden in unterschiedlichsten industriellen Applikationen eingesetzt, wobei derartige Systeme insbesondere zum Transport von Gegenständen eingesetzt werden.

Als Beispiel für derartige Systeme sind insbesondere Folien-Reckanlagen zu nennen, die zur Herstellung von Kunststoff-Folien dienen. Die zu bearbeitenden Folien werden an ihren längsseitigen Rändern mit Kluppen gehalten, wobei diese an periodisch umlaufenden Ketten befestigt sind.

Weitere Beispiele für den Einsatz von Antriebssystemen mit Ketten sind Förder- und Transportsysteme wie Fließbänder oder dergleichen, die insbesondere auch in schwer zugänglichen Bereichen eingesetzt werden. Beispielsweise hierfür sind Förderanlagen im Bereich der Getränkeindustrie.

Generell besteht eine wesentliche Anforderung an derartige Antriebssysteme darin, dass diese eine hohe Verfügbarkeit aufweisen, das heißt dass Standzeiten aufgrund von Reparaturen und Wartungsarbeiten möglichst gering gehalten werden.

Aus der DE 102 33 815 C1 ist ein Verfahren zur Überwachung des Verschleißes einer Motorsteuerkette in einem Kraftfahrzeug bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Längung der Motorsteuerkette als Maß für deren Verschleiß durch Bestimmung der Gesamtdrehwinkel der Nockenwellen einer Brennkraftmaschine auf indirektem Weg bestimmt.

Aus der DE 195 03 457 C1 ist ein weiteres Verfahren zur Überwachung des Verschleißes einer Motorsteuerkette in einem Kraftfahrzeug bekannt. Bei diesem Verfahren werden Markierungen an Kettenrädern, an welchen die Motorsteuerkette umläuft, angebracht und mit Sensoren abgetastet. Aus den Sensorsignalen werden die Phasenlagen der Kettenräder als Maß für den Verschleiß der Kette ermittelt.

Ein gattungsbildender Stand der Technik ist aus der GB 1 328 503 bekannt geworden. Darin wird eine endlos umlaufende Kette beschrieben, wie sie beispielsweise in einer Kunststofffolie-Reckanlage eingesetzt wird.

Mittels des vorbekannten Verfahrens soll dabei festgestellt werden, ob die Kette einzelne Kettenelemente umfasst, die durch Verschleiss einen höheren Reibwert aufweisen. Insbesondere sollen Einzelrollen an den Kettenelementen ermittelt werden, die längs eines Führungsschienensystems ablaufen, und die im Gegensatz zu anderen Rollen erhöhte Reibungswerte während des Rollvorgangs aufweisen.

Dazu ist im Verlauf der Führungsschieneneinrichtung eine Ausnehmung vorgesehen, in welcher ein Testelement in Form einer Test-Führungsschiene eingesetzt ist, die gegenüber einer Rolllagerung entgegen der Kraft einer Federeinrichtung verstellbar ist.

Gelangt nunmehr eine Rolle mit erhöhten Reibwerten in diesen Bereich und tritt in Wechselwirkung mit dem Test-Element ein, so wird bei Rollen mit höheren Rollwiderständen dieses Testelement entgegen der Kraft einer Federeinrichtung stärker ausgelenkt. Diese stärkere Auslenkung ist messbar.

Darüber hinaus sind die einzelnen Kettenglieder identifizierbar, beispielsweise in der Form, dass einzelnen Kettenelementen oder -kluppen eine sie individualisierende Identifikation zugeteilt ist. 3 AT 502 973 B1

Alternativ dazu ist es auch möglich einer bestimmten Kluppe oder einer bestimmten Rolle der Kette eine Nummer zuzuordnen, wobei alle nachfolgenden Rollen eine inkrementeil zunehmend höhere Nummer erhalten. Dadurch kann letztlich ein bestimmter defekter oder zumindest höhere Reibwerte aufweisender Kettenabschnitt identifiziert werden, und zwar auch im laufenden Betrieb.

Eine Einrichtung zur Messung der in einer Kette auftretenden Zugkräfte ist beispielsweise aus der US 5,287,756 AA bekannt. Gemäß dieser Vorveröffentlichung ist in einem Abschnitt der Kette ein sogenannter Transducer eingebaut, worüber die in der Kette wirkenden Kräfte ermittelt werden können.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen der Rollen eines Kettengliedmechanismus ist auch aus der DE 25 25 041 A1 bekannt.

