DE102019212902A1 - System zur Ermittlung einer Schichtdicke eines Riemens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (2) zur Ermittlung einer Schichtdicke eines Riemens (4). Das System (2) weist eine erste Umlenkrolle (6), mindestens eine weitere Umlenkrolle (8), einen Riemen (4), der jede der Umlenkrollen (6, 8) zumindest teilweise umschlingt, einen Röntgenstrahler (10), einen Röntgensensor (14), und eine Auswerteeinheit (16) auf. Der Röntgenstrahler (10) und der Röntgensensor (14) sind derart zueinander angeordnet, sodass die von dem Röntgenstrahler (10) ausgestrahlte Röntgenstrahlung (12) als ein Röntgenquellstrahl (18) auf den Röntgensensor (14) gerichtet ist und ausschließlich einen an der ersten Umlenkrolle (6) zum Umlenken anliegenden Abschnitt (24) des Riemens (4) teilweise durchdringt und zu einem Röntgenmessstrahl (26) wird, der von dem Röntgensensor (14) erfasst wird. Außerdem ist die Auswerteeinheit (16) zur Ermittlung einer Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) basierend auf dem Sensorsignal des Röntgensensors (14) konfiguriert.

Description

• Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung einer Schichtdicke eines Riemens. Riemen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein Riemen kann beispielsweise als ein Riemen zum Transport eines Transportguts ausgebildet sein. Für den Riemen sind oftmals mehrere Umlenkrollen vorgesehen, die jeweils von dem Riemen teilweise umschlungen sind, sodass aus den Umlenkrollen und dem Riemen ein Riementrieb entsteht. An den Umlenkrollen liegt der Riemen mit einer zugehörigen Innenseite an, um das Umlenken des Riemens an der jeweiligen Umlenkrolle zu gewährleisten. Zwischen zwei der Umlenkrollen kann der Riemen einen sogenannten Arbeitstrum bilden, der zum Transport von Transportgut dient. Außerdem kann eine der Umlenkrollen mit einem Antrieb gekoppelt sein, sodass der Riemen von dieser Umlenkrolle und mittels des Antriebs in einer Umfangsrichtung angetrieben ist. Wird Transportgut auf den Arbeitstrum gegeben, so wird dieses Transportgut aufgrund der Bewegung des Riemens in Umfangsrichtung gefördert, beispielsweise zu einer Umlenkrolle, bei der das Transportgut aufgrund der Schwerkraft beim Umlenken des Riemens von dem Riemen getrennt wird. Das Transportgut liegt beim Fördern durch den Arbeitstrum auf einer Außenseite des Riemens, die von der Innenseite des Riemens abgewandt ist. Beim Aufgeben des Transportguts, während des Förderns des Transportguts und während des Trennvorgangs des Transportguts von der Oberseite des Riemens kann eine Reibung zwischen dem Transportgut und der Oberseite des Riemens stattfinden. Dies führt zu einem Verschleiß an der Oberseite des Riemens. In der Praxis kann es außerdem vorkommen, dass zumindest ein Teil des Transportguts an dem Riemen haftet, sodass dieses Transportgut durch mechanische Abstreifer von der Oberseite des Riemens im Bereich eines Leertrums des Riemens abgestreift wird. Auch hier kann eine mechanische Reibung entstehen, die zu einem Verschleiß an der Oberseite des Riemens führt.
• Der Riemen kann durch mehrere übereinander angeordnete Schichten gebildet sein, wobei sich jede Schicht umlaufend oder ringförmig erstreckt. Oftmals weist ein Riemen zumindest eine Innenschicht auf, die von einem Trägermaterial mit eingebetteten Festigkeitsträgern gebildet ist. Diese Schicht kann als Karkasse bezeichnet sein. Direkt oder indirekt auf der Innenschicht kann eine Außenschicht angeordnet sein, die ausschließlich von einem Trägermaterial, insbesondere einem Gummimaterial, gebildet ist. Die Außenseite des Riemens wird von der Außenschicht gebildet. Die Innenseite des Riemens kann von der Innenschicht gebildet sein. Durch den zuvor erläuterten Verschleiß an der Außenseite des Riemens kann es vorkommen, dass die Schichtdicke des Riemens, also entweder die gesamte Schichtdicke des Riemens oder die auf die Außenschicht bezogene Schichtdicke des Riemens, reduziert wird. Oftmals ist eine gewisse Reduktion der Schichtdicke durch Verschleiß an der Außenseite des Riemens akzeptabel. Verursacht der Verschleiß jedoch eine sehr hohe Reduktion der Schichtdicke, besteht die Gefahr, dass die von dem Riemen erwartete Zugfestigkeit und/oder Tragfähigkeit nicht mehr dauerhaft gewährleistet ist. Es besteht deshalb der Wunsch, die Schichtdicke des Riemens besonders einfach, zerstörungsfrei und reproduzierbar zu erfassen, und dabei den Betrieb des Riemens möglichst nicht unterbrechen zu müssen.
• Bekannt ist aus dem Stand der Technik beispielsweise, dass der Riementrieb zur Erfassung der Schichtdicke kurzzeitig unterbrochen wird, und sodann die Schichtdicke mittels eines Messschiebers händisch erfasst wird. Die Unterbrechung des Betriebs des Riementriebs ist jedoch unerwünscht. Dies führt oftmals zu direkten Unterbrechungskosten des Riementriebs aber auch möglicherweise zu Folgekosten, wenn der Riementrieb mit weiteren Systemen gekoppelt ist.
• Bekannte optische Messverfahren, die den Riementrieb im Bereich des Leertrums erfassen, unterliegen oftmals einer hohen Fehlerrate, da der Leertrum aufgrund der Anordnung zwischen zwei Umlenkrollen dazu neigt, eine gewisse Schwingungsbewegung auszuführen. Dieses Messverfahren ist deshalb nicht sehr genau und unterliegt einer nicht zu vernachlässigenden Fehlerrate.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System mit einem Riemen bereitzustellen, wobei das System eine möglichst genaue, reproduzierbare und unterbrechungsfreie Ermittlung einer Schichtdicke des Riemens erlaubt.
