DE10036014A1 - Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und Gewinnungstechnik - Google Patents
Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und GewinnungstechnikInfo
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Abstract
Bei einem Sicherheitsbauteil (1) aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und Gewinnungstechnik, wie z. B. ein Kettenglied (1) für eine Rundstahlkette, ist in den außerhalb eines durch die jeweiligen betriebsbedingten Beanspruchungen definierten Bereichs wenigstens ein energieloser Datenträger (9) eingegliedert. Dieser Datenträger (9) ist mit einem Sensor (10) gekoppelt, der in einem durch die jeweiligen betriebsbedingten Beanspruchungen definierten Bereich des Sicherheitsbauteils (1) integriert ist. Mit Hilfe des Datenträgers (9) und des Sensors (10) können unter Einsatz beispielsweise eines mobilen Datenerfassungsgeräts der Hersteller des Sicherheitsbauteils (1), dessen Charakteristiken sowie dessen jeweiliger Betriebszustand festgestellt werden.
Description
Sicherheitsbauteile aus Stahl in der Hebe- und Zurrtechnik sind beispiels
weise Lastaufnahmeglieder in Form von insbesondere Lasthaken. Bei die
sen Sicherheitsbauteilen werden bislang der Herstellungsbetrieb und ihre
Belastbarkeit auf Plaketten angegeben, die den Lastaufnahmegliedern lös
bar und damit verlierbar zugeordnet sind. Durch die Verlierbarkeit haftet sol
chen Sicherheitsbauteilen der Mangel an, dass sie ggf. nicht korrekt einge
setzt werden. Die Gefahr von Unfällen ist dadurch geradezu vorprogram
miert.
In der Förder- und Gewinnungstechnik sind die Sicherheitsbauteile insbe
sondere durch Kettenglieder aus Rundstahl oder Laschen charakterisiert.
Bei diesen Sicherheitsbauteilen erfolgt die Kennzeichnung hinsichtlich des
Herstellungsbetriebs und ihrer Belastbarkeit durchweg durch Stempelung.
Eine Stempelung ist jedoch häufig schon nach relativ kurzer Einsatzzeit nicht
mehr erkennbar. Dies erschwert bei notwendigen Austauschmaßnahmen
oder auch bei einem Bruch die Identifizierung des Herstellbetriebs.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrun
de, ein Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und Gewin
nungstechnik zu schaffen, der über den gesamten Zeitraum seines prakti
schen Einsatzes stets hinsichtlich des Herstellbetriebs sowie seiner Belast
barkeit identifizierbar bleibt.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
Danach wird in einen Bereich eines Kettenglieds oder eines Lastaufnahme
glieds, der außerhalb der betriebsbedingten Beanspruchung liegt, ein ener
gieloser Datenträger eingegliedert. Energielose Datenträger, sogenannte
Transponder, können ohne weiteres mit allen Daten versehen werden, wel
che für die Kennzeichnung eines Produkts in bezug auf den Herstellungsort
sowie seine individuelle Belastbarkeit in der Praxis erforderlich sind. Auf die
se Weise ist es beispielsweise mit mobilen Datenerfassungsgeräten, die
auch für einen robusten industriellen Einsatz in explosionsgefärdeten Berei
chen zur Verfügung stehen, möglich, bei Bedarf jederzeit einen Datenträger
abzufragen und auf diese Weise alle abgelegten Daten zu kontrollieren.
Jedes Lastaufnahmeglied in der Hebe- und Zurrtechnik sowie jedes Ketten
glied einer Rundstahl- oder Laschenkette kann demzufolge während seiner
gesamten Einsatzzeit überwacht werden. Damit ist ein hoher Sicherheits
standard für Hebe- und Zurrmittel sowie Förderer und Gewinnungsmaschi
nen, seien sie nun über- oder untertage eingesetzt, gewährleistet.
Bei Kettengliedern aus Rundstählen ist es unabhängig davon, ob sie nun in
der Hebe- und Zurr- oder in der Förder- und Gewinnungstechnik eingesetzt
sind, vorteilhaft, wenn die Datenträger in Stege eingegliedert werden, welche
sich zwischen den Schenkeln der jeweiligen Kettenglieder erstrecken. Sie
liegen damit außerhalb der durch die jeweiligen betriebsbedingten Bean
spruchungen definierten Bereiche. Bei Laschen für Laschenketten werden
die Datenträger in die Bereiche zwischen den endseitien Bohrungen zur
Kupplung der Laschen angeordnet. Im Falle eines Lastaufnahmeglieds er
folgt die Zuordnung bevorzugt rückseitig des Hakenmauls, also in einem un
problematischen Bereich.