Gemäß dieser Vorveröffentlichung ist vorgesehen, dass während des Umlaufs eines Kettengliedmechanismus in einem bestimmten Abschnitt längs des von den Rollen zurückgelegten endlosen Weges jede Rolle in Eingriff gebracht wird mit einem angetriebenen rotierenden Körper. Dieser angetriebene rotierende Körper treibt wiederum eine betreffende Rolle auf den Kettengliedmechanismus an, während sie mit der sonstigen Leitvorrichtung außer Kontakt gebracht ist. Dabei wird die betreffende Rolle mit dem rotierenden Körper auf eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit gebracht, um dann die Energie zu messen, die von diesem Rotationskörper verbraucht wird. Das Maß der verbrauchten Energie kann dabei als Maß für den Widerstand der Rolle bewertet werden, der als Maß für die auftretenden Reibungskräfte dient.

Eine Zubehörteile-Drehmoment-Erfassungseinrichtung für ein Riemengetriebe ist beispielsweise aus der DE 196 34 619 A1 bekannt. Schließlich ist auch noch aus der WO03/093783 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Abnutzung in Kettenverbindungen als bekannt zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welchen eine umfangreiche und genaue Analyse eines Antriebssystems mit einer Kette durchführbar ist.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens entsprechend den im Anspruch 1 und bezüglich der Vorrichtung entsprechend den im Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Diagnose eines Antriebssystems umfassend eine Kette, welche von einem Antrieb angetrieben und in einem Führungssystem geführt wird, und an welcher Transportelemente angeordnet sind. Zur Diagnose der Kette und/oder der Transportelemente werden in das Führungssystem Test-Führungselemente eingebracht. Zur Diagnose des Führungssystems werden Test-Transportelemente an der Kette angebracht. Dabei weichen die Test-Führungselemente von regulären Führungselementen des Führungssystems und die Test-Transportelemente von regulären Transportelementen in definierterWeise ab.

In Abweichung zum gattungsbildenden Stand der Technik wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht eine Kraftmessung an dem in das Führungssystem eingebauten Test-Führungselement vorgesehen, sondern davon unabhängig eine Messung bezüglich der in der Kette wirkenden Kräfte insgesamt ermittelt. Mit anderen Worten erfolgt also eine Messung entfernt und getrennt von der definierten Störstelle.

Bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Test-Führungselement oder dem Test-Transportelement handelt es sich jeweils um eine Maßnahme, bei der das Test-Führungselement oder das Test-Transportelement gegenüber anderen Führungs- oder Transportelementen so verändert worden ist, dass das auftretende Reibmoment gegenüber den 4 AT 502 973 B1 anderen Transportelementen und/oder Abschnitten des Führungssystems verändert, bevorzugt vergrößert ist. Es müssen also keine beweglichen Teile vorgesehen sein, wie beim gattungsbildenden Stand der Technik. Allein die die Reibung vergrößernde Maßnahmen sind ausreichend, die bevorzugt allein schon dadurch hergestellt werden können, dass die betreffenden Teile außerhalb der üblichen Toleranzgrenzen gefertigt sind.

Ferner ist grundsätzlich ähnlich wie im gattungsbildenden Stand der Technik vorgesehen, dass die einzelnen Kettenglieder oder Transportelemente identifizierbar sind. Die Identifizierung erfolgt allerdings nicht im Bereich der Störstelle, sondern grundsätzlich nur durch die Analyse des zeitlichen Verlaufs der Messwerte, worüber viele kritische Führungselemente und/oder Kettenglieder und/oder Transportelemente innerhalb des Antriebelements lokalisiert werden können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine detaillierte Prozessbeobachtung und darauf basierend auch eine Prozessoptimierung eines Antriebssystems mit einer Kette ermöglicht.

Generell kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine genaue und einfache Fehlerdiagnose für das Antriebssystem durchgeführt werden, wodurch Schäden im Bereich des Antriebssystems rechtzeitig erkannt werden. Dadurch können ungewollte Stillstandszeiten des Antriebssystems vermieden werden. Weiterhin können anhand der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Messwerte Service- und Wartungsintervalle für das Antriebssystem optimiert werden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass mit diesem zeit- und ortsaufgelöste Informationen über die Kette, beziehungsweise von an der Kette geführten Transportelementen sowie über das Führungssystem zur Führung der Kette erhalten werden, wodurch eine detaillierte Prozessbeobachtung ermöglicht wird.