• Gelöst wird die Aufgabe durch ein System gemäß Anspruch 1. Vorgesehen ist also ein System zur Ermittlung einer Schichtdicke eines Riemens. Das System weist eine erste Umlenkrolle, mindestens eine weitere Umlenkrolle, einen Riemen, der jede der Umlenkrollen zumindest teilweise umschlingt, einen Röntgenstrahler, der zur Ausstrahlung von Röntgenstrahlung ausgebildet ist, einen Röntgensensor, der zur Erfassung von Röntgenstrahlung ausgebildet ist, und eine Auswerteeinheit auf. Der Röntgenstrahler und der Röntgensensor sind derart zueinander angeordnet, sodass die von dem Röntgenstrahler ausgestrahlte Röntgenstrahlung als ein Röntgenquellstrahl auf den Röntgensensor gerichtet ist. Der Röntgenstrahler und der Röntgensensor sind außerdem derart außenseitig zu der ersten Umlenkrolle und dem Riemen angeordnet, sodass eine Mittelachse eines ersten Teils des Röntgenquellstrahls den Riemen ausschließlich in einem an der ersten Umlenkrolle zum Umlenken anliegenden Abschnitt des Riemens schneidet, sodass der erste Teil des Röntgenquellstrahls den Riemen teilweise durchdringt und zu einem Röntgenmessstrahl wird, der von dem Röntgensensor erfasst wird. Der Röntgensensor ist zur Erzeugung eines Sensorsignals ausgebildet, das die von dem Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung zumindest des Röntgenmessstrahls repräsentiert. Der Röntgensensor ist zur Übertragung des Sensorsignals direkt oder indirekt mit der Auswerteeinheit gekoppelt. Außerdem ist die Auswerteeinheit zur Ermittlung einer Schichtdicke des Riemens basierend auf dem Sensorsignal konfiguriert.
• Der Riemen umschlingt jede der Umlenkrollen zumindest teilweise. Somit umschlingt der Riemen auch die erste Umlenkrolle. Der Abschnitt, der beim Umschlingen der ersten Umlenkrolle in unmittelbarem Kontakt mit der Umlenkrolle ist, wird als der zum Umlenken an der ersten Umlenkrolle anliegende Abschnitt bezeichnet und/oder verstanden. Indem der Abschnitt des Riemens beim Umlenken an der ersten Umlenkrolle anliegt, weist dieser Abschnitt des Riemens immer eine sehr verlässliche und/oder gleiche Position auf. Aufgrund des Umlaufs des Riemens bildet zwar kontinuierlich ein neuer Teil den genannten Abschnitt des Riemens, jedoch bleibt die genaue und wiederholte Anordnung des Abschnitts des Riemens beim Umlenken um die erste Umlenkrolle zumindest im Wesentlichen gleich. Dieser Abschnitt des Riemens eignet sich deshalb besonders vorteilhaft, um reproduzierbare Messergebnisse im Hinblick auf die Schichtdicke des Riemens zu ermitteln.
• Röntgenstrahler, die zum Aussenden von Röntgenstrahlung ausgebildet sind, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Die von dem Röntgenstrahler ausgesendete Röntgenstrahlung kann einen Röntgenquellstrahl mit einer Kegelform bilden, die auf den Röntgensensor gerichtet ist. Röntgensensoren sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. Diese können eine Vielzahl von Sensorzellen aufweisen, die in einer Zeile oder matrixförmig verteilt angeordnet sind.
• Die Umlenkrolle ist oftmals aus Metall oder einem anderen festen Werkstoff gebildet. Das Trägermaterial der Innenschicht des Riemens sowie das Material der Außenschicht des Riemens sind oftmals von Gummimaterial gebildet. Wird der Röntgenquellstrahl derart angeordnet, sodass eine Mittelachse von zumindest einem ersten Teil des Röntgenquellstrahls den Riemen in dem zuvor erläuterten Abschnitt schneidet, der beim Umlenken an der ersten Umlenkrolle anliegt, so wird von dem Röntgensensor Röntgenstrahlung eines Röntgenmessstrahls erfasst, die durch die Absorption und/oder Umlenkung des Röntgenquellstrahls beeinflusst ist. Die Absorption und/oder Umlenkung von Röntgenstrahlung an der ersten Umlenkrolle kann anders ausfallen, als die Absorption und/oder Umlenkung von Röntgenstrahlung, die auf den Riemen gerichtet ist. Ist Luftatmosphäre außenseitig an dem Riemen, so wird sich Röntgenstrahlung außenseitig zu dem Riemen zumindest im Wesentlichen unverändert ausbreiten können. Auch zumindest ein Teil dieser Röntgenstrahlung kann von dem Röntgensensor erfasst werden. Es ist deshalb vorgesehen, dass der Röntgenstrahler und der Röntgensensor derart außenseitig zu der ersten Umlenkrolle und dem Riemen angeordnet sind, sodass eine Mittelachse des ersten Teils des Röntgenquellstrahls den Riemen ausschließlich in dem an der ersten Umlenkrolle zum Umlenken anliegenden Abschnitt des Riemens schneidet. Dieser erste Teil des Röntgenquellstrahls kann beispielsweise ein Teilkegel des gesamten, kegelförmigen Röntgenquellstrahls sein. Bevorzugt ist dieser Teilkegel ausschließlich auf den Riemen und den dahinter angeordneten Röntgensensor gerichtet. Die Röntgenstrahlung dieses Teilkegels des Röntgenmessstrahls unterliegt einer Absorption und/oder Ablenkung durch das Material des Riemens, sodass der aus dem Riemen austretende Anteil der Röntgenstrahlung des Teilkegels zu dem Röntgenmessstrahl wird. Dieser Röntgenmessstrahl wird von dem Röntgensensor erfasst. Durch die Auflösung des Röntgensensors mittels der zugehörigen Messzellen kann die Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls in unterschiedliche Messpunkte unterteilt sein. Ein Teil der Messpunkte repräsentiert dabei die gemessene Intensität der Röntgenstrahlung, die die Außenschicht des Riemens durchdrungen hat. Weitere Messpunkte des Röntgensensors können dabei die Intensität der Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls repräsentieren, die die Innenschicht des Riemens durchdrungen haben. Grundsätzlich ist es möglich, dass die von dem Röntgenstrahler ausgestrahlte Röntgenstrahlung einen Röntgenquellstrahl bildet, der größer als der erste Teil des Röntgenquellstrahls ist. Somit ist es möglich, dass Röntgenstrahlung des Röntgenquellstrahls außenseitig an dem Riemen vorbeiführt und auf den Röntgensensor trifft. Außerdem kann ein Teil der Röntgenstrahlung des Röntgenquellstrahls innenseitig zu dem Riemen verlaufen und dabei die erste Umlenkrolle durchdringen und auf den Röntgensensor treffen.
