BE1027257B1 - Conveyor belt system with data transmission integrated in the conveyor belt - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderbandanlage 10, wobei die Förderbandanlage 10 ein Traggestell, ein Förderband 20 und wenigstens einen Antrieb aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband 20 wenigstens eine erste elektronische Baugruppe aufweist, wobei die erste elektronische Baugruppe wenigstens einen ersten Datenspeicher und eine erste Antenne 120 zur kontaktlosen Kommunikation aufweist, wobei die Förderbandanlage 10 wenigstens eine erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung 40 zur kontaktlosen Auslesung von Daten aus dem ersten Datenspeicher der ersten elektronischen Baugruppe aufweist, wobei die Förderbandanlage 10 wenigstens eine erste Schreib-Kommunikationsvorrichtung 50 aufweist, wobei die Förderbandanlage 10 wenigstens einen ersten Sensor 130 aufweist, wobei der erste Sensor 130 zur Erfassung erster Daten wenigstens einer Zustandsgröße der Förderbandanlage 10 ausgebildet ist, wobei die ersten Daten während der Kommunikation zwischen der ersten Schreib-Kommunikationsvorrichtung 50 und der ersten elektronischen Baugruppe vom ersten Sensor 130 in den ersten Datenspeicher übertragen werden.The present invention relates to a conveyor belt system 10, the conveyor belt system 10 having a support frame, a conveyor belt 20 and at least one drive, characterized in that the conveyor belt 20 has at least one first electronic assembly, the first electronic assembly having at least a first data memory and a first Antenna 120 for contactless communication, the conveyor belt system 10 having at least one first read-out communication device 40 for the contactless read-out of data from the first data memory of the first electronic assembly, the conveyor belt system 10 having at least one first write communication device 50, the conveyor belt system 10 has at least one first sensor 130, the first sensor 130 being designed to acquire first data of at least one state variable of the conveyor belt system 10, the first data being used during the communication between the first write-communication ation device 50 and the first electronic assembly are transmitted from the first sensor 130 to the first data memory.
Description
Förderbandanlage mit im Förderband integrierter Datenübertragung Die Erfindung betrifft eine Förderbandanlage, wobei das Förderband wenigstens einen Datenspeicher aufweist, mit welchen Daten übertragen werden können, ohne dass eine Verkabelung vorliegt.Conveyor belt system with data transmission integrated in the conveyor belt The invention relates to a conveyor belt system, the conveyor belt having at least one data memory with which data can be transmitted without the presence of cabling.
Förderbandanlagen dienen den Transport von Schüttgut oder Schüttgut.Conveyor belt systems are used to transport bulk goods.
Hierbei gibt es verschiedene Anwendungen.There are various uses for this.
Angefangen von kurzen Förderbändern, beispielsweise bei Kassen im Einzelhandel bis hin zu sehr langen Förderbandanlagen.Starting with short conveyor belts, for example at checkouts in retail, to very long conveyor belt systems.
Lange Förderbandanlage kommen beispielsweise im Tagebau oder allgemein in der Weiterverarbeitung von Schüttgut zum Einsatz.Long conveyor belt systems are used, for example, in open-cast mining or generally in the processing of bulk materials.
Diese Förderbandanlagen können sich über viele Kilometer erstrecken, beispielsweise von einer Abbaufront im Tagebau bis hin zur Verladestelle.These conveyor belt systems can extend over many kilometers, for example from a mining front in an open pit to the loading point.
Es kann daher sehr aufwendig sein, solche Anlagen informationstechnisch zu verbinden, um beispielsweise Verschleild- oder Belastungsinformationen entlang des Förderbandes zu transportieren.It can therefore be very complex to connect such systems with information technology, for example to transport wear or load information along the conveyor belt.
Aufgrund der großen Distanzen ist eine kabellose Übertragung üblicherweise energetisch sehr aufwendig.Due to the large distances, wireless transmission is usually very expensive in terms of energy.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Information entlang einer Förderbandanlage zu transportieren, ohne die Förderbandanlage mit einer kabelgebundenen oder kabellosen Infrastruktur zur elektronischen Datenübertragung auszustatten.The object of the invention is to transport information along a conveyor belt system without equipping the conveyor belt system with a wired or wireless infrastructure for electronic data transmission.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Förderbandanlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a conveyor belt system with the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.Advantageous developments result from the subclaims, the following description and the drawings.
Die erfindungsgemäße Förderbandanlage weist ein Traggestell, ein Förderband und wenigstens einen Antrieb auf.The conveyor belt system according to the invention has a support frame, a conveyor belt and at least one drive.
Das Förderband weist wenigstens eine erste elektronische Baugruppe auf, wobei die erste elektronische Baugruppe wenigstens einen ersten Datenspeicher und eine erste Antenne zur kontaktlosen Kommunikation aufweist.The conveyor belt has at least one first electronic assembly, the first electronic assembly having at least one first data memory and a first antenna for contactless communication.
Eine solche elektronische Baugruppe wird auch als Transponder bezeichnet.Such an electronic assembly is also referred to as a transponder.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der ersten elektronischen Baugruppe um einen passiven Transponder.The first electronic assembly is particularly preferably a passive transponder.
Die erste elektronische Baugruppe verfügt somit bevorzugt nicht über eine aktive Energieversorgung, sondern bezieht ihre Energie aus dem elektromagnetischen Feld eines Lesegerätes.The first electronic assembly therefore preferably does not have an active energy supply, but rather draws its energy from the electromagnetic field of a reader.
