DE10036014A1

DE10036014A1 - Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- und Gewinnungstechnik

Info

Publication number: DE10036014A1
Application number: DE10036014A
Authority: DE
Inventors: Guenther Philipp
Original assignee: Thiele GmbH and Co KG
Current assignee: Thiele GmbH and Co KG
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: DE10036014C2

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.

Bezugszeichenaufstellung

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

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

1

Claims

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.