Da die zum Einsatz kommenden Datenträger in der Regel eine chipartige
Gestaltung haben, ist es gemäß Patentanspruch 2 von Vorteil, wenn ein Da
tenträger mittels einer Vergussmasse in einer Aufnahmebohrung lagefixiert
ist, die im Steg eines Rundstahlkettenglieds, im mittleren Bereich einer La
sche oder in einem geeigneten Bereich eines Lastaufnahmeglieds vorgese
hen wird.
Nach Patentanspruch 3 hat die Aufnahmebohrung bevorzugt eine doppelko
nische Gestaltung mit einem zentralen zylindrischen Abschnitt.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens ist entsprechend
den Merkmalen des Patentanspruchs 4 innerhalb eines durch die jeweilige
betriebsbedingte Beanspruchung definierten Bereichs ein mit dem Datenträ
ger gekoppelter Sensor eingegliedert.
Auf diese Weise wird es möglich, nicht bestimmungsgemäße Verwendungen
und Überbeanspruchungen des Sicherheitsbauteils durch einen Anwender
aufzudecken und somit einen rechtzeitigen Austausch eines Sicherheitsbau
teils zu gewährleisten. Hierbei ist insbesondere an Beanspruchungen unter
halb der Bauteilstreckgrenze gedacht, die zwar nicht zu bleibenden Verfor
mungen, jedoch zu einer Minderung der Zeitfestigkeit und somit zur Ermü
dung des jeweiligen Sicherheitsbauteils führen können.
Des Weiteren kann ein Datenträger mit vorprogrammierbaren Überwa
chungseinrichtungen kommunizieren, wodurch mögliche Überbeanspru
chungen bereits in ihrer Entstehung verhindert werden. Das bedeutet, dass
ein erheblicher Gewinn an Sicherheit und damit eine deutliche Verlängerung
der Standzeiten eines Sicherheitsbauteils zu erreichen sind.
Die Erfindung ermöglicht es also, in einer grundlegenden Bauart Sicher
heitsbauteile aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und Gewinnungstechnik
dauerhaft zu kennzeichnen und gleichzeitig alle Ursprungs- und Hersteller
daten sowie Belastungskriterien zu hinterlegen.
Darüber hinaus ist es möglich, die Datenträger mit einer Lastsensorik zu
koppeln, die Kräfte misst, und diese sogar über einen bestimmten Zeitraum
speichert.
Schließlich kann die Lastsensorik mit der Überwachungseinrichtung kommu
nizieren, die beim Überschreiten vorgegebener Grenzwerte das Gesamtsys
tem, in das ein Sicherheitsbauteil integriert ist, außer Betrieb setzen kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Rundstahlkettenglied in der Ansicht;
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch das Rundstahlkettenglied
der Fig. 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa;
Fig. 3 in der Ansicht eine Lasche für eine Laschenkette;
Fig. 4 einen horizontalen Längsschnitt durch die Lasche der Fig. 3
entlang der Linie IV-IV in Richtung der Pfeile IVa;
Fig. 5 in der Ansicht ein Übergangsglied aus Rundstahl in der Hebe-
oder Zurrtechnik;
Fig. 6 einen horizontalen Längsschnitt durch die Darstellung der Fig.
5 entlang der Linie VI-VI in Richtung der Pfeile VIa;
Fig. 7 ein Lastaufnahmeglied in der Hebe- oder Zurrtechnik in der Sei
tenansicht und
Fig. 8 einen vertikalen Teilschnitt durch die Darstellung der Fig. 7
entlang der Linie VIII-VIII in Richtung Pfeile Villa.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein Rundstahlkettenglied als Bestandteil ei
ner ansonsten nicht näher veranschaulichten Förderkette im untertägigen
Bergbau bezeichnet. Das Rundstahlkettenglied 1 setzt sich aus zwei parallel
zueinander verlaufenden Schenkeln 2 und diese Schenkel 2 endseitig ver
bindenden bogenförmigen Bugen 3 zusammen.
In der Mittelquerebene MQE des Rundstahlkettenglieds 1 sind die beiden
Schenkel 2 durch einen eingeschweißten Steg 4 miteinander verbunden. In
den Steg 4 ist eine Bohrung 5 eingebracht, deren Mittelabschnitt 6 zylin
drisch ausgebildet ist und deren Endabschnitte 7 sich konisch erweitern. In
die konischen Endabschnitte 7 ist eine Vergussmasse 8 eingebracht, wobei
in einen der Endabschnitte 7 mit Hilfe der Vergussmasse 8 ein chipartiger
energieloser Datenträger 9 festgelegt ist. Auf diesem Datenträger 9, auch
Transponder genannt, sind alle Daten abgelegt, welche den Herstellungsbe
trieb des Rundstahlkettenglieds, seine Charakteristiken sowie seine Belas
tungsfähigkeit kennzeichnen.
Die auf dem Datenträger 9 abgelegten Daten können insbesondere mit Hilfe
eines nicht näher dargestellten mobilen Datenerfassungsgeräts abgefragt
werden, das für den untertägigen Grubenbetrieb robust gestaltet und nach
EEx ia für schlagwettergefährdete Grubenbaue zugelassen ist.
Um den Zustand des Rundstahlkettenglieds 1 stets überwachen und feststel
len zu können, ist im Übergangsbereich von dem Steg 4 auf einen der
Schenkel 2 ein Sensor 10 oder auch ein Dehnungsmessstreifen angeordnet,
der mit dem Datenträger 9 gekoppelt ist. Da ein Rundstahlkettenglied 1 im
praktischen Einsatz stets in Längsrichtung beansprucht wird, mit der Folge,
dass die Schenkel 2 die Tendenz zum Einschnüren haben, entstehen am
Übergangsbereich von dem Steg 4 auf die Schenkel 2 Zugspannungen, die
dann von dem Sensor 10 oder einem Dehnungsmessstreifen aufgenommen
werden. Ferner können zwischen dem Steg 4 und den angrenzenden Berei
chen des Schenkels 2 quer gerichtete Druckspannungen auftreten, die eben
falls von einem Sensor 10 aufgenommen werden.
Der jeweilige Zustand des Rundstahlkettenglieds 1 kann ebenfalls mit Hilfe
des erwähnten Datenerfassungsgeräts aufgenommen und angezeigt wer
den. Je nach Zustand kann dann die gesamte Förderanlage stillgesetzt oder
doch zumindest eine Vorwarnung gegeben werden, wenn die Möglichkeit
eines unzulässigen Betriebszustands bevorsteht.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Lasche 11 einer ansonsten nicht näher dar
gestellten Laschenkette. Hier ist in entsprechender Übertragung aus den
Fig. 1 und 2 ein Datenträger 9 ebenfalls in eine Vergussmasse 8 eines
konischen Endabschnitts 7 einer Bohrung 5 mit einem zylindrischen Mit
telabschnitt 6 im Zentralbereich der Lasche 11 integriert. Die Bohrung 5 ist in
einem Einsatz 12 ausgeformt, der in eine Querbohrung 13 der Lasche 11
eingeschweißt ist.
Die Lasche 11 besitzt einen langen Mittelabschnitt 14, dessen Außenkontu
ren 15 parallel und geradlinig zueinander verlaufen. Diese Außenkonturen
15 sind durch stirnseitige Bögen 16 miteinander verbunden. In den Endab
schnitten 17 der Lasche 11 befinden sich unrunde Ausnehmungen 18, wel
che der Fixierung von zwei Laschen 11 miteinander verbindenden Bolzen
dienen.
Der Datenträger 9 dient wiederum der Aufnahme derjenigen Daten, welche
den Herstellerbetrieb, die Charakteristiken und die Belastungsfähigkeit der
Lasche 11 kennzeichnen.
In einem Bereich zwischen einer Ausnehmung 18 und der zentralen
Querbohrung 13 ist ein Sensor 10 angeordnet, der in nicht näher
dargestellter Weise mit dem Datenträger 9 gekoppelt ist. Dieser Sensor 10
ist ebenfalls in der Lage, die Betriebszustände der Lasche 11 an den
Datenträger 9 zu übermitteln, so dass auch die Lasche 11 jederzeit
hinsichtlich ihres momentanen Betriebszustands kontrolliert werden kann.
In den Fig. 5 und 6 ist ein sogenanntes A-Glied 19 als Bestandteil eines
nicht näher veranschaulichten Kettenstrangs in der Hebe- oder Zurrtechnik
bezeichnet. Auch dieses A-Glied 19 besteht wie das Rundstahlkettenglied 1
der Fig. 1 und 2 aus zwei Schenkeln 20 und die Schenkel 20 verbinden
den Bugen 21. Die Schenkel 20 sind durch einen eingeschweißten Steg 22
miteinander verbunden.
In den Steg 22 ist benachbart zu einem Schenkel 20 eine Bohrung 5 aus
einem zylindrischen Mittelabschnitt 6 und zwei konischen Endabschnitten 7
eingebracht. In einen der konischen Endabschnitte 7, die durch eine Ver
gussmasse 8 ausgefüllt sind, ist ein chipartiger Datenträger 9 eingegliedert.
Auch dieser Datenträger 9 kann in nicht näher dargestellter Weise mit einem
Sensor 10 gekoppelt sein, der im Übergangsbereich vom Steg 22 auf den
Schenkel 20 angeordnet ist und Zug- oder Druckspannungen ermitteln kann.
Auf diese Weise kann auch bei diesem A-Glied 19 stets sein Hersteller, sei
ne Charakteristiken sowie sein jeweiliger Zustand, beispielsweise mit einem
mobilen Datenerfassungsgerät, festgestellt werden.
In den Fig. 7 und 8 ist ein Lastaufnahmemittel 23 in Form eines Lastha
kens veranschaulicht. Hier ist in einer doppelkonischen Bohrung 5 aus ei
nem zylindrischen Mittelabschnitt 6 und zwei konischen Endabschnitten 7
rückseitig des Hakenmauls 24 ein Datenträger 9 in einem der konischen
Endabschnitte 7 mit Hilfe einer Vergussmasse 8 fixiert. Auch dieser Daten
träger 9 enthält wiederum die Daten, welche den Herstellungsbetrieb des
Lastaufnahmemittels 23 und seine Charakteristiken kennzeichnen.
Das Hakenmaul 24 ist durch eine federbelastete Zunge 25 verschließbar.
Das Lastaufnahmeglied 23 weist in zwei Stegen 26, 26a oberhalb des Ha
kenmauls 24 eine Stufenbohrung 27 auf, die der Lagerung eines Bolzens 28
dient, welcher zur Kupplung mit einer nicht näher dargestellten Lastkette
vorgesehen ist. Im Bereich des Stegs 26a ist ein Sensor 10 oder ein Deh
nungsmessstreifen vorgesehen, der in nicht näher veranschaulichter Weise
mit dem Datenträger 9 gekoppelt ist. Auf diese Weise kann auch bei dem
Lastaufnahmeglied 23 der Fig. 7 und 8 stets sein Momentanzustand
festgestellt werden.
1
Rundstahlkettenglied
2
Schenkel von
1
3
Buge von
1
4
Steg zwischen
2
5
Bohrung in
4
6
zylindrischer Längenabschnitt von
5
7
konische Endabschnitte von
5
8
Vergussmasse
9
Datenträger
10
Sensor
11
Lasche
12
Einsatz in
13
13
Querbohrung in
11
14
Mittelabschnitt von
11
15
Außenkonturen von
14
16
Bögen
17
Endabschnitte von
11
18
Ausnehmungen in
17
19
A-Glied
20
Schenkel von
19
21
Buge von
19
22
Steg zwischen
20
23
Lastaufnahmemittel
24
Hakenmaul
25
Zunge für
24
26
Steg von
23
26
a Steg von
23
27
Stufenbohrung in
26
28
Bolzen
MQE Mittelquerebene von
MQE Mittelquerebene von
1
Claims (4)
1. Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und Gewin
nungstechnik, wie z. B. ein Kettenglied (1, 19) bzw. eine Lasche 11 für
eine Rundstahl- oder Laschenkette oder ein in ein Hebezeug zu integrie
rendes Lastaufnahmeglied (23), in den außerhalb eines durch die jewei
ligen betriebsbedingten Beanspruchungen definierten Bereichs wenigs
tens ein energieloser Datenträger (9) eingegliedert ist.
2. Sicherheitsbauteil nach Anspruch 1, bei welchem der Datenträger (9)
mittels einer Vergussmasse (8) in einer Aufnahmebohrung (5) lagefixiert
ist.
3. Sicherheitsbauteil nach Anspruch 2, bei welchem die Aufnahmebohrung
(5) beiderseits eines zylindrischen Mittelabschnitts (6) doppelkonisch
ausgebildet ist.
4. Sicherheitsbauteil nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei welchem
innerhalb eines durch die jeweiligen betriebsbedingten Beanspruchungen
definierten Bereichs ein mit dem Datenträger (9) gekoppelter Sensor (10)
eingegliedert ist.
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