Vorteil der Aufführung als passiver Transponder ist die Lebensdauer, da diese nicht beispielsweise durch eine Batterielebensdauer begrenzt ist.The advantage of being listed as a passive transponder is the service life, as this is not limited, for example, by battery life.
Lediglich beispielhaft, aber auch bevorzugt, sind kontaktlose Kommunikationen mittels einem der Standards ISO 7816, ISO 10536, ISO 14443 oder ISO 15693 genannt.Contactless communications by means of one of the standards ISO 7816, ISO 10536, ISO 14443 or ISO 15693 are mentioned merely as an example, but also preferred.
Der Transponder arbeitet beispielsweise im HF Bereich, insbesondere im Bereich von 6,765 MHz bis 6,795 MHz, 13,553 MHz bis 13,567 MHz oder 26,957 MHz bis 27,283 MHz.The transponder works, for example, in the HF range, in particular in the range from 6.765 MHz to 6.795 MHz, 13.553 MHz to 13.567 MHz or 26.957 MHz to 27.283 MHz.
In diesem Fall ist die erste Antenne bevorzugt eine Spule.In this case the first antenna is preferably a coil.
Der Transponder arbeitet beispielsweise im UHF Bereich, insbesondere im Bereich von 40,66 MHz bis 40,70 MHz, 433,05 MHz bis 434,79 MHz, 902 MHz bis 928 MHz oder 2,4 GHz bis 2,5 GHz.The transponder works, for example, in the UHF range, in particular in the range from 40.66 MHz to 40.70 MHz, 433.05 MHz to 434.79 MHz, 902 MHz to 928 MHz or 2.4 GHz to 2.5 GHz.
In diesem Fall ist die erste Antenne zum Beispiel eine Dipolantenne.In this case, the first antenna is, for example, a dipole antenna.
Die erste elektronische Baugruppe ist somit Bestandteil des Förderbandes und mit diesem fest verbunden.The first electronic assembly is thus part of the conveyor belt and is permanently connected to it.
Dieses unterscheidet das vorliegende Förderband grundlegend von beispielsweise einer Warensicherung, bei welcher der Transponder in der Ware, also in dem auf der Förderbandanlage transportierten Ware, angeordnet ist.This fundamentally differentiates the present conveyor belt from, for example, goods security, in which the transponder is arranged in the goods, that is to say in the goods transported on the conveyor belt system.
Die Förderbandanlage weist wenigstens eine erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung zur kontaktlosen Auslesung von Daten aus dem ersten Datenspeicher der ersten elektronischen Baugruppe auf.The conveyor belt system has at least one first read-out communication device for the contactless read-out of data from the first data memory of the first electronic assembly.
Hierfür ist die erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung zum Auslesen der ersten elektronischen Baugruppe ausgebildet.For this purpose, the first read-out communication device is designed to read out the first electronic assembly.
Die Förderbandanlage weist wenigstens eine erste Schreib-Kommunikationsvorrichtung auf.The conveyor belt system has at least one first write communication device.
Hierbei kann im einfachen Falle die erste Schreib-Kommunikationsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass diese lediglich die Energie für die erste elektronische Baugruppe zur Verfügung stellt, im einfachsten Falle elektromagnetische Strahlung im richtigen Frequenzbereich emittiert.In this case, in the simple case, the first write communication device can be designed in such a way that it only provides the energy for the first electronic assembly, in the simplest case it emits electromagnetic radiation in the correct frequency range.
Diese Ausführungsform ist bevorzugt, sofern die erste elektronische Baugruppe zur verständigten Erfassung der Sensordaten ausgebildet ist.This embodiment is preferred if the first electronic assembly is designed for informed acquisition of the sensor data.
Ist der Sensor elektronisch mit der ersten Schreib-Is the sensor electronic with the first write
Kommunikationsvorrichtung verbunden, so ist die Schreib-Kommunikationsvorrichtung kompatibel zur ersten elektronischen Baugruppe zur Datenübertragung ausgeführt.Connected communication device, the write communication device is designed to be compatible with the first electronic assembly for data transmission.
Die Fôrderbandanlage weist wenigstens einen ersten Sensor auf, wobei der erste Sensor zur Erfassung erster Daten wenigstens einer Zustandsgröle der Förderbandanlage ausgebildet ist.The conveyor belt system has at least one first sensor, the first sensor being designed to acquire first data of at least one state variable of the conveyor belt system.
Beispielshafte und bevorzugte Zustandsgrößen sind Zugspannungen im Förderband, Verschleißzustand von Laufrollen, Druck, insbesondere Druck durch Nutzlast, Temperatur, Beschleunigung des Förderbandes.Exemplary and preferred state variables are tensile stresses in the conveyor belt, the wear condition of rollers, pressure, in particular pressure due to the payload, temperature, acceleration of the conveyor belt.
Die ersten Daten können die realen Messdaten der Zustandsgröße sein.The first data can be the real measurement data of the state variable.
Alternativ oder zusätzlich können die ersten Daten auch Information sein, welche aus den realen Messdaten gewonnen wurden.As an alternative or in addition, the first data can also be information that was obtained from the real measurement data.
Ein Beispiel für derartige gewonnene Informationen kann beispielsweise die Positionsangabe einer Laufrolle sein, welche aufgrund von Verschleiß bevorzugt ausgetauscht werden sollte.An example of such information obtained can be, for example, the position specification of a roller, which should preferably be replaced due to wear.
