DE102009015059A1

DE102009015059A1 - Schutzmatte

Info

Publication number: DE102009015059A1
Application number: DE102009015059A
Authority: DE
Inventors: Jan Reinmann
Original assignee: Roesler Holding GmbH
Current assignee: Roesler Holding GmbH
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: DE202008014064U1; DE102009015059B4

Abstract

Eine Schutzmatte für Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung zum Schutz gegen Verschleiß durch tribologische, insbesondere reibende, schleifende und/oder schlagende Einwirkungen, weist einen flächig angeordneten Leiter auf, der mit einer Auswerteeinheit zur Überwachung des Leiterzustands verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzmatte für Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung zum Schutz gegen Verschleiß durch tribologische, insbesondere reibende, schleifende und/oder schlagende, Einwirkungen.
Derartige Schutzmatten kommen bei Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung, insbesondere bei Strahlanlagen oder Gleitschleifanlagen, zum Einsatz, bei denen Anlagenteile oder -bereiche vor Einwirkungen durch das Strahlmittel bzw. das Schleifmittel geschützt werden sollen. Die Schutzmatten werden in Form von Schutzvorhängen eingesetzt, die einerseits einen Austritt des Strahlmittels aus der Anlage verhindern, andererseits aber einen Zugang, z. B. für Roboterarme oder zum Werkstückaustausch, ermöglichen. Weiterhin werden derartige Schutzmatten als Auskleidung der Strahl- bzw. Gleitschleifanlagen verwendet, um Anlagenteile vor Verschleiß durch das Strahl- bzw. Schleifmittel zu schützen.
Durch die Einwirkung des Strahl- bzw. Schleifmittels sind derartige Schutzvorhänge oder Auskleidungen selbst einem Verschleiß ausgesetzt, der ein Ersetzen der Schutzmatten erfordert, da beim Überschreiten einer Verschleißgrenze oder einer Zerstörung der Schutzmatten der gewünschte Schutz der Umgebung bzw. der Anlagenteile nicht mehr gewährleistet ist. Häufig ist aber der Verschleiß oder die Zerstörung der Schutzmatten für den Anlagenbetreiber nicht ohne weiteres erkennbar und erfordert aufwändige Kontrollen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzmatte der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine zuverlässige Überwachung des Verschleißzustandes ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere durch eine Schutzmatte für Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung zum Schutz gegen Verschleiß durch tribologische, insbesondere reibende, schleifende, und/oder schlagende, Einwirkungen, welche einen flächig angeordneten Leiter aufweist, der mit einer Auswerteeinheit zur Überwachung des Leiterzustands verbindbar ist.
Die erfindungsgemäße Schutzmatte ist also flächig mit einem Leiter versehen, der ebenfalls den gleichen Verschleißeinwirkungen wie die Schutzmatte selbst ausgesetzt ist. Unter flächig wird hierbei verstanden, dass der Leiter den Verschleiß bestimmter Flächenbereiche oder der Gesamtfläche der Schutzmatte abdeckt. Wird die Verschleißgrenze der Schutzmatte erreicht, ändern sich auch die Eigenschaften des Leiters, die durch geeignete Auswerteeinheiten detektierbar sind. Die Detektion einer derartigen Änderung des Leiterzustandes kann beispielsweise durch optische oder akustische Warneinrichtungen angezeigt werden.
Im Vergleich zu herkömmlichen Verschleißauskleidungen und Schutzvorhängen werden Kosten in Bezug auf durchzuführende Kontrollen und Reparaturen, die in Folge von zu spät bemerkten Verschleißmaterialdefekten notwendig werden, auf ein Minimum reduziert.
Die Schutzmatte kann aus verschiedenen elastischen Materialen, beispielsweise aus Kunststoff, Gummi, Polymeren, Polyurethanen, oder aus einer Kombination geeigneter Materialien hergestellt sein.
Die Auswertung des Leiterzustandes kann dahingehend erfolgen, dass sowohl das Überschreiten einer gegebenen Verschleißgrenze als auch eine Bestimmung des Verschleißgrades erfolgen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Leiter zwei Anschlüsse zum Anschließen an die Auswerteeinheit auf, wobei durch den Leiter eine durchgehend geschlossene Verbindung zwischen den Anschlüssen geschaffen ist. Hierbei erfolgt die Überwachung des Leiterzustands durch Feststellung, ob der Leiter geschlossen ist, also mit der angeschlossenen Auswerteeinheit einen Kreislauf bildet, oder aufgrund von Verschleißeinwirkungen eine Unterbrechung oder Öffnung des Leiters eingetreten ist, sodass der Kreislauf unterbrochen oder nicht mehr vollständig geschlossen ist.
Vorzugsweise ist der Leiter ein elektrischer Leiter. Hierbei werden die elektrischen Eigenschaften des Leiters überwacht. Bei einem geschlossenen elektrischen Leiter, also einem Ohm'schen Stromkreis, folgt dies durch Bestimmung des Leitungswiderstandes. Bei Erreichen der Verschleißgrenze wird dieser ansteigen oder bei einer Unterbrechung unendlich groß werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der elektrische Leiter aus zumindest zwei zueinander beabstandeten, elektrisch voneinander getrennten Lagen, welche zumindest einen Kondensator bilden. Die Schutzmatte umfasst also zwei oder mehrere Lagen aus elektrisch leitfähigem Material, die sich vorzugsweise parallel zur Oberfläche der Schutzmatte erstrecken und die elektrisch voneinander isoliert sind, beispielsweise durch nicht leitende Folien oder durch das Material der Schutzmatte selbst. Durch Verschleiß wird eine oder mehrere der elektrisch leitfähigen Lagen beschädigt oder zerstört, sodass die Fläche und damit auch die Kapazität des Kondensators abnimmt. Die Kapazitätsänderung kann durch Messung des Entladestroms über einen Widerstand oder auf andere geeignete Weise bestimmt werden.
Bevorzugt umfasst der elektrische Leiter leitfähige Folien, Leiterbahnen, Kabel, Litzen, Kohlefasern und/oder elektrisch leitende Gummis, Polymere oder Lacke.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Leiter ein optischer Leiter, insbesondere ein Lichtwellenleiter. Die Überwachung des Leiterzustandes erfolgt hier durch Detektion eines in den Leiter eingeleiteten Lichtsignals, wobei eine Abnahme der Intensität des detektierten Lichtsignals den Verschleiß der Schutzmatte anzeigt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Leiter ein Hohlleiter, insbesondere ein Schlauch oder eine Röhre, welcher mit einem insbesondere druckbeaufschlagten Medium, insbesondere einem Gas, einem Gasgemisch oder einer Flüssigkeit befüllbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann das Erreichen der Verschleißgrenze durch eine Beschädigung des Hohlleiters detektiert werden, da dies zu einem Entweichen des Mediums bzw. zu einem Druckabfall im Hohlleiter führt. Ferner kann in dem Hohlleiter auch ein Unterdruck erzeugt werden, so dass eine Beschädigung aufgrund eines Druckanstiegs festgestellt werden kann.
Der Leiter kann auf vielfältige Weise auf oder in der Schutzmatte angeordnet werden. So ist es möglich, den Leiter mit der Schutzmatte zu vergießen oder bei mehrlagigem Aufbau der Schutzmatte diesen zwischen zwei Lagen der Schutzmatte anzuordnen, was eine besonders einfache und kostengünstige Herstellungsart darstellt. Die Anordnung des Leiters kann insbesondere in Form von Wellen, Streifen, Zickzackmustern oder Gittern erfolgen.
Bevorzugt kann der Leiter auch auf einer Oberfläche der Schutzmatte unmittelbar oder mit Abstand zu dieser angeordnet sein. Dies kann entweder die der Verschleiß bewirkenden Einwirkung abgewandte Oberfläche der Schutzmatte oder bei entsprechend verschleißfester Ausgestaltung des Leiters die Verschleißseite der Schutzmatte sein.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schutzmatte.
Die Figur zeigt eine als Schutzvorhang 10 ausgebildete Schutzmatte. Der Schutzvorhang 10 ist als Lamellenvorhang mit mehreren vertikalen Lamellen 12 ausgebildet. Der Schutzvorhang 10 besteht aus zwei Lagen eines Kunststoffmaterials, zwischen denen ein elektrischer Leiter 14 eingebettet ist, dessen beide Anschlüsse 18 benachbart zueinander aus dem Schutzvorhang 10 herausgeführt sind.
Der elektrische Leiter 14 ist im Bereich der Lamellen 12 jeweils als Leiterschleife 16 ausgebildet, welche vom oberen Ende der Lamelle 12 annähend bis zu ihrem unteren Ende, dann mit horizontalem Abstand zurück zum oberen Ende und von dort zur nächsten Lamelle 12 führt. Von der letzten Lamelle 12 führt der Leiter 14 im oberen, durchgehenden Bereich des Schutzvorhangs 10 zurück zu den Anschlüssen 18.
An die Anschlüsse 18 ist eine Auswerteeinheit anschließbar, welche den durch den elektrischen Leiter 14 fließenden Strom überwacht.
Wird nun aufgrund der vorstehend genannten Verschleißeinwirkungen durch Materialabrieb der elektrische Leiter 14 unterbrochen, kann die nicht dargestellte Auswerteeinheit mittels einer optischen oder akustischen Anzeige das Erreichen der Verschleißgrenze signalisieren.
Es ist auch möglich, bereits vor Erreichen der Verschleißgrenze, also der Unterbrechung des elektrischen Leiters 14, eine Vorwarnung auszugeben oder einen Verschleißgrad anzugeben. Wenn der Querschnitt des elektrischen Leiter 14 durch Materialabrieb vermindert ist, erhöht sich der Widerstand des elektrischen Leiters 14. Anhand des Widerstandes kann ein Grenzwert für die Ausgabe der Vorwarnung festgelegt bzw. der Verschleißgrad bestimmt werden.

10: Schutzvorhang
12: Lamelle
14: elektrischer Leiter
16: Leiterschleife
18: Anschlüsse

Claims

Schutzmatte für Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung zum Schutz gegen Verschleiß durch tribologische, insbesondere reibende, schleifende und/oder schlagende, Einwirkungen, welche einen flächig angeordneten Leiter (14) aufweist, der mit einer Auswerteeinheit zur Überwachung des Leiterzustands verbindbar ist.
Schutzmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmatte (10) und/oder der Leiter (14) elastisch ist.
Schutzmatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) zwei Anschlüsse (18) zum Anschließen an die Auswerteeinheit aufweist, wobei durch den Leiter (14) eine durchgehend geschlossene Verbindung zwischen den Anschlüssen (18) geschaffen ist.
Schutzmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) ein elektrischer Leiter ist.
Schutzmatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (14) aus zumindest zwei zueinander beabstandeten, elektrisch voneinander getrennten Lagen besteht, welche zumindest einen Kondensator bilden.
Schutzmatte nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (14) leitfähige Folien, Leiterbahnen, Kabel, Litzen, Kohlefasern und/oder elektrisch leitende Gummis, Polymere oder Lacke umfasst.
Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) ein optischer Leiter, insbesondere ein Lichtwellenleiter, ist.
Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) ein Hohlleiter, insbesondere ein Schlauch oder eine Röhre ist, welcher mit einem insbesondere druckbeaufschlagten Medium, insbesondere einem Gas, einem Gasgemisch oder einer Flüssigkeit, befüllbar ist.
Schutzmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) mit der Schutzmatte (10) vergossen ist.
Schutzmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) zwischen zwei Lagen der Schutzmatte (10) angeordnet ist.
Schutzmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (14) auf einer Oberfläche der Schutzmatte (10) unmittelbar oder mit Abstand zu dieser angeordnet ist.