Die ortsaufgelösten Informationen können gemäß einer ersten Variante dadurch gewonnen werden, dass an einer vorgegebenen Stelle des Führungssystems ein Test-Führungselement eingebracht wird, welches ein herkömmliches Führungselement ersetzt und sich von diesem in einem charakteristischem Merkmal unterscheidet.

Prinzipiell kann das Test-Führungselement von einer Messvorrichtung wie zum Beispiel einem Messzahnrad gebildet sein, mittels dessen gezielt Eigenschaften der vorbeibewegten Kette mit den Transportelementen bestimmt werden können.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich das Test-Führungselement von dem Führungselement hinsichtlich seiner Materialeigenschaften oder besonders vorteilhaft dadurch, dass das Test-Führungselement im Gegensatz zum Führungselement außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigt ist.

Damit bildet das Test-Führungselement innerhalb des Führungssystems eine Schikane für die durchlaufende Kette. Als Reaktion der einzelnen Kettenglieder beziehungsweise Transportelemente auf diese Schikane wird vorzugsweise die in der Kette wirkende Kraft gemessen. Die Messung der Kraft in der Kette kann mittels eines Sensorsystems beispielsweise durch Messung der Abstände benachbarter Kettenglieder oder Transportelemente erfolgen. Alternativ kann das Antriebsmoment des Antriebs des Antriebssystems als Maß für die wirkende Kraft in der Kette bestimmt werden. Generell kann der Ort der Kraftmessung unabhängig vom Einbauort des Test-Führungselements gewählt werden, solange die durch das Test-Führungselement aufgebrachte Kraft durch den Ort der Kraftmessung durchgeleitet wird. Mit anderen Worten muss der Ort der Kraftmessung im Lasttrum sein.

Durch Analyse des zeitlichen Verlaufs der Kraft in der Kette kann also die Antwort der einzelnen Kettenglieder oder Transportelemente bei Führung durch die von Test-Führungssystemen 5 AT 502 973 B1 gebildete Schikane ermittelt werden, woraus Informationen über die Eigenschaften individueller Kettenglieder oder Transportelemente gewonnen werden können.

Bevorzugt sind die Kettenglieder beziehungsweise die Transportelemente mit Kennungen ver-5 sehen, so dass diese bei Durchlauf durch das Führungssystem identifiziert werden können.

Insbesondere können einzelne schwergängige Kettenglieder oder Transportelemente innerhalb der Kette durch lokale Extrema im Kraftverlauf der Kette identifiziert werden, da diese Kettenglieder oder Transportelemente bei Passieren des Test-Führungselements lokale Kraftspitzen in io der Kette erzeugen.

Generell können durch den Einbau des Test-Führungselements in das Führungssystem potentielle Schwachstellen innerhalb der Kette beziehungsweise an den Transportelementen frühzeitig erkannt werden um Schäden im Antriebssystem und dadurch bedingte Stillstandszeiten zu 15 vermeiden.

Gemäß einer zweiten Alternative wird an der Kette ein reguläres Transportelement durch ein Test-Transportelement ersetzt, welches sich wiederum durch ein charakteristisches Merkmal von dem regulären Transportelement unterscheidet. 20

Mit dieser Konfiguration können die Eigenschaften des Führungssystems ortsaufgelöst analysiert werden, wobei auch in diesem Fall bevorzugt als Messwerte die Kräfte in der Kette bestimmt werden. 25 Besonders vorteilhaft ist das Test-Transportelement als außerhalb der Toleranzgrenzen liegendes Transportelement ausgebildet. In diesem Fall können durch Analyse lokaler Extrema im Kraftverlauf der Kette lokale Schwachstellen im Führungssystem identifiziert werden, welche zu Beschädigungen des Führungssystems oder der Kette mit den Transportelementen führen könnten. 30 .