Ebenso kann es sich bei den ersten Daten um Differenzen zu Soll-Zuständen handeln, also beispielsweise wie weit die Zugspannung über oder unter dem Sollwert liegt.The first data can also be differences from target states, for example how far the tensile stress is above or below the target value.
Die ersten Daten können hierbei auch zeitabhängig erfasst werden, beispielsweise um das Druckporfil beim Überqueren einer Mehrzahl an Rollen an Ganzes im zeitlichen Verlauf aufzuzeichnen.The first data can also be recorded as a function of time, for example in order to record the pressure profile as a whole when crossing a plurality of rolls over time.
Die ersten Daten werden während der Kommunikation zwischen der ersten Schreib- Kommunikationsvorrichtung und der ersten elektronischen Baugruppe vom ersten Sensor in den ersten Datenspeicher übertragen.The first data are transmitted from the first sensor to the first data memory during the communication between the first write communication device and the first electronic assembly.
Auf diese Weise können einfach Daten auch entlang einer kilometerlangen Förderbandanlage transportiert werden, ohne dass eine aufwändige Verkabelung der gesamten Förderbandanlage notwendig ist.In this way, data can easily be transported along a conveyor belt system that is kilometers long without the need for complex cabling for the entire conveyor belt system.
Ebenso ist eine vergleichsweise einfache Nachrüstung bestehender Förderbandanlagen möglich.A comparatively simple retrofitting of existing conveyor belt systems is also possible.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Auslese- Kommunikationsvorrichtung am Ende der Förderbandanlage angeordnet.In a further embodiment of the invention, the first readout communication device is arranged at the end of the conveyor belt system.
Das Ende der Förderbandanlage wird der Bereich angesehen in welchen das Fördergut vom Förderband wieder abgegeben wird.The end of the conveyor belt system is viewed as the area in which the conveyed goods are returned from the conveyor belt.
Üblicherweise weist das Ende der Förderbandanlage eine Umlenkrolle auf, an welcher das Förderband von der Oberseite zu Unterseite umgelenkt wird.The end of the conveyor belt system usually has a deflection roller on which the conveyor belt is deflected from the top to the bottom.
Üblicherweise ist am Ende der Förderbandanlage eine Infrastruktur gegeben, die die Information aufnehmen, weiterleiten und/oder verarbeiten kann.Usually, at the end of the conveyor belt system, there is an infrastructure that can receive, forward and / or process the information.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung am Anfang der Förderbandanlage angeordnet sein.Alternatively or additionally, the first readout communication device can be arranged at the beginning of the conveyor belt system.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Sensor Bestandteil der ersten elektronischen Baugruppe.In a further embodiment of the invention, the first sensor is part of the first electronic assembly.
Daher ist in dieser Ausführungsform die erste Schreib-Kommunikationsvorrichtung ausschließlich zur kontaktlosen Energieversorgung der ersten elektronischen Baugruppe ausgebildet.Therefore, in this embodiment, the first write communication device is designed exclusively for the contactless energy supply of the first electronic assembly.
Besonders bevorzugt ist der erste Sensor zur Erfassung der Zugspannung im Förderband ausgebildet.The first sensor is particularly preferably designed to detect the tensile stress in the conveyor belt.
Alternativ oder über zusätzliche Sensoren kann beispielsweise Druck und/oder Temperatur erfasst werden, um beispielsweise Belastungsspitzen beim Beladen oder thermische Belastungsspitzen zu identifizieren und somit eine Indikation für den Verschleiß des Förderbandes zu erhalten.Alternatively or via additional sensors, for example, pressure and / or temperature can be recorded in order, for example, to identify load peaks during loading or thermal load peaks and thus to obtain an indication of the wear on the conveyor belt.
Bevorzugt ist der erste Sensor mit dem integrierten Schaltkreis kontaktbehaftet verbunden.The first sensor is preferably connected to the integrated circuit with contact.
Insbesondere wird der erste Sensor mit dem integrierten Schaltkreis auf einer Chipfolie zusammengeführt und anschließend als Chipfolie in das Förderband eingebracht oder an das Förderband angebracht.In particular, the first sensor is brought together with the integrated circuit on a chip film and then introduced into the conveyor belt as a chip film or attached to the conveyor belt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Förderbandanlage wenigstens einen zweiten Antrieb und eine zweite Auslese-Kommunikationsvorrichtung auf.In a further embodiment of the invention, the conveyor belt system has at least a second drive and a second read-out communication device.
Die erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung ist mit dem ersten Antrieb verbunden und die zweite Auslese-Kommunikationsvorrichtung ist mit dem zweiten Antrieb verbunden.The first readout communication device is connected to the first drive and the second readout communication device is connected to the second drive.
Gerade bei sehr langen Förderbandanlage ist es vorteilhaft, nicht ausschließlich einen zentralen Antrieb zu haben, welcher das gesamte Förderband inklusive der Beladung des Förderbandes antreiben muss.In the case of very long conveyor belt systems in particular, it is advantageous not to have only one central drive that must drive the entire conveyor belt including the loading of the conveyor belt.
Schwierig ist hierbei jedoch, die verschiedenen Antriebe zu synchronisieren und so zu verhindern, dass ungewollt Zugspannungen innerhalb des Förderbandes auftreten.However, it is difficult here to synchronize the various drives and thus to prevent unintentional tensile stresses occurring within the conveyor belt.