• Der Röntgensensor ist zur Erzeugung eines Sensorsignals ausgebildet, das die vom Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung zumindest des Röntgenmessstrahls repräsentiert. Der Röntgenmessstrahl ist dabei der Teil von der vom Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung, die ausschließlich den Riemen, und somit nicht zumindest auch teilweise die erste Umlenkrolle durchdrungen hat oder außenseitig an dem Riemen vorbeigelenkt wurde. Es ist jedoch auch möglich, dass das Sensorsignal zumindest eine Signalkomponente umfasst, die die von dem Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls repräsentiert. Das Sensorsignal kann weitere Signalkomponenten umfassen, die die zuvor genannten, anderen Teile der Röntgenstrahlung repräsentiert, die ebenfalls von dem Röntgensensor erfasst werden können. Aber selbst wenn das Sensorsignal allein von der Sensorkomponente gebildet wird, die die von dem Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls repräsentiert, sind die entsprechenden Informationen ausreichend, um auf die Schichtdicke des Riemens zu schließen. Denn durch geometrische Triangulation und basierend auf der Auflösung des Röntgensensors sowie basierend auf den Abständen und der Anordnung des Röntgenstrahlers, des Röntgensensors und der ersten Umlenkrolle lässt auf die Schichtdicke des Riemens schließen. Dabei kann anhand der Messpunkte, die von dem Sensorsignal repräsentiert sein können, erkannt werden, wie weit die Außenseite des Riemens von der Innenseite des Riemens, insbesondere in Radialrichtung der Umlenkrolle, entfernt ist. Aufgrund der Festigkeitsträger in der Innenschicht des Riemens kann anhand der gemessenen Intensitäten der vom Röntgensensor erfassten Röntgenstrahlung ebenfalls erkannt werden, wo der Schichtübergang zwischen der Innenschicht und der Außenschicht ist. Deshalb lässt sich mittels des Sensorsignals auch auf die Schichtdicke der Außenschicht, eine Schichtdicke der Innenschicht und/oder auf die Schichtdicke des gesamten Riemens schließen. Jede der zuvor genannten Schichtdicken kann als die oder eine Schichtdicke des Riemens verstanden werden.
• Der Röntgensensor ist ausgebildet, das Sensorsignal an die Auswerteeinheit zu übertragen. Dazu kann der Röntgensensor mit der Auswerteeinheit direkt oder indirekt gekoppelt sein. So kann beispielsweise eine Signalverbindung zwischen dem Röntgensensor und der Auswerteeinheit ausgebildet sein, die zur Übertragung des Sensorsignals ausgebildet ist. Die Signalverbindung kann eine leitungsgebundene Signalverbindung oder eine Funkverbindung sein. Es ist auch eine Kombination aus den beiden zuvor genannten Möglichkeiten denkbar.
• Außerdem ist die Auswerteeinheit zur Ermittlung der Schichtdicke des Riemens basierend auf dem Sensorsignal konfiguriert. Dies wurde bereits zuvor erläutert. Die Konfiguration der Auswerteeinheit kann beispielsweise derart sein, dass die geometrische Anordnung des Röntgenstrahlers und des Röntgensensors sowie die geometrische Anordnung von dem Röntgenstrahler und dem Röntgensensor relativ zu der ersten Umlenkrolle berücksichtigt werden. Außerdem kann der Durchmesser der ersten Umlenkrolle berücksichtigt werden.
• Eine der Umlenkrollen, insbesondere die erste Umlenkrolle oder eine der weiteren Umlenkrollen, kann mit einem Antrieb, der auch als Antriebseinheit bezeichnet sein kann, gekoppelt sein, um die jeweilige Umlenkrolle in Umfangsrichtung anzutreiben. Dadurch wird der Riemen in einer Umfangsrichtung angetrieben. Die Auswerteeinheit kann ausgebildet sein, die Schichtdicke des Riemens kontinuierlich, periodisch oder zu vorbestimmten Zeitpunkten zu ermitteln. Entsprechendes kann für den Röntgenstrahler und den Röntgensensor gelten. So können der Röntgenstrahler und der Röntgensensor direkt oder indirekt von der Auswerteeinheit gesteuert sein, um Röntgenstrahlung auszusenden und den Röntgensensor zur Erfassung von Röntgenstrahlung zu aktivieren, wenn von der Auswerteeinheit eine Ermittlung einer Schichtdicke des Riemens auszuführen ist. Somit können der Röntgenstrahler und/oder der Röntgensensor von der Auswerteeinheit direkt oder indirekt gesteuert sein.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass ein zweiter Teil des Röntgenquellstrahls den Riemen nicht oder nicht ausschließlich durchdringt und einen Röntgennebenstrahl bildet, dessen Röntgenstrahlung von dem Röntgensensor erfasst wird, wobei das Sensorsignal die von dem Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls und des Röntgennebenstrahls repräsentiert. Die von dem Röntgenstrahler emittierte Röntgenstrahlung bildet den sogenannten Röntgenquerstrahl. Der den Riemen ausschließlich durchdrungene Teil der Röntgenstrahlung bildet den sogenannten Röntgenmessstrahl. Röntgenstrahlung, die oberhalb des Riemens an dem Riemen vorbeiführt, oder die sowohl durch den Riemen als auch durch die erste Riemenscheibe führen, können den sogenannten Röntgennebenstrahl bilden. Die von dem Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung des Röntgennebenstrahls weist oftmals eine andere Intensität auf als die von dem Röntgensensor erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls. Deshalb kann basierend auf dem Sensorsignal, das die erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls und des Röntgennebenstrahls repräsentiert, besonders genau und einfach erkannt werden, welcher Teil der erfassten Röntgenstrahlung zum Röntgenmessstrahl gehört. Basierend auf diesem Teil der erfassten Röntgenstrahlung kann mittels der Auswerteeinheit besonders genau, reproduzierbar und ohne Unterbrechung des Riementriebs erfasst werden, wie groß die Schichtdicke des Riemens, insbesondere die Schichtdicke der Außenschicht des Riemens, ist.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Mittelachse des ersten Teils des Röntgenstrahls senkrecht zu einer Radialachse in Radialrichtung der ersten Umlenkrolle ist, wobei die Radialachse den Abschnitt des Riemens senkrecht schneidet, welcher Abschnitt zum Umlenken des Riemens an der ersten Umlenkrolle anliegt. Die Mittelachse des ersten Teils des Röntgenquellstrahls ist insbesondere die mittlere Achse der Röntgenstrahlung des ersten Teils der Röntgenquellstrahlung. Die Mittelachse des ersten Teils der Röntgenquellstrahlung ist vorzugsweise senkrecht zu der Radialachse in Radialrichtung der ersten Umlenkrolle. Grundsätzlich kann die Umlenkrolle eine beliebige Anzahl von Radialrichtungen haben. Gemeint ist mit der Radialrichtung, in der sich die Radialachse erstreckt, jedoch jede Radialrichtung, bzw. jede Radialachse, die den Abschnitt des Riemens senkrecht schneidet, der zum Umlenken des Riemens an der ersten Umlenkrolle anliegt. Dadurch wird die mögliche Anzahl von Radialrichtungen, die diese Anforderung erfüllen auf jene Radialrichtungen begrenzt, die tatsächlich zum Schnitt mit dem Riemen führen, und zwar in dem Abschnitt des Riemens, der tatsächlich beim Umlenken an der ersten Umlenkrolle anliegt. Indem die Mittelachse des ersten Teils des Röntgenquerstrahls senkrecht zu der zuvor erläuterten Radialachse ist, kann gewährleistet werden, dass die Mittelachse ebenfalls in einer Ebene angeordnet ist, die parallel zu einer Tangentialebene der ersten Umlenkrolle und/oder parallel zu einer Tangentialebene des Abschnitts des Riemens ist, welcher zum Umlenken des Riemens an der ersten Umlenkrolle anliegt. Durch die Radialachse in Radialrichtung der ersten Umlenkrolle, die den Abschnitt des Riemens senkrecht schneidet, welcher zum Umlenken des Riemens an der ersten Umlenkrolle anliegt, kann außerdem eine Querschnittsfläche des genannten Abschnitts des Riemens definiert werden, wobei es bevorzugt vorgesehen ist, dass der Röntgenstrahler und der Röntgensensor derart angeordnet sind, sodass der gesamte, zuvor genannte Querschnitt des Riemens von Röntgenstrahlung des ersten Teils des Röntgenquellstrahls durchdrungen wird. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass die gesamte Röntgenstrahlung des ersten Teils des Röntgenquerstrahls tatsächlich den Riemen durchdringt. Vielmehr ist es vorgesehen, dass die Röntgenstrahlung des ersten Teils des Röntgenquerstrahls derart auf den Röntgensensor gerichtet ist, dass zumindest theoretisch Röntgenstrahlung auf die zuvor genannte, gesamte Querschnittsfläche des Riemens trifft. Damit kann gewährleistet werden, dass eine besonders präzise Erfassung der Schichtdicke des Riemens erfolgen kann.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, die Schichtdicke des Abschnitts des Riemens als die Schichtdicke des Riemens zu ermitteln. Dieser Abschnitt betrifft den zuvor genannten Abschnitt des Riemens, welcher zum Umlenken des Riemens an der ersten Umlenkrolle anliegt. Dieser Abschnitt des Riemens wird durch die erste Umlenkrolle sehr präzise geführt, sodass deshalb ebenfalls eine besonders präzise Erfassung der Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls und deshalb auch eine besonders präzise Ermittlung der Schichtdicke des Riemens ermöglicht wird.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Riemens zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, die Schichtdicke des Abschnitts des Riemens in Radialrichtung der ersten Umlenkrolle basierend auf dem Sensorsignal zu ermitteln. Dabei wird auf die vorangegangenen Erläuterungen bevorzugt Bezug genommen. Die Radialrichtung schneidet den genannten Abschnitt des Riemens senkrecht. Dadurch kann eine besonders exakte Erfassung der Schichtdicke des Riemens erfolgen.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Riemens zeichnet sich dadurch aus, dass der Riemen eine Innenschicht und eine auf der Innenschicht angeordnete Außenschicht aufweist. Die Innenschicht weist ein Trägermaterial mit eingebetteten Festigkeitsträgern auf. Die Außenschicht ist frei von Festigkeitsträgern. Die Außenschicht kann mehrschichtig sein, wobei die mehreren Schichten der Außenschicht gemeinsam als Außenschicht verstanden werden sollen. Die Innenschicht kann ebenfalls mehrschichtig aufgebaut sein, wobei die mehreren Schichten der Innenschicht gemeinsam als die Innenschicht verstanden werden sollen. Das Trägermaterial der Innenschicht ist vorzugsweise von Gummimaterial gebildet. Die Außenschicht weist ebenfalls ein Trägermaterial auf, das vorzugsweise ebenfalls von Gummimaterial gebildet ist. Das Trägermaterial der Innenschicht und der Außenschicht kann gleich oder verschieden sein. Bevorzugt ist jedoch, dass das Trägermaterial der Innenschicht Gummimaterial ist und dass die Außenschicht vollständig von Gummimaterial gebildet ist. Die Festigkeitsträger können von Drähten, insbesondere Stahldrähten, gebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Festigkeitsträger von Kohlenstofffasern, Kunststofffasern oder durch andere drahtförmige oder faserförmige Bauteile gebildet sind. Die Festigkeitsträger sind in einer Umfangsrichtung des Riemens in der Innenschicht eingebettet. Die Innenschicht und die Außenschicht können stoffflüssig miteinander verbunden sein oder integral ausgebildet sein. Die Innenschicht und die Außenschicht können durch Vulkanisation miteinander stoffflüssig verbunden sein.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Trägermaterial der Innenschicht von Gummimaterial gebildet ist und/oder dass die Außenschicht von Gummimaterial gebildet ist. Die Verwendung von Gummimaterial hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Denn Gummimaterial kann besonders robust und zugleich besonders einfach gedehnt bzw. gebogen werden. Dadurch kann der Riemen besonders einfach als Tragriemen ausgestaltet sein. Der Riemen kann beispielsweise als ein Riemen zum Transport von Transportgut auf der Außenseite des Riemens ausgebildet sein. Der Riemen kann als Transportband ausgebildet sein. Das Transportband kann eine Breite von mehr als 10 cm, mehr als 20 cm, mehr als 50 cm oder mehr als 100 cm aufweisen.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, als Schichtdicke des Riemens die Schichtdicke der Außenschicht des Riemens basierend auf dem Sensorsignal zu ermitteln. Durch die Mehrzahl der Sensorzellen des Röntgensensors kann anhand der von dem Röntgensensor erfassten Intensität der Röntgenstrahlung und deshalb auch basierend auf dem Sensorsignal erkannt werden, welche der Messpunkte der Außenschicht des Riemens zuzuordnen sind.
• Basierend auf diesen Informationen kann auf die Schichtdicke der Außenschicht des Riemens geschlossen werden. Hierzu kann die Auswerteeinheit entsprechend konfiguriert sein.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die Schichtdicke des Riemens repräsentiert, wobei die Auswerteeinheit eine Signalschnittstelle aufweist, um das Ausgangssignal zu übertragen. Die Auswerteeinheit kann zum Übertragen des Ausgangssignals über die Signalschnittstelle ausgebildet sein. Nachdem die Auswerteeinheit die Schichtdicke des Riemens ermittelt hat, kann basierend hierauf das Ausgangssignal mittels der Auswerteeinheit erzeugt werden und daraufhin mittels der Signalschnittstelle übertragen werden. Insbesondere kann die Auswerteeinheit dazu ausgebildet sein, das Ausgangssignal über die Signalschnittstelle an einen weiteren Teilnehmer zu senden. Die Auswerteeinheit kann aber auch derart konfiguriert sein, dass ein Anfragesignal an die Auswerteeinheit, insbesondere über die Signalschnittstelle, empfangen werden kann, und dass als Reaktion auf das empfangende Anfragesignal das Ausgangssignal erzeugt und über die Signalschnittstelle an den Sender gesendet wird, von dem das Anfragesignal ausgesendet wurde.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, die Schichtdicke des Riemens mit einem vorbestimmten Schwellwert zu vergleichen, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, einen Alarm, insbesondere als ein Alarmsignal, zu erzeugen, wenn die Schichtdicke des Riemens kleiner als der Schwellwert ist. Dies kann durch den Vergleich der Schichtdicke des Riemens mit dem vorbestimmten Schwellwert festgestellt werden. Der Alarm bzw. das Alarmsignal kann indizieren, dass die Schichtdicke kleiner als der Schwellwert ist. Der Alarm bzw. das Alarmsignal kann deshalb dazu verwendet werden, um den Austausch und/oder die Reparatur des Riemens zu veranlassen. Der Schwellwert kann vorbestimmt sein. So kann der Schwellwert in Abhängigkeit der Dicke der Außenschicht des Riemens bei Auslieferungszustand vorbestimmt sein. Der Schwellwert kann beispielsweise derart vorbestimmt sein, dass eine Beschädigung der Festigkeitsträger in der Innenschicht bei Transport von Transportgut auf der Außenseite des Riemens und somit auf der Außenseite der Außenschicht verhindert wird.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, das Ausgangssignal derart zu erzeugen, sodass das Ausgangssignal alternativ zur Schichtdicke oder ergänzend zur Schichtdicke den Alarm bei dessen Eintritt repräsentiert. Das Ausgangssignal kann somit beispielsweise die Schichtdicke des Riemens als auch den Alarm repräsentieren, wenn dieser eintritt. Tritt der Alarm nicht ein, so kann das Ausgangssignal allein die Schichtdicke des Riemens repräsentieren. Das Ausgangsignal kann deshalb eine Doppelfunktion haben. Es kann einerseits über die tatsächliche Schichtdicke des Riemens informieren, aber auch den Alarm weitergeben, wenn die Schichtdicke kleiner als der Schwellwert ist.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass der Riemen von einem Förderband gebildet ist. Der Riemen kann also eine bandförmige Form aufweisen, die zum Fördern von Transportgut ausgebildet ist. Der Riemen kann mehrere Umlenkrollen zumindest teilweise umschlingen, sodass zumindest ein Arbeitstrum gebildet ist, der zum Transport von Transportgut fungiert. Außerdem kann ein Leertrum gebildet sein, der ebenfalls zwischen den gleichen oder anderen Umlenkrollen von dem Riemen gebildet ist.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit zur Ermittlung eines Querschnittbilds des Riemens basierend auf dem Sensorsignal ausgebildet ist, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, ein Bildsignal zu erzeugen, das das Querschnittsbild repräsentiert und wobei das System einen Bildschirm umfasst, der mit der Auswerteeinheit direkt oder indirekt gekoppelt ist, um das Bildsignal an den Bildschirm zu übertragen, und wobei der Bildschirm ausgebildet ist, das Querschnittsbild des Riemens basierend auf dem Bildsignal anzuzeigen. Der Bildschirm kann durch eine Signalverbindung, insbesondere eine leitungsgebundene Signalverbindung oder eine Funk-Signalverbindung, mit der Auswerteeinheit gekoppelt sein. Die Auswerteeinheit kann ausgebildet sein, das Bildsignal über die Signalverbindung an den Bildschirm zu übertragen. Das Bildsignal kann von der Auswerteeinheit basierend auf der Signalkomponente des Sensorsignals ermittelt werden, das die von dem Sensor erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmesssignals repräsentiert. Es ist aber auch möglich, dass das Querschnittsbild des Riemens auch Randbereiche des Riemens umfasst, die den Querschnitt einer ringförmigen Außenschicht der ersten Umlenkrolle repräsentieren. Wird ein entsprechendes Querschnittsbild auf dem Bildschirm angezeigt, so kann anhand des Querschnittsbilds optisch kontrolliert werden, ob der Riemen eine ausreichend große Schichtdicke aufweist, insbesondere ob die Außenschicht des Riemens eine ausreichend große Dicke aufweist.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
• 1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems in einer schematischen Darstellung.
• 2 zeigt einen Teil einer vorteilhaften Ausgestaltung des Riemens in einer schematischen Schnittdarstellung.
• 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Systems in einer schematischen Darstellung.
• 4 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des Riemens und eines Teils der Umlenkrolle in einer schematischen Querschnittsdarstellung, wie es beispielhaft von Röntgenstrahlung zumindest teilweise durchdrungen werden kann.
• In der 1 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 dargestellt. Das System 2 weist einen Riemen 4, eine erste Umlenkrolle 6 und eine weitere Umlenkrolle 8 auf, die als zweite Umlenkrolle bezeichnet wird. Der Riemen 4 umschlingt jede der beiden Umlenkrollen 6, 8 teilweise. So wird die erste Umlenkrolle 6 in einem Abschnitt 24 von dem Riemen 4 umschlungen. In diesem Abschnitt 24 liegt der Riemen 4 direkt an der ersten Umlenkrolle 6 an. Die zweite Umlenkrolle 8 ist mit einem Antrieb 46, der auch als Antriebseinheit bezeichnet werden kann, gekoppelt, sodass der Riemen 4 mittels des Antriebs 46 über die zweite Umlenkrolle 8 in Umfangsrichtung U angetrieben werden kann. An jeder Stelle des Riemens 4 ist die Umfangsrichtung U die Richtung, in der sich der Riemen 4 bewegt. Die beiden Umlenkrollen 6, 8, der Antrieb 46 und der Riemen 4 bilden einen Riementrieb.
• Die erste Umlenkrolle 6 ist drehbar gelagert, sodass der von der ersten Umlenkrolle 6 umgelenkte Abschnitt 24 des Riemens 4 in einer bekannten Stellung an dem Riemen 4 anliegt, sodass dieser Abschnitt 24 des Riemens 4 vorteilhaft genutzt werden kann, um die Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 zu erfassen.
• Der Riemen 4 weist eine Innenseite 48 und eine Außenseite 50 auf. Mit der Innenseite 48 liegt der Riemen 4 abschnittsweise an der ersten Umlenkrolle 6 bzw. der zweiten Umlenkrolle 8 an. Die Außenseite 50 des Riemens 4 kann dazu dienen, um Transportgut zu fördern. So kann von dem Riemen 4 beispielsweise ein Arbeitstrum 52 gebildet sein, der zum Transport von Transportgut dient. Dabei kann es zum Abrieb der an Außenseite 50 des Riemens 4 kommen. Ein entsprechender Abrieb ist in der Praxis oftmals nur in einem begrenzten Maß zulässig. Deshalb besteht der Wunsch herauszufinden, wie groß die Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 ist, um basierend auf der Schichtdicke D1, D3 des Riemens 4 weitere Erkenntnisse über die Stabilität und/oder Haltbarkeit des Riemens 4 abzuleiten.
• In der 2 ist ein Teil des Riemens 4 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung weist der Riemen 4 eine Innenschicht 34 und eine Außenschicht 36 auf. Von der Innenschicht 34 wird die Innenseite 48 gebildet. Von der Außenschicht 36 wird die Außenseite 50 des Riemens 4 gebildet. Die Innenschicht 34 weist ein Trägermaterial 38 auf, das von Gummimaterial gebildet ist. In das Trägermaterial 38 sind Festigkeitsträger 40 eingebettet. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um Stahldrähte, die sich in Umfangsrichtung U des Riemens 4 ringförmig und/oder wendelförmig durch das Trägermaterial 38 erstrecken. In einer Richtung Z senkrecht zur Umfangsrichtung U weist die Außenschicht 36 eine Schichtdicke D2, die Innenschicht 34 eine Schichtdicke D3 und der gesamte Riemen 4 eine Schichtdicke D1 auf. Wenn von der Schichtdicke des Riemens 4 gesprochen wird, wird damit vorzugsweise die gesamte Schichtdicke D1 des Riemens 4 oder die Schichtdicke D2 der Außenschicht 36 des Riemens 4 gemeint sein.
• Um eine besonders präzise Messung der Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 zu gewährleisten, ist für das System 2 ein Röntgenstrahler 10, ein Röntgensensor 14 und eine Auswerteeinheit 16 vorgesehen. Der Röntgenstrahler 10 ist zum Aussenden von Röntgenstrahlung 12 ausgebildet. Der Röntgensensor 14 ist zum Erfassen von Röntgenstrahlung ausgebildet. Der Röntgenstrahler 10 und der Röntgensensor 14 sind derart zueinander angeordnet, insbesondere gegenüberliegend zueinander angeordnet, sodass die von dem Röntgenstrahler 10 ausgestrahlte Röntgenstrahlung 12 als ein Röntgenquellstrahl 18 auf den Röntgensensor 14 gerichtet ist.
• Wie es beispielhaft und schematisch in der 1 dargestellt ist, ist es dabei bevorzugt vorgesehen, dass Röntgenstrahlung 12 des Röntgenstrahlers 10 den Abschnitt 24 des Riemens 4 außenseitig zu der ersten Umlenkrolle 6 durchdringt und sodann auf den Röntgensensor 14 trifft. Anhand der von dem Röntgensensor 14 erfassten Röntgenstrahlung kann von dem Röntgensensor 14 ein Sensorsignal erzeugt werden, das der Röntgensensor 14 an die Auswerteeinheit 16 überträgt. Basierend auf dem Sensorsignal kann die Auswerteeinheit 16 dazu konfiguriert sein, festzustellen, welche Messzellen des Röntgensensors 14 mit welcher Intensität einer Röntgenstrahlung beaufschlagt worden sind und anhand der entsprechenden Verteilung feststellen, wie groß die Schichtdicke des Riemens 4 ist. Denn die Außenschicht 36 des Riemens 4 ist vorzugsweise frei von Festigkeitsträgern 40 und außerdem bevorzugt ausschließlich von Gummimaterial gebildet. Die Innenschicht 34 des Riemens 4 weist ein Trägermaterial 38, insbesondere Gummimaterial auf, in das Festigkeitsträger 40 eingebettet sind. Röntgenstrahlung 12 des Röntgenstrahlers 10 wird deshalb in der Außenschicht 36 weniger stark absorbiert und/oder abgelenkt als in der Innenschicht 34. Die Ablenkung und/oder Absorption in der Innenschicht 34 wird insbesondere durch die Festigkeitsträger 40 verursacht. Deshalb kann basierend auf dem Sensorsignal bereits die Schichtgrenze zwischen der Außenschicht 36 und der Innenschicht 34 festgestellt werden. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass Röntgenstrahlung 12, die möglicherweise außenseitig zu der Außenschicht 36 an dem Riemen 4 vorbeiführt und auf den Röntgensensor 14 trifft, eine deutlich geringere Absorption in der Luftatmosphäre erfährt, als in einer der beiden Schichten 34, 36 des Riemens 4. Deshalb kann anhand des Sensorsignals auch die Außenseite 50 der Außenschicht 36 erkannt werden. Ist also die Schichtgrenze zwischen der Innenschicht 34 und der Außenschicht 36 sowie die Außenseite 50 der Außenschicht 36 basierend auf dem Sensorsignal des Röntgensensors 14 ermittelbar, so kann eine entsprechende Ermittlung der Schichtdicke D2 durch eine Konfiguration der Auswerteeinheit 16 ermittelt werden. Die Auswerteeinheit 16 ist hierzu vorzugsweise entsprechend konfiguriert. Außerdem kann es vorkommen, dass Röntgenstrahlung 12 innenseitig und somit durch einen Abschnitt der ersten Umlenkrolle 6 führt und sodann auf den Röntgensensor 14 trifft. In diesem Zusammenhang wird auf 3 Bezug genommen. In der 3 sind nämlich zusätzlich zu der in 1 dargestellten Röntgenstrahlung 12 weitere Strichlinien als Indikator für Röntgenstrahlung 12 des Röntgenstrahlers 10 dargestellt, wobei ein Teil der Röntgenstrahlung 12 durch das Material der ersten Umlenkrolle 6 führt. Die Umlenkrolle 6 weist für gewöhnlich ein anderes Material als der Riemen 4 auf. So kann die erste Umlenkrolle 6 beispielsweise von Metall gebildet sein. Aufgrund der deutlich höheren Absorption und/oder Ablenkung von Röntgenstrahlung 12 beim Auftritt auf Metall wird basierend auf dem Sensorsignal deshalb auch die Unterseite 48 des Riemens 4 basierend auf dem Sensorsignal erkannt werden können. Hierzu kann die Auswerteeinheit 16 entsprechend konfiguriert sein. Deshalb kann die Auswerteeinheit 16 auch dazu konfiguriert sein, den Abstand zwischen der Innenseite 48 und der Außenseite 50 des Riemens 4 basierend auf dem Sensorsignal zu ermitteln. Hierzu kann die Auswerteeinheit 16 entsprechend konfiguriert sein.
• Basierend auf den vorangegangenen Erläuterungen liegt der Erfindung deshalb die Erkenntnis zugrunde, dass Röntgenstrahlung 12, die durch den Abschnitt 24 des Riemens 4 zu dem Röntgensensor 14 gelenkt wird, dazu verwendet werden kann, um ein Sensorsignal zu erzeugen, das von der Auswerteeinheit 16 verwendet wird, um basierend auf dem Sensorsignal auf die Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 zu schließen. Es ist deshalb vorgesehen, dass der Röntgenstrahler 10 und der Röntgensensor 14 derart außenseitig zu der ersten Umlenkrolle 6 und dem Riemen 4 angeordnet sind, sodass eine Mittelachse 20 eines ersten Teils 22 des Röntgenquellstrahls 18 den Riemen 4 ausschließlich in dem an der ersten Umlenkrolle 6 zum Umlenken anliegenden Abschnitt 24 des Riemens 4 schneidet, sodass der erste Teil 22 des Röntgenquellstrahls 18 den Riemen 4 zumindest teilweise durchdringt und zu einem Röntgenmessstrahl 26 wird, der von dem Röntgensensor 14 erfasst wird. Der Röntgensensor 14 ist zur Erzeugung des Sensorsignals ausgebildet, das die von dem Röntgensensor 14 erfasste Röntgenstrahlung zumindest des Röntgenmessstrahls 26 repräsentiert. Das Sensorsignal wird von dem Röntgensensor 14 an die Auswerteeinheit 16 übertragen. Hierzu kann eine Signalverbindung 54 zwischen dem Röntgensensor 14 und der Auswerteeinheit 16 ausgebildet sein. Diese Signalverbindung 54 kann als eine leitungsgebundene Signalverbindung oder als eine Funkverbindung ausgebildet sein. Über die Signalverbindung 54 wird das Sensorsignal an die Auswerteeinheit 16 übertragen. Außerdem ist die Auswerteeinheit 16 zur Ermittlung der Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 basierend auf dem Sensorsignal konfiguriert. Dabei können von der Auswerteeinheit 16 Anordnungsdaten gespeichert sein, die die geometrische Anordnung des Röntgenstrahlers 10, des Röntgensensors 14 und der ersten Umlenkrolle 6 repräsentieren, sodass aus den Anordnungsdaten, aus dem Sensorsignal und durch Triangulation auf die Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 geschlossen werden kann. So kann beispielsweise der Abstand des Röntgenstrahlers 10 zur Drehachse der ersten Umlenkrolle 6, der Abstand des Röntgensensors 14 zur Drehachse der ersten Umlenkrolle 6 und der Durchmesser der ersten Umlenkrolle 6 sowie der Abstand zwischen dem Röntgenstrahler 10 und dem Röntgensensor 14 von den Anordnungsdaten repräsentiert sein. Diese Anordnungsdaten können also zur Ermittlung der Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 berücksichtigt werden. Dabei wird die Ermittlung der Schichtdicke des Riemens 4 außerdem basierend auf dem Sensorsignal ausgeführt.
• Der erste Teil 22 des Röntgenquellstrahls 18 zeichnet sich dadurch aus, dass dieser auf den Riemen 4 trifft und/oder in diesen eindringt, jedoch dass die Röntgenstrahlung 12 des ersten Teils 22 des Röntgenquellstrahls 18 nicht auf die Riemenscheibe 6 trifft oder mehrfach nacheinander auf den Riemen 4 trifft. Vielmehr ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Röntgenstrahlung 12 des ersten Teils 22 des Röntgenquellstrahls 18 nur einmal auf den Riemen 4 trifft und in diesen eindringt. Dabei kann es zur Absorption und/oder Ablenkung von Röntgenstrahlung 12 kommen, sodass der Anteil von dem ersten Teil 22 des Röntgenquellstrahls 18, der aus dem Riemen 4 wieder austritt, den Röntgenmessstrahl 26 bildet. Die mittlere Achse 20, die auch als Mittelachse 20 bezeichnet wird, des ersten Teils 22 des Röntgenquellstrahls 18 ist koaxial mit der mittleren Achse 21 des Röntgenmessstrahls 26. Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass die von dem Röntgenstrahler 10 emittierte Röntgenstrahlung 12 allein den ersten Teil 22 des Röntgenquellstrahls 18 bildet. In diesem Fall ist der erste Teil 22 der einzige Teil des Röntgenquellstrahls 18. Oftmals bildet der erste Teil 22 des Röntgenquellstrahls 18 jedoch nur einen inneren Kegel der von dem Röntgenstrahler 10 emittierten Röntgenstrahlung 12. Außenseitig zu dem genannten Kegel des ersten Teils 22 des Röntgenquellstrahls 18 kann sich deshalb weitere Röntgenstrahlung 12 in Richtung des Röntgensensors 14 ausbreiten, die einen zweiten Teil der Röntgenquellstrahlung 18 bildet. Ein Teil dieses zweiten Teils der Röntgenquellstrahlung 18 kann außenseitig an dem Riemen 4 vorbeiführen und direkt auf den Röntgensensor 14 treffen. Ein anderer Anteil des zweiten Teils der Röntgenquellstrahlung 18 kann zwar auf den Riemen 4 treffen, diesen jedoch am Übergang zur Riemenscheibe 6 verlassen, die Riemenscheibe 6 durchdringen und erneut in den Riemen 4 eintreten, um diesen zu durchdringen, um sodann auf den Röntgensensor 14 zu treffen. Es ist deshalb bevorzugt vorgesehen, dass ein zweiter Teil der Röntgenquellstrahlung 18 den Riemen 4 nicht oder nicht ausschließlich durchdringt und einen Röntgennebenstrahl 30 bildet, dessen Röntgenstrahlung von dem Röntgensensor 14 erfasst wird, wobei das Sensorsignal die von dem Röntgensensor 14 erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls 26 und des Röntgennebenstrahls 30 repräsentiert. Die Kontrolleinheit kann ausgebildet sein, die Schichtdicke des Riemens 4 basierend auf diesem Sensorsignal zu ermitteln. Denn basierend auf dem Sensorsignal können die Röntgenstrahlung von dem Röntgenmessstrahl 26 und von dem Röntgennebenstrahl 30 erkannt werden und dadurch die Außenschichten 48 und 50 des Riemens 4 erkannt werden. Basierend hierauf kann die Auswerteeinheit 16 die gesamte Schichtdicke D1 des Riemens 4 ermitteln. Auf der Signalkomponente des Sensorsignals, die auf der erfassten Röntgenstrahlung des Röntgenmesssignals 26 basieren, kann die Auswerteeinheit 16 außerdem die Schichtgrenze zwischen der Innenschicht 34 und der Außenschicht 36 des Riemens 4 erkennen und somit basierend auf dem gesamten Sensorsignal die Schichtdicke D2 der Außenschicht 36 des Riemens 4 ermitteln.
• In der 4 ist ein Querschnitt des Riemens 4 schematisch dargestellt, wobei der Riemen 4 eine Innenschicht 34 und eine Außenschicht 36 aufweist, wobei deren Übergang durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Der Riemen 4 hat direkten Kontakt zu der ersten Riemenscheibe 6, dessen äußerer Abschnitt teilweise in 4 dargestellt ist. Außerdem ist in 4 ein Durchleuchtungsbereich 56 markiert, der den Querschnitt des Riemens 4 und den zuvor genannten Teil der ersten Riemenscheibe 6 einschließt. Der Durchleuchtungsbereich 56 ist der Querschnittsbereich eines Querschnitts des Röntgenquellstrahls 18. Dieser kann beispielsweise der Querschnitt des Röntgenquellstrahls 18 sein, der an der Schnittfläche zu der Radialachse 32 auftritt, wie es beispielhaft in der 3 dargestellt ist. Die Radialachse 32 erstreckt sich in Radialrichtung R der ersten Umlenkrolle 6. Außerdem ist die Radialachse 32 senkrecht zur Mittelachse 20 des ersten Teils 22 des Röntgenquellstrahls 18.
• Aus der 4 ist deshalb zu entnehmen, dass Röntgenstrahlung 12 sowohl auf den genannten Teil der ersten Umlenkrolle 6 und den Riemen 4 trifft sowie außenseitig an dem Riemen 4 vorbeiführt. Durch entsprechende Absorption und/oder Ablenkung kann eine entsprechende Intensitätsverteilung der Röntgenstrahlung von dem Röntgensensor 14 erfasst werden, sodass sich aus dem Sensorsignal die Konturen ermitteln lassen, die auf die Gesamtschichtdicke D1 des Riemens 4, die Schichtdicke D2 der Außenschicht 36, die Schichtdicke D3 der Innenschicht 34 und/oder auf das Vorhandensein von Festigkeitsträgern 4 schließen lässt.
• Aus der 4 kann außerdem entnommen werden, dass die Schichtdicke des Riemens 4 die Schichtdicke D1 des gesamten Riemens 4 oder die Schichtdicke D2 der Außenschicht 36 in Radialrichtung R oder in Richtung Z (2) sein kann, wobei sich die Radialrichtung R auf eine Radialachse 32 bezieht, die den Abschnitt 24 des Riemens 4 senkrecht schneidet, welcher Abschnitt 24 zum Umlenken des Riemens 4 an der ersten Umlenkrolle 6 anliegt. Aufgrund des Antriebs 46 und dem daraus folgenden Umlauf des Riemens 4 in Umfangsrichtung U kann die Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 an einer beliebigen Stelle des Riemens 4 ermittelt werden. Denn jede Stelle des Riemens 4 passiert den Abschnitt 24 bei einem Umlauf des Riemens 4.
• Um eine Wartung des Riementriebs mit dem Riemen 4 rechtzeitig vor einem plötzlichen Ausfall des Riemens 4 ausführen zu können, ist es oftmals wünschenswert, dass die Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 überwacht wird. Es kann deshalb vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit 16 ausgebildet ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die ermittelte Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 repräsentiert. Die Auswerteeinheit 16 kann dazu ausgebildet sein, das Auswertesignal an eine andere Einheit, insbesondere an eine Überwachungseinheit oder an einen Bildschirm 44 zu übertragen. Die Auswerteeinheit 16 kann deshalb eine Signalschnittstelle 42 aufweisen, um das Ausgangssignal zu übertragen.
• Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit 16 zur Überwachung der Schichtdicke D1, D2 des Riemens 4 ausgebildet ist. So kann die Auswerteeinheit 16 beispielsweise konfiguriert sein, die ermittelte Schichtdicke D1, D3 des Riemens 4 mit einem vorbestimmten Schwellwert zu vergleichen. Weist die Außenschicht 36 des Riemens 4 bei Herstellung beispielsweise eine bestimmte Schichtdicke auf, so kann der Schwellwert beispielsweise 20 % der bei Herstellung bestehenden Schichtdicke der Außenschicht 36 betragen. Reduziert sich die Schichtdicke D2 der Außenschicht 36 aufgrund der Abnutzung des Riemens 4, so hat es sich in der Praxis als vorteilhat herausgestellt, wenn die Schichtdicke D2 der Außenschicht 36 einen Wert erreicht, der kleiner als der Schwellwert ist, einen Alarm auszulösen, sodass auf das Erreichen des Schwellwerts hingewiesen werden kann und/oder Folgemaßnahmen ergriffen werden können. Es ist deshalb bevorzugt vorgesehen, dass die Auswerteeinheit 16 ausgebildet ist, einen Alarm, insbesondere einen Alarmsignal, zu erzeugen, wenn beim Vergleich der ermittelten Schichtdicke D1, D3 des Riemens 4 mit dem vorbestimmten Schwellwert erkannt wird, dass die ermittelte Schichtdicke D1, D3 des Riemens 4 kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Außerdem kann die Auswerteeinheit 16 ausgebildet sein, das Ausgangssignal derart zu erzeugen, dass das Ausgangssignal alternativ zur ermittelten Schichtdicke D1, D2 oder ergänzend zur ermittelten Schichtdicke D1, D2 den Alarm bei dessen Eintritt repräsentiert. Der Eintritt wird durch den Vergleich der ermittelten Schichtdicke D1, D2 mit dem vorbestimmten Schwellwert erkannt. Hierzu kann die Auswerteeinheit 16 entsprechend konfiguriert sein. Das Ausgangssignal kann sodann an eine übergeordnete Überwachungseinheit gesendet werden, um entsprechende Folgemaßnahmen einzuleiten. Dies kann beispielsweise der Austausch des Riemens 4 mit einem neuwertigen Riemen sein. Der rechtzeitige Austausch des Riemens 4 gewährleistet, dass der Austausch mit einem minimalen Zeitaufwand und/oder zu einer besonders günstigen Zeit ausgeführt werden kann, sodass möglichst geringe Folgekosten durch den Stillstand des Riementriebs mit dem Riemen 4 entstehen.
• Die Auswerteeinheit 16 ist vorzugsweise zur Ermittlung eines Querschnittsbilds des Riemens 4 basierend auf dem Sensorsignal ausgebildet, wobei die Auswerteeinheit 16 außerdem ausgebildet sein kann, ein Bildsignal zu erzeugen, dass das Querschnittsbild repräsentiert. Das Bildsignal kann von der Auswerteeinheit 16 an eine Anzeigeeinheit, insbesondere einen Bildschirm 44 gesendet werden. Es ist aber auch möglich, dass das Bildsignal als ein Datenstream in einem Netzwerk zur Verfügung gestellt wird, sodass das Bildsignal an einen Empfänger des Datennetzwerks geschickt werden kann. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Systems 2 zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass das System 2 einen Bildschirm 44 aufweist, der mit der Auswerteeinheit 16 direkt oder indirekt gekoppelt ist. So kann beispielsweise eine weitere Signalverbindung 58 zwischen der Auswerteeinheit 16 und dem Bildschirm 44 ausgebildet sein. Diese weitere Signalverbindung 58 kann eine leitungsgebundene und/oder Funkverbindung sein. Über diese weitere Signalverbindung 58 kann das Bildsignal von der Auswerteeinheit 16 an den Bildschirm 44 übertragen werden. Der Bildschirm 44 kann ausgebildet sein, um das Querschnittsbild des Riemens 4 basierend auf dem Bildsignal anzuzeigen.
• Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
• Bezugszeichenliste

D1

Schichtdicke des gesamten Riemens

D2

Schichtdicke der Außenschicht des Riemens

D3

Schichtdicke der Innenschicht des Riemens

R

Radialrichtung

U

Umfangsrichtung

Z

Richtung senkrecht zur Umfangsrichtung

2

System

4

Riemen

6

erste Umlenkrolle

8

weitere (zweite) Umlenkrolle

10

Röntgenstrahler

12

Röntgenstrahlung

14

Röntgensensor

16

Auswerteeinheit

18

Röntgenquellstrahl

20

Mittelachse

21

mittlere Achse

22

erster Teil (des Röntgenquellstrahls)

24

Abschnitt (des Riemens)

26

Röntgenmessstrahl

30

Röntgennebenstrahl

32

Radialachse

34

Innenschicht

36

Außenschicht

38

Trägermaterial (der Innenschicht)

40

Festigkeitsträger

42

Signalschnittstelle

44