Prinzipiell können Test-Führungselemente beziehungsweise Test-Transportelemente während des regulären Betriebs des Antriebssystems im Führungssystem beziehungsweise an der Kette eingebaut sein, so dass fortlaufend während des Betriebs des Antriebssystems dessen Führungssystem oder dessen Kette mit den Transportelementen diagnostiziert werden kann. Vor-35 aussetzung hierfür ist, dass das Test-Führungselement beziehungsweise das Test-Transportelement so beschaffen ist, dass dadurch die Transporteigenschaften innerhalb des Antriebssystems nicht beeinträchtigt werden. Für den Fall, dass ein Test-Führungselement oder ein Test-Transportelement als Schikane 40 ausgebildet ist, welches geeignet ist, die Transporteigenschaften im Antriebssystem zu beeinträchtigen, kann das jeweilige Element nur während vorgegebener Testläufe zu Diagnosezwecken im Antriebssystem integriert sein. Vorzugsweise erfolgt dann der Betrieb des Antriebssystems im Leerlauf, das heißt mit den Transportelementen erfolgt kein Transport von Gegenständen, wie dies beim regulären Betrieb des Antriebssystems der Fall wäre. 45

Die Kette des Antriebssystems ist periodisch umlaufend ausgebildet. Durch eine Mittelung der Messwerte für ein installiertes Test-Führungselement oder Test-Transportelement über mehrere Perioden kann die Messgenauigkeit erheblich erhöht werden. Weiterhin können die einzelnen Messungen mit entsprechenden Messungen verglichen werden, die zu anderen Zeitpunkten so durchgeführt werden, um durchaus beispielsweise das Langzeitverhalten oder die Wechselwirkungen des Führungssystems mit der Kette und den Transportelementen im Antriebssystem zu ermitteln. Schließlich können die einzelnen durchgeführten Messungen mit entsprechenden Messungen verglichen werden, die für gleichartige Antriebssysteme durchgeführt wurden. Dadurch werden wertvolle statistische Kenngrößen für das Antriebssystem erhalten, die für die 55 Diagnose des Antriebssystems hilfreich sind. 6 AT 502 973 B1

Das erfindungsgemäße Verfahren ist universell einsetzbar für ein breites Spektrum von Antriebssystemen mit Ketten geeignet, wobei die Antriebssysteme insbesondere für Transport-und Förderaufgaben einsetzbar sind. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren für Antriebssysteme in Folien-Reckanlagen eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1: Schematische Darstellung einer Folien-Reckanlage.

Figur 2: Schematische Darstellung einer Kluppe für die Folien-Reckanlage gemäß Figur 1.

Figur 3: Schematische Darstellung eines Antriebssystems der Folien-Reckanlage gemäß Figur 1 mit einem im Führungssystem eingebauten Test-Führungselement.

Figur 4: Zeitlicher Verlauf des Antriebsmoments des Antriebs für das Antriebssystem gemäß Figur 3.

Figur 5: Schematische Darstellung eines Antriebssystems der Folien-Reckanlage gemäß Figur 1 mit einem an der Kette eingebauten Test-Transportelement.

Figur 1 zeigt schematisch den prinzipiellen Aufbau einer Folien-Reckanlage 1 zur Herstellung von dünnen, aus Kunststoff bestehenden Folien 2. Zur Bearbeitung der Folie 2 wird diese in Bahnform mit einer Geschwindigkeit v in einer Förderrichtung, die in Figur 1 mit einem Pfeil gekennzeichnet ist, durch die Folien-Reckanlage 1 geführt und dabei an ihrem längsseitigen Rändern an Transportelementen bildenden Kluppen 3 gehalten. Die Kluppen 3 sitzen jeweils auf einer Kette 4 auf, wobei die Kette 4 Bestandteil eines Antriebssystems ist.

Wie aus Figur 1 ersichtlich weist die Folien-Reckanlage 1 zwei symetrisch ausgebildete Antriebssysteme mit jeweils einer Kette 4 auf, auf welcher die Kluppen 3 angeordnet sind. Jedes Antriebssystem weist ein angetriebenes Kettenrad 5 am Ausgangsbereich der Folien-Reckanlage 1 auf, welches mittels eines nicht dargestellten Antriebs angetrieben wird. Im Eingangsbereich ist ein Umlenkrad 6 zur Umlenkung der Kette 4 vorgesehen. Anstelle des Umlenkrads 6 können auch andere Umlenkmittel vorgesehen sein. Weiterhin können weitere Umlenkmittel zur Umlenkung der Kette 4 vorgesehen sein, um diese längs einer definierten Bahn zu führen. Die Kette 4 eines Antriebssystems läuft somit auf einer periodischen Bahn um, wobei deren Geschwindigkeit über den Antrieb vorgegeben wird.