Weist nun bevorzugt die elektronische Baugruppe einen ersten Sensor zur Erfassung der Zugspannungen Förderband auf, so kann die Zugspannung in einem theoretisch neutral belasteten Bereich erfasst werden und dann in dem darauf folgenden Bereich des nächsten Antriebes ausgelesen werden.If the electronic assembly now preferably has a first sensor for detecting the tensile stresses on the conveyor belt, then the tensile stress can be recorded in a theoretically neutral area and then read out in the next area of the next drive.
Läuft der nächste Antrieb zu schnell oder zu langsam, so ist dieses über die erfasste Zugspannung feststellbar, insbesondere über ein Abweichen Zugspannung über oder unter einen Sollwert.If the next drive runs too fast or too slowly, this can be determined via the recorded tensile stress, in particular via a deviation in tensile stress above or below a setpoint value.
Der Antrieb kann dann entsprechend steuertechnisch korrigiert werden.The drive can then be corrected accordingly in terms of control.
Daher sind bevorzugt die erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung über eine erste Steuervorrichtung mit dem ersten Antrieb und die zweite Auslese- Kommunikationsvorrichtung über eine zweite Steuervorrichtung mit dem zweiten Antrieb verbunden.Therefore, the first read-out communication device is preferably connected to the first drive via a first control device and the second read-out communication device is preferably connected to the second drive via a second control device.
5 In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Förderbandanlage eine Vielzahl von Antrieben auf, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Antrieben jeweils wenigstens eine Schreib-Kombinationsvorrichtung angeordnet ist, wobei benachbarte zu jedem Antrieb eine Auslese-Kommunikationsvorrichtung angeordnet ist. Hierdurch ist die Erfassung der Zugspannungen jeweils zwischen zwei Antrieben möglich und so kann jeder Antrieb einzeln angesteuert werden, um eine unnötige Zugbelastung innerhalb des Förderbandes zu vermeiden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste elektronische Baugruppe einen integrierten Schaltkreis auf, wobei der integrierte Schaltkreis eine Dicke von weniger als 50 um, bevorzugt von weniger als 30 um, besonders bevorzugt von weniger als 20 um aufweist. Vorteil ist, dass ein soweit gedünnter integrierte Schaltkreis flexibel wird, wenigstens aber Biegeradien von um 1 cm beschädigungsfrei übersteht und somit auch an einer Umlenkrolle nicht beschädigt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass hierdurch auch die Eigenschaften eines Förderbandes nicht wesentlich verändert werden, was Insbesondere für die Nachrüstbarkeit sehr vorteilhaft ist. Derartige gedünnte integrierte Schaltkreise sind beispielsweise aus der DE 196 51 566 A1 bekannt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste elektronische Baugruppe einen integrierten Schaltkreis auf, wobei der integrierte Schaltkreis eine Antenne zur kontaktlosen Kommunikation aufweist. Derartige integrierte Schaltkreise werden auch als Coil-on-Chip bezeichnet. Die Antenne wird hierbei bereits bei der Herstellung des integrierten Schaltkreises mit in den integrierten Schaltkreis eingebaut. Vorteil ist, dass eine nachträgliche Kontaktierung des integrierten Schaltkreises entfällt. Da die Fläche der Antenne jedoch regelmäßig sehr klein ist, werden oftmals sogenannte Booster-Antennen verwendet, bei denen eine erste kleine Spule in der Größe des integrierten Schaltkreises mit einer zweiten, deutlich größeren Spule elektrisch verbunden ist. Der integrierte Schaltkreis wird dann oberhalb oder unterhalb der ersten kleinen Spule angeordnet, sodass es zu einer induktiven Kopplung kommt.In a further embodiment of the invention, the conveyor belt system has a plurality of drives, at least one writing combination device being arranged between two adjacent drives, with a read-out communication device being arranged adjacent to each drive. This enables the tensile stresses to be recorded between two drives, and so each drive can be controlled individually in order to avoid unnecessary tensile stress within the conveyor belt. In a further embodiment of the invention, the first electronic assembly has an integrated circuit, the integrated circuit having a thickness of less than 50 μm, preferably less than 30 μm, particularly preferably less than 20 μm. The advantage is that an integrated circuit that has been thinned as far as possible becomes flexible, but at least protrudes from bending radii of 1 cm without damage and is therefore not damaged on a pulley. Another advantage is that this also does not significantly change the properties of a conveyor belt, which is particularly advantageous for retrofitting. Such thinned integrated circuits are known, for example, from DE 196 51 566 A1. In a further embodiment of the invention, the first electronic assembly has an integrated circuit, the integrated circuit having an antenna for contactless communication. Such integrated circuits are also referred to as coil-on-chip. The antenna is built into the integrated circuit when the integrated circuit is manufactured. The advantage is that subsequent contacting of the integrated circuit is not required. However, since the area of the antenna is usually very small, so-called booster antennas are often used, in which a first small coil the size of the integrated circuit is electrically connected to a second, significantly larger coil. The integrated circuit is then placed above or below the first small coil so that inductive coupling occurs.
Ein Lesegerät bringt Energie über die induktive Kopplung in die zweite größere Spule ein. Hierdurch ist ein effizienterer Energieeintrag vom Lesegerät im den integrierten Schaltkreis möglich.A reader brings energy into the second larger coil via the inductive coupling. This enables more efficient energy input from the reading device into the integrated circuit.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste elektronische Baugruppe im Inneren des Förderbands angeordnet. Beispielsweise und insbesondere werden gedünnte integrierte Schaltkreise, insbesondere als Coil-on-Chip, oder Chipfolien direkt bei der Herstellung des Förderbandes in dieses integriert. Dieses kann beispielsweise durch eine Einbringung zwischen verschiedene Lagen bei einer Lamination oder die Einbringung in Vergussmaterialien erfolgen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Förderband wenigstens ein erstes Segment und ein zweites Segment auf. Das erste Segment und das zweite Segment sind hintereinander angeordnet und miteinander verbunden. Die erste elektronische Baugruppe ist im Verbindungsbereich des ersten Segments und des zweiten Segments angeordnet. Da Förderbänder regelmäßig nicht aus einem einzigen Stück gefertigt werden, insbesondere wenn die Förderbandanlage mehrere Kilometer lang ist, werden diese aus Segmenten zusammengesetzt. An den Verbindungsstellen ist daher die Integration eines integrierten Schaltkreises in vorgefertigte, standardisierte Segmente einfach möglich. Übliche Längen für Segmente liegen zwischen 100 m und 500 m. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste elektronische Baugruppe in Form einer Chipfolie auf der Unterseite des Förderbandes angeordnet. Chipfolien und der Herstellung sind beispielsweise aus der EP 2 102 798 B1 bekannt. Chipfolien bestehen typischerweise aus einem Folienträger, welcher insbesondere eine Dicke zwischen 10 um und 100 um bevorzugt zwischen 20 um und 100 um aufweist, einer Antenne, insbesondere gedruckt oder gelegt, und einem integrierten Schaltkreis, bevorzugt einem gedünnten integrierten Schaltkreis.In a further embodiment of the invention, the first electronic assembly is arranged in the interior of the conveyor belt. For example and in particular, thinned integrated circuits, in particular as coil-on-chips, or chip foils are integrated directly into the conveyor belt during the production thereof. This can be done, for example, by inserting them between different layers during lamination or inserting them into potting materials. In a further embodiment of the invention, the conveyor belt has at least a first segment and a second segment. The first segment and the second segment are arranged one behind the other and connected to one another. The first electronic assembly is arranged in the connection area of the first segment and the second segment. Since conveyor belts are usually not made from a single piece, especially if the conveyor belt system is several kilometers long, they are composed of segments. The integration of an integrated circuit in prefabricated, standardized segments is therefore easily possible at the connection points. Usual lengths for segments are between 100 m and 500 m. In a further embodiment of the invention, the first electronic assembly is arranged in the form of a chip film on the underside of the conveyor belt. Chip foils and their production are known, for example, from EP 2 102 798 B1. Chip films typically consist of a film carrier, which in particular has a thickness between 10 μm and 100 μm, preferably between 20 μm and 100 μm, an antenna, in particular printed or laid, and an integrated circuit, preferably a thinned integrated circuit.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Förderbandanlage wenigstens eine erste Laufrolle auf, wobei die erste Laufrolle durch das Förderband angetrieben wird. Die erste Laufrolle ist mit einem ersten Generator verbunden und der erste Generator ist mit der ersten Schreib-Kommunikationsvorrichtung elektrisch verbunden. Der erste Generator versorgt die erste Schreib-Kommunikationsvorrichtung mit elektrischer Energie. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine Leitungen zur Energieversorgung entlang der Förderbandanlage verlegt werden müssen. Die notwendige Energie wird dem Förderband somit entzogen, was jedoch aufgrund der geringen Energiemenge im Vergleich zur notwendigen Energie zum Betreiben der Förderbandanlage keine Änderung der Förderbandanlage an sich erfordert. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Förderbandanlage wenigstens eine erste Laufrolle auf, wobei der erste Sensor oder ein zweiter Sensor in oder an der ersten Laufrolle angeordnet ist. Der erste Sensor oder der zweite Sensor ist zur Zustandsüberwachung der ersten Laufrolle ausgebildet und der erste Sensor oder der zweite Sensor ist mit der ersten Schreib-Kommunikationsvorrichtung verbunden. Gerade bei sehr langen Förderbandanlagen kann es schwierig sein, das Versagen einzelner Laufrollen zu bemerken. Da aber beispielsweise eine blockierte Laufrolle zu erhöhten Verschleis des Förderbandes führt, ist eine schnelle Beseitigung wünschenswert. Im einfachen Fall dieser Ausführungsform überträgt die erste Schreib- Kommunikationsvorrichtung lediglich eine Zahl an die erste elektronische Baugruppe. Dieses ist vorteilhaft, insbesondere wenn eine Vielzahl von Laufrollen mit einer Vielzahl von Schreib-Kommunikationsvorrichtungen jeweils voneinander verschiedene Zahlen übertragen und diese in der elektronischen Baugruppe addiert werden. Am Ende der Förderbandanlage wird die Summe als eine Zahl übertragen. Fällt eine Laufrolle aus, so überträgt diese Zahl nicht, sodass die am Ende übertragene Zahl um genau diesen Wert zu gering ist. Somit kann aus der Differenz eindeutig auf die austauschen Laufrolle geschlossen werden.In a further embodiment of the invention, the conveyor belt system has at least one first roller, the first roller being driven by the conveyor belt. The first caster is connected to a first generator and the first generator is electrically connected to the first writing communication device. The first generator supplies the first write communication device with electric power. This embodiment has the advantage that no lines for power supply need to be laid along the conveyor belt system. The necessary energy is thus withdrawn from the conveyor belt, which, however, due to the small amount of energy compared to the energy required to operate the conveyor belt system, does not require any changes to the conveyor belt system itself. In a further embodiment of the invention, the conveyor belt system has at least one first roller, the first sensor or a second sensor being arranged in or on the first roller. The first sensor or the second sensor is designed to monitor the state of the first roller and the first sensor or the second sensor is connected to the first write communication device. Especially with very long conveyor belt systems, it can be difficult to notice the failure of individual rollers. However, since a blocked roller, for example, leads to increased wear and tear on the conveyor belt, rapid removal is desirable. In the simple case of this embodiment, the first write communication device only transmits a number to the first electronic assembly. This is advantageous, in particular if a large number of rollers with a large number of write communication devices each transmit different numbers from one another and these are added up in the electronic assembly. At the end of the conveyor belt system, the sum is transferred as a number. If a roller fails, this number does not transmit, so that the number transmitted at the end is exactly this value too low. This means that the difference can be used to clearly identify the replacement roller.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist erste Sensor oder der zweite Sensor über eine erste Sensorauswerteeinheit mit der ersten Schreib- Kommunikationsvorrichtung verbunden, wobei die Sensorauswerteeinheit dazu ausgebildet ist keine Daten in den ersten Datenspeicher zu übertragen, solange die erste Laufrolle voll funktionsfähig ist, wobei die Sensorauswerteeinheit dazu ausgebildet ist, eine Information in den ersten Datenspeicher zu betragen, sobald der Zustand der ersten Laufrolle nicht im Regelzustand spricht. Hierdurch wird das keine Datenfenster, welches die kontaktlose Kommunikation zur Verfügung stellt, ausschließlich für wesentliche Informationen genutzt.In a further embodiment of the invention, the first sensor or the second sensor is connected to the first write communication device via a first sensor evaluation unit, the sensor evaluation unit being designed to not transmit any data to the first data memory as long as the first roller is fully functional, the Sensor evaluation unit is designed to be information in the first data memory as soon as the state of the first roller does not speak in the control state. As a result, the no data window that the contactless communication makes available is used exclusively for essential information.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Förderband wenigstens eine zweite elektronische Baugruppe auf.In a further embodiment of the invention, the conveyor belt has at least one second electronic assembly.
Besonders bevorzugt weist das Förderband eine Vielzahl elektronischer Baugruppen auf.The conveyor belt particularly preferably has a large number of electronic assemblies.
Besonders bevorzugt sind elektronischen Baugruppen baugleich.Electronic assemblies are particularly preferably structurally identical.
Beispielsweise und bevorzugt beträgt der Abstand zwischen zwei elektronischen Baugruppen 10 m bis 500 m.For example and preferably, the distance between two electronic assemblies is 10 m to 500 m.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Förderbandanlage.In a further aspect, the invention relates to a method for operating a conveyor belt system according to the invention.
Es wird eine Förderbandanlage ausgewählt, welche wenigstens einen zweiten Antrieb und eine zweite Auslese- Kommunikationsvorrichtung aufweist.A conveyor belt system is selected which has at least a second drive and a second readout communication device.
Die erste Auslese-Kommunikationsvorrichtung ist mit dem ersten Antrieb verbunden und die zweite Auslese-Kommunikationsvorrichtung ist mit dem zweiten Antrieb verbunden.The first readout communication device is connected to the first drive and the second readout communication device is connected to the second drive.
Der erste Sensor erfasst die Zugspannung im Förderband.The first sensor detects the tension in the conveyor belt.
Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Messen der Zugspannung des Förderbandes mittels des ersten Sensors, b) Speichern erster Daten auf dem ersten Datenträger, wobei die ersten Daten zur gemessenen Zugspannungen des Förderbandes korreliert sind, c) Weitertransport des Förderbandes, d) Auslesen der ersten Daten mittels der ersten Auslese-Kommunikationsvorrichtung, e) Auswerten der Zugspannungen des Förderbandes, f) Anpassen der Ansteuerung des ersten Antriebes.The method has the following steps: a) measuring the tensile stress of the conveyor belt by means of the first sensor, b) storing first data on the first data carrier, the first data being correlated to the measured tensile stresses of the conveyor belt, c) further transport of the conveyor belt, d) Reading out the first data by means of the first readout communication device, e) evaluating the tensile stresses of the conveyor belt, f) adjusting the control of the first drive.
Das Messen der Zugspannung a) kann beispielsweise indirekt erfolgen.The tensile stress a) can be measured indirectly, for example.
Beispielsweise kann der erste Sensor eine Kapazität sein, welche durch die Zugspannung verformt wird.For example, the first sensor can be a capacitance that is deformed by the tensile stress.
Somit wird anstelle einer konkreten Zugspannung die Kapazitätsänderung der Kapazität gemessen was eine der Zugspannung korrelierte Größe darstellt.Thus, instead of a specific tensile stress, the change in capacitance of the capacitance is measured, which is a quantity correlated to the tensile stress.
Diese korrelierte Größe wird beispielsweise dann in Schritt b) gespeichert.This correlated variable is then stored in step b), for example.
Wird beispielsweise in Schritt e) eine erhöhte Zugspannung festgestellt, kann dieses darauf zurückzuführen sein, dass der darauffolgende Antrieb zu stark an dem Förderband sieht also zu schnell dreht.If, for example, an increased tensile stress is determined in step e), this can be attributed to the fact that the subsequent drive looks too strongly at the conveyor belt, i.e. rotates too quickly.
Daher kann dann in Schritt f) beispielsweise die Antriebsleistung dieses Antriebs reduziert werden.Therefore, the drive power of this drive can then, for example, be reduced in step f).
Anzumerken ist, dass im normalen Betrieb das Förderband kontinuierlich läuft und somit Weitertransport in Schritt c) durch diesen normalen Betrieb erfolgt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Förderbandanlage mit einer Vielzahl an Antrieben ausgewählt, wobei jeweils zwischen zwei Antrieben die Zugspannungen des Förderbandes gemessen wird. Die Zugspannung oder eine der zu können korreliert Information wird im Bereich des Antriebes, welcher auf den Ort der Erfassung der Zugspannung folgt, aus dem ersten Datenspeicher ausgelesen, wobei die Ansteuerung des Antriebes entsprechend der Zugspannungen angepasst wird.It should be noted that in normal operation the conveyor belt runs continuously and further transport in step c) takes place through this normal operation. In a further embodiment of the invention, a conveyor belt system with a plurality of drives is selected, the tensile stresses of the conveyor belt being measured between two drives. The tensile stress or one of the information that can be correlated is read from the first data memory in the area of the drive which follows the location of the detection of the tensile stress, the control of the drive being adapted according to the tensile stresses.
Da die Zugspannung nur schwer von außen gemessen werden kann, ist die Messung der Zugspannung im Inneren des Förderbandes eine sehr wichtige Information, um eine Förderbandanlage mit einer Vielzahl von Antrieben zu betreiben. Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Förderbandanlage anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Fig. 1 erste Förderbandanlage Fig. 2 zweite Förderbandanlage Fig. 3 Chipfolie Fig. 4 dritte Förderbandanlage Gleiche Teile sind im Folgenden zur Vereinfachung begleichen Bezugszeichen versehen.Since the tensile stress can only be measured with difficulty from the outside, the measurement of the tensile stress inside the conveyor belt is very important information in order to operate a conveyor belt system with a large number of drives. The conveyor belt system according to the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings. Fig. 1 first conveyor belt system Fig. 2 second conveyor belt system Fig. 3 chip film Fig. 4 third conveyor belt system Identical parts are given identical reference numerals for the sake of simplicity.
Die Zeichnungen sind rein schematisch und nicht grôBengerecht. Zur leichteren Erkennbarkeit das Traggestell nicht mit dargestellt. In Fig. 1 ist eine erste Förderbandanlage 10 gezeigt. Die Förderbandanlage 10 weist ein Förderband 20 auf, welches in Förderrichtung 80, also Uhrzeigersinn, transportiert wird. Hierzu weist die Förderbandanlage 10 eine Umlenkrolle mit Antrieb 60 und eine Umlenkrolle 70 auf. Die Förderbandanlage 10 kann eine Länge von 10 km oder mehr aufweisen. Daher weist die Förderbandanlage 10 üblicherweise eine große Anzahl an Laufrollen 150 auf, welche in Fig. 1 zur Vereinfachung nicht dargestellt sind.The drawings are purely schematic and not true to size. To make it easier to see, the support frame is not shown. In Fig. 1, a first conveyor belt system 10 is shown. The conveyor belt system 10 has a conveyor belt 20 which is transported in the conveying direction 80, that is to say clockwise. For this purpose, the conveyor belt system 10 has a pulley with drive 60 and a pulley 70. The conveyor belt system 10 can have a length of 10 km or more. The conveyor belt system 10 therefore usually has a large number of rollers 150, which are not shown in FIG. 1 for the sake of simplicity.
In das Innere des Förderbands 20 sind wie gezeigt vier Transponder 30 eingebracht. Die Anzahl der Transponder kann jedoch deutlich größer sein. Transponder 30 werden beim Passieren der Schreib-Kommunikationsvorrichtung 50 mit Energie versorgt. In diesem Beispiel weist der Transponder 30 einen Sensor 130 auf, sodass der Transponder 30, sofern er durch die Schreib-Kommunikationsvorrichtung 50 mit Energie versorgt wird, Zugspannung im Förderband 20 erfassen und dem Datenspeicher des integrierten Schaltkreises 110 speichern kann. Passiert der Transponder 30 die Auslese-Kommunikationsvorrichtung 40, so wird die erfasste Zugspannung aus dem Datenspeicher ausgelesen und übertragen. Fig. 2 zeigt eine zweite Förderbandanlage 10, welche sich von der in Fig. 1 gezeigten ersten Förderbandanlage 10 dadurch unterscheidet, dass diese zwei angetriebene Rollen 90 aufweist. Zusammen mit der Umlenkrolle mit Antrieb 60 weist diese Förderbandanlage 10 somit drei Antriebe auf. Laufen diese drei Antriebe nicht synchron, so kann das zu einer Zugspannung im Förderband 20 kommen. Mehr auftretende Zugspannung zu erfassen, weist die Förderbandanlage 10 drei Schreib- Kommunikationsvorrichtungen 50 auf, welche zwischen den Antrieben angeordnet sind. Auch in diesem Fall ist der Transponder 30 dazu ausgebildet mit einem integrierten Sensor 130 die Zugspannung des Förderbandes 20 zu erfassen. Die Zugspannung wird Jeweils kurz vor dem nächsten Antrieb mittels einer Auslese- Kommunikationsvorrichtung 40 ausgelesen und die entsprechenden Daten an eine Steuervorrichtung 160 übergeben, welche den Antrieb der Umlenkrolle mit Antrieb 60 beziehungsweise der angetriebenen Rollen 90 steuert. Über den Abstand der Transponder 30 und die Geschwindigkeit des Förderbandes 20 in Förderrichtung 80 ist die Frequenz der Überprüfung einstellbar. Weisen beispielsweise die Transponder 30 einen Abstand von 100 m auf und ist die Geschwindigkeit des Förderbandes 20 10 m/s, so ergibt sich eine Erfassung und Auslesung der Zugspannung des Förderbandes 20 alle 10 Sekunden.As shown, four transponders 30 are introduced into the interior of the conveyor belt 20. However, the number of transponders can be significantly larger. Transponders 30 are supplied with energy when they pass the write communication device 50. In this example, the transponder 30 has a sensor 130 so that the transponder 30, if it is supplied with energy by the write communication device 50, can detect tensile stress in the conveyor belt 20 and store it in the data memory of the integrated circuit 110. If the transponder 30 passes the read-out communication device 40, the detected tensile stress is read out from the data memory and transmitted. FIG. 2 shows a second conveyor belt system 10 which differs from the first conveyor belt system 10 shown in FIG. 1 in that it has two driven rollers 90. Together with the pulley with drive 60, this conveyor belt system 10 thus has three drives. If these three drives do not run synchronously, this can lead to tensile stress in the conveyor belt 20. To detect more occurring tensile stress, the conveyor belt system 10 has three writing communication devices 50 which are arranged between the drives. In this case too, the transponder 30 is designed to detect the tensile stress of the conveyor belt 20 with an integrated sensor 130. The tensile stress is read out shortly before the next drive by means of a read-out communication device 40 and the corresponding data is transferred to a control device 160 which controls the drive of the deflection roller with drive 60 or the driven rollers 90. The frequency of the check can be set via the distance between the transponders 30 and the speed of the conveyor belt 20 in the conveying direction 80. If, for example, the transponders 30 are at a distance of 100 m and the speed of the conveyor belt 20 is 10 m / s, the tensile stress of the conveyor belt 20 is recorded and read every 10 seconds.
Selnstverständlich sind die Ausführungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2 mit jeweils nur einem einzigem Transponder 30 hierdurch sinkt naturgemäß die Anzahl der Erfassungen. Dieses System kann bevorzugt sein, wenn beispielsweise das System nur beispielsweise einmal am Tag und nicht kontinuierlich ausgelesen werden soll. Jedoch kann es im Sinne der Ausfallsicherheit sinnvoll sein, eine kleine Anzahl an Transpondern 30 zu verwenden. In Fig. 3 ist eine Chipfolie 100 gezeigt. Eine integrierte Schaltkreis 110, insbesondere mit einer Dicke von 20 um bis 30 um, ist mit einer Antenne 120 verbunden sowie mit einem Sensor 130. Die Elektronik befindet sich auf einem Substrat 170, wobei das Substrat 170 beispielsweise eine Dicke von 50 um aufweist. In Chipfolie 100 kann in erster Näherung beispielsweise die Größe einer Scheckkarte aufweisen.It goes without saying that the embodiments according to FIGS. 1 and 2 each have only a single transponder 30. This naturally reduces the number of acquisitions. This system can be preferred if, for example, the system is to be read out only, for example, once a day and not continuously. However, in the interests of failure safety, it can make sense to use a small number of transponders 30. A chip film 100 is shown in FIG. 3. An integrated circuit 110, in particular with a thickness of 20 μm to 30 μm, is connected to an antenna 120 and to a sensor 130. The electronics are located on a substrate 170, the substrate 170 having a thickness of 50 μm, for example. In a first approximation, the chip film 100 can be, for example, the size of a check card.
Fig. 4 zeigt eine dritte Förderbandanlage 10. Diese zeichnet sich durch drei Laufrollen 150 aus. Die Laufrolle 150 beim jeweils einen Generator 140 eine, welcher jeweils eine Schreib-Kommunikationsvorrichtung 50 mit Energie versorgt. Der Generator 140 kann hier auch als Sensor dienen. Sollte eine Laufrolle 150 nicht mehr rotieren, so wird auf der Generator 140 nicht mehr angetrieben, wodurch der Generator 140 keine Energie für die Schreib-Kommunikationsvorrichtung 50 bereitstellt. Somit kann die Schreib- Kommunikationsvorrichtung 50 keine Information an einen Transponder 30 übertragen, wodurch an der Auslese-Kommunikationsvorrichtung 40 entnehmbar ist, welche Laufrolle 150 blockiert ist.4 shows a third conveyor belt system 10. This is characterized by three running rollers 150. The roller 150 in each case has a generator 140, which in each case supplies a write communication device 50 with energy. The generator 140 can also serve as a sensor here. Should a roller 150 no longer rotate, the generator 140 is no longer driven, as a result of which the generator 140 does not provide any energy for the write communication device 50. Thus, the writing communication device 50 cannot transmit any information to a transponder 30, as a result of which it can be seen on the reading communication device 40 which roller 150 is blocked.
Bezugszeichen 10 Förderbandanlage 20 Förderband 30 Transponder 40 Auslese-Kommunikationsvorrichtung 50 Schreib-Kommunikationsvorrichtung 60 Umlenkrolle mit Antrieb 70 Umlenkrolle 80 Förderrichtung 90 angetriebene Rolle 100 Chipfolie 110 integrierte Schaltkreis 120 Antenne 130 Sensor 140 GeneratorReference numeral 10 conveyor belt system 20 conveyor belt 30 transponder 40 read-out communication device 50 write communication device 60 deflection roller with drive 70 deflection roller 80 conveying direction 90 driven roller 100 chip film 110 integrated circuit 120 antenna 130 sensor 140 generator
150 Laufrolle 160 Steuervorrichtung 170 Substrat150 roller 160 control device 170 substrate
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