Am Eingang der Folien-Reckanlage 1 werden die Kluppen 3 zur Fixierung der Folie 2 automatisch geschlossen.

In dem mit I gekennzeichneten Bereich ist der Abstand der gegenüberliegenden Kluppen 3 des Antriebssystems im Wesentlichen konstant, das heißt die Folie 2 weist eine im Wesentlichen konstante Breite auf. In diesem Bereich erfolgt das Aufheizen der Folie 2 in Vorbereitung des Reckens. Im anschließenden, mit II gekennzeichneten Bereich der Folien-Reckanlage 1 vergrößern sich die Abstände der gegenüberliegenden Kluppen 3 kontinuierlich. In diesem Bereich erfolgt ein Recken der Folie 2 in Querrichtung, das heißt senkrecht zur Bewegungsrichtung der Folie 2.

Am Ausgang der Folien-Reckanlage 1 wird die bearbeitete Folie 2 von den Kluppen 3 gelöst und aufgerollt. Hierzu werden am Ausgang der Folien-Reckanlage 1 die Kluppen 3 automatisch geöffnet und laufen geöffnet zum Eingangsbereich der Folien-Reckanlage 1 zurück, um dort von neuem die zu bearbeitende Folie 2 aufzugreifen.

Figur 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Kluppe 3 zur Fixierung der Folie 2. Die Kluppe 3 weist einen Kluppenkörper 3a auf, an welchem im vorliegenden Fall am oberen und 7 AT 502 973 B1 unteren Ende gabelförmige Führungen vorgesehen sind, die in Führungsschienen 7 laufen. Weiterhin ist ein am Kluppenkörper 3a ausmündender Greifer 3b zur Fixierung der Folie 2 vorgesehen. Die Kluppen 3 sind in konstanten Abständen jeweils an einzelnen Kettengliedern der Kette 4 befestigt.

Auf die Kette 4 wirken während des Transports durch die Folien-Reckanlage 1 Kräfte ein, wobei diese zum einen von Reibungskräften und zum anderen von Prozesskräften bedingt durch die Fixierung der Folie 2 an den Kluppen 3 gebildet sind.

Figur 3 zeigt ein Antriebssystem der Folien-Reckanlage gemäß Figur 1 mit der zwischen beiden Kettenrädern 5, 6 geführten, periodisch umlaufenden Kette 4 mit den daran angebrachten Kluppen 3.

Zur Diagnose der an der Kette 4 angebrachten Kluppen 3 ist innerhalb des Führungssystems zur Führung der Kette 4 und der Kluppen 3 ein Test-Führungselement 8 vorgesehen. Das Test-Führungselement 8 ist in vorliegendem Fall derart ausgebildet, dass die Führungsschienen 7 zur Führung der Kluppen 3 an einer vorgegebenen Stelle lokal geändert sind. Dabei sind dort die Breiten der Führungsschienen 7 außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigt und weisen dort eine entsprechend höhere Breite auf.

Das Test-Führungselement 8 bildet somit eine lokale Schikane, mittels derer die Toleranzen der gabelförmigen Führungen der Kluppen 3 gemäß Figur 2 überprüft werden können.

Als Messwerte zur Durchführung der Diagnose wird die in der Kette 4 wirkende Kraft ermittelt, wobei der Ort der Kraftmessung unabhängig von der Einbaulage des Test-Führungselements 8 gewählt werden kann.

Prinzipiell kann durch Abstandsmessungen benachbarter Kluppen 3 oder benachbarter Kettenglieder die in der Kette 4 wirkende Längskraft bestimmt werden. Hierzu können optische, induktive, kapazitive Sensorsysteme oder dergleichen eingesetzt werden, mittels derer charakteristische Merkmale an den Kettengliedern oder an den Kluppen 3 detektiert werden. Das Sensorsystem kann im einfachsten Fall einen einzelnen, an einer Messstelle angeordneten Sensor aufweisen, mittels dessen Merkmale erfasst werden. In diesem Fall wird ein zusätzliches Sensorelement zur Erfassung der Kettengeschwindigkeit benötigt.

Alternativ kann das Sensorsystem zwei Sensoren umfassen, die im vorgegebenen Abstand entlang der Kette 4 angeordnet sind. Vorzugsweise entspricht dieser Abstand zumindest näherungsweise dem Abstand benachbarter zu vermessender Kettenglieder oder Kluppen 3 oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon, so dass nahezu simultan mit den Sensoren die Merkmale an zwei Kettengliedern oder Kluppen 3 gemessen werden. Aus den Messzeitpunkten und der Kettengeschwindigkeit, die näherungsweise aus der Laufzeit eines Kettengliedes oder einer Kluppe 3 vom ersten zum zweiten Sensor ermittelt werden kann, kann bei bekanntem Abstand der Sensoren der Abstand benachbarter Kettenglieder oder Kluppen 3 hochgenau bestimmt werden.

Im vorliegenden Fall erfolgt die Kraftmessung durch Messung des Antriebsmoments des Antriebs des Antriebssystems. Hierzu kann einerseits der momentbildende Strom im Antrieb erfasst werden. Alternativ kann zur Bestimmung des Antriebsmoments ein Drehmomentsensor verwendet werden.

Um zu Diagnosezwecken den Verlauf der Kräfte in der Kette 4 ortsaufgelöst erfolgen und protokollieren zu können, sind die einzelnen Kettenglieder mit Kennungen versehen. Anhand dieser Kennungen können den einzelnen Kettengliedern die für diese ermittelten Kräfte zugewiesen werden. Alternativ können die Kluppen 3 mit Kennungen gekennzeichnet sein. 8 AT 502 973 B1

Generell können die Kennungen derart ausgebildet sein, dass alle Kettenglieder oder Kluppen 3 jeweils eine Identifikationsnummer aufweisen, die mit einem Identifikationssystem ausgelesen werden können. Alternativ kann nur eine Kluppe 3 oder ein Kettenglied mit einer Kennung versehen sein, wobei ausgehend von diesem Element alle weiteren Kluppen 3 oder Kettenglieder inkrementell gezählt werden.

Mit den genannten Kraftmessungen werden neben den wirkenden Prozesskräften insbesondere auch die Reibungskräfte bei der Führung der Kette 4 im Führungssystem erfasst.

Da im vorliegenden Fall das Test-Führungselement 8 als lokale Verbreiterung der Führungsschiene 7 zur Führung der Kluppen 3 ausgebildet ist, können mit diesen die Toleranzen der gabelförmigen Führungen der Kluppen 3 durch Analyse des zeitlichen Kraftverlaufs, insbesondere durch Auswertung lokaler Extrema im Kraftverlauf ausgewertet werden.

Dies ist für eine spezielle Ausführungsform im Diagramm gemäß Figur 4 dargestellt. Figur 4 zeigt exemplarisch den über eine Periode des Antriebssystems ermittelten zeitlichen Verlauf des Antriebsmoments M als Maß für die Kettenkraft. Die Kluppen 3 der Kette 4 sind im vorliegenden Fall derart beschaffen, dass nahezu alle Führungen der Kluppen 3 innerhalb enger Toleranzgrenzen gefertigt sind und damit das Test-Führungselement 8 ohne erhöhte Reibungskräfte passieren. Lediglich zwei Kluppen 3 weisen leicht verengte gabelförmige Führungen auf, die gerade noch innerhalb der geforderten Toleranzgrenzen liegen. Da das Test-Führungselement 8 aus Segmenten Führungsschienen 7 besteht, die außerhalb der Toleranzgrenzen liegen, treten bei den Kluppen 3 mit verengten Führungen durch das Test-Führungselement 8 erhöhte Reibungskräfte auf, die zu den in Figur 4 dargestellten Extrema zu den Zeitpunkten L und t2 führen. Da die Kluppen 3 anhand der Kennungen eindeutig identifiziert sind, kann aus den Zeitpunkten U und t2 ermittelt werden, für welche Kluppen 3 die erhöhte Reibung registriert wurde.

Generell sind die Führungen der Kluppen 3 nicht exakt identisch ausgebildet, so dass anstelle des in Figur 4 idealisierten Verlaufs des Antriebsmoments M mehrere kleinere und größere Maxima erhalten werden. Die Auswertung des zeitlichen Verlaufs kann beispielsweise durch Vorgabe bestimmter Toleranzgrenzen für das gemessene Antriebsmoment erfolgen. Anhand der Toleranzgrenzen kann die Qualität der Führungen der Kluppen 3 klassifiziert werden.

Figur 5 zeigt als weitere Ausführungsform eines Diagnosesystems ein Antriebssystem der Folien-Reckanlage 1 gemäß Figur 1 mit der zwischen der beiden Kettenrädern 5, 6 geführten Kette 4 mit daran angebrachten Kluppen 3.

Zur Diagnose des Führungssystems, welches insbesondere die Kettenräder 5, 6 und die Führungsschienen 7 umfasst, ist im vorliegen Fall eine der Kluppen 3 durch eine Test-Kluppe 9 als Test-Transportelement ersetzt. Die Test-Kluppe 9 unterscheidet in einem charakteristischen Merkmal von allen anderen Kluppen 3.

Im vorliegenden Fall ist die Test-Kluppe 9 als außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigte Kluppe 3 ausgebildet.

Damit verursacht die Test-Kluppe entsprechend der Ausführungsform gemäß Figur 3 bei Passieren von Elementen des Führungssystems, die ihrerseits dicht an den Toleranzgrenzen liegen, lokale erhöhte Reibungskräfte, die durch lokale Extrema im gemessenen Kraftverlauf der Kette 4 registriert werden können. Die Messung der Kräfte in der Kette 4 erfolgt dabei analog zur Ausführungsform gemäß den Figuren 3 und 4.

Da die Kluppen 3 und insbesondere die Test-Kluppe 9 durch Kennungen eindeutig identifiziert sind, können durch Analyse der Zeitpunkte der Extrema im zeitlichen Verlauf der gemessenen Kettenkraft die fehlerkritischen Stellen innerhalb des Führungssystems genau lokalisiert wer-

Claims (25)

1. 9 AT 502 973 B1 den. Die Diagnoseverfahren gemäß den Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 und 5 können sowohl während des Betriebs, das heißt bei wirkenden Prozesskräften bei der Bearbeitung der Folie 2 oder im Leerlauf der Folien-Reckanlage 1 ohne Einwirkung von Prozesskräften durchgeführt werden. Da die Kette 4 eines Antriebssystems die Folien-Reckanlage 1 periodisch umläuft, können die für die bei der Diagnose des Führungssystems beziehungsweise der Kette 4 mit den Kluppen 3 ermittelten Messwerte zur Erhöhung der Maßgenauigkeit über mehrere Perioden ermittelt werden. Weiterhin können die für das rechte und linke Antriebssystem der Folien-Reckanlage 1 erhaltenen Messwerte bei der Diagnose miteinander verglichen werden. Zudem können auch entsprechende Messwerte für mehrere gleichartige Folien-Reckanlagen 1 miteinander verglichen werden. Schließlich können auch zu verschiedenen Zeiten ermittele Messwerte in einem Antriebssystem miteinander verglichen werden. Derartige Vergleichswerte liefern zusätzliche Informationen über das Verhalten des Führungssystems und der Kette 4 mit den Kluppen 3. Insbesondere sind derartige Vergleichswerte wesentlich für die Diagnostik bei der Inbetriebnahme von Anlagen oder Wiederinbetriebnahme nach Schadensfällen oder nach Wartungsintervallen. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Diagnose eines Antriebssystems umfassend eine Kette mit einer Vielzahl von Kettengliedern, an welcher Transportelemente angeordnet sind, die gemeinsam mit der Kette von einem Antrieb angetrieben und in einem Führungssystem geführt werden, wobei eine Test-Einrichtung im Führungssystem zur Diagnose des Antriebsystems vorgesehen ist, wobei eine Kraftmessung durchgeführt wird, mit folgenden Merkmalen die Transportelemente oder Kettenglieder werden durch eine Kennung identifiziert, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: zur Diagnose der Kette (4) und/oder der Transportelemente werden als Test-Einrichtung in das Führungssystem zumindest ein Test-Führungselement (8) eingebracht und/oder zumindest ein Transportelement an der Kette (4) angebracht, wobei das Test-Führungselement vom regulären Führungselement des Führungsystems und das Test-Transportelement von regulären Transportelementen in definierter Weise zur Erzeugung veränderter Reibwerte abweichen, verglichen mit den Reibungswerten, die zwischen einem sonstigen Transportelement und einem sonstigen Abschnitt des Führungssystems auftreten, als Messwerte für die Diagnose werden die in der Kette (4) wirkenden Kräfte ermittelt, und in Abhängigkeit der gemessen Kraftwerte werden die fehlerkritischen Kettenglieder und/oder Transportelemente lokalisiert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Test-Führungselemente (8) von außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigten Führungselementen des Führungssystems gebildet sind.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Test-Transportelemente von außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigten Transportelementen gebildet sind. 1 0 AT 502 973 B1
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftmessung das Antriebsmoment des Antriebs bestimmt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Antriebsmoments der momentbildende Strom im Antrieb erfasst wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Antriebsmoments ein Drehmomentsensor verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass das Test-Führungselement (8) und/oder das Test-Transportelement so gebildet sind, dass durch Wechselwirkung der Transportelemente mit dem Test-Führungselement (8) und/oder durch Wechselwirkung eines Test-Transportelementes mit entsprechenden Abschnitten des Führungssystems erhöhte Reibwerte erzeugt werden.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftmessung mittels wenigstens eines Sensorsystems der Abstand zweier Kettenglieder oder Transportelemente als Maß für die Längskraft in der Kette (4) ermittelt wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem wenigstens einen Sensor umfasst, mittels dessen ein charakteristisches Merkmal an der Kette (4) oder an einem an der Kette (4) angebrachten Transportelement erfasst wird, wobei die Merkmale jeweils an derselben Stelle eines Kettengliedes oder Transportelements angebracht sind.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sensorsystem optische, induktive oder kapazitive Messungen durchgeführt werden.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer periodisch umlaufenden Kette (4) eine Mitteilung der Messwerte über mehrere Perioden erfolgt.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zu unterschiedlichen Zeiten ermittelte Messwerte miteinander verglichen werden.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelte Messwerte mit Messwerten weiterer gleichartiger Antriebssysteme verglichen werden.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem Bestandteil einer Folien-Reckanlage (1) ist.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportelement an der Kette (4) Kluppen (3) angebracht sind.
16. 16. Folien-Reckanlage zur Herstellung von Kunststoff-Folien, bei welcher die Folien an ihren längsseitigen Rändern mit vorzugsweise in Form von Kluppen gebildeten Transportelementen gehalten und an, periodisch auf entsprechenden Führungsbahnen umlaufenden Ketten befestigt sind, wobei in das Führungssystem zumindest eine Test-Einrichtung zur Diagnose des Antriebssystems eingebaut ist, wobei ferner die Transportelemente oder Kettenglieder identifizierbar sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: zur Diagnose der Kette (4) und/oder der Transportelemente ist als Test-Einrichtung in dem Führungssystem zumindest ein Test-Führungselement (8) vorgesehen und/oder zumindest ein Transportelement an der Kette (4) angeordnet, wobei das Test-Führungselement (8) vom regulären Führungselement des Führungssystems und/oder das Test-Transportelement von regulären Transportelementen in definier- 1 1 AT 502 973 B1 ter Weise zur Erzeugung veränderter Reibungswerte abweicht, es ist eine Messeinrichtung zur Ermittlung der an der Kette (4) wirkenden Kräfte vorgesehen, und in Abhängigkeit der gemessenen Kraftwerte an der Kette (4) sind fehlerkritische Kettenglieder und/oder Transportelemente lokalisierbar.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Test- Führungselement (8) durch ein von außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigtes Führungselement des Führungssystems gebildet ist.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Test- Transportelement durch ein außerhalb der Toleranzgrenzen gefertigtes Transportelement gebildet ist.
19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Messung des Antriebsmomentes der Kette (4) vorgesehen ist.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strommesseinrichtung zur Messung des momentenbildenden Stroms vorgesehen ist.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmomentsensor zur Bestimmung des Antriebsmoments der Kette (4) vorgesehen ist.
22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftmesseinrichtung mit zumindest einem Sensorsystem vorgesehen ist, worüber der Abstand zweier Kettenglieder oder Transportelemente als Maß für die Längskraft in der Kette messbar ist.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensorsystems eine optische, induktive oder kapazitive Messung durchführbar ist.
24. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem Bestandteil einer Folien-Reckanlage (1) ist.
25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportelemente an der Kette (4) Kluppen (3) angebracht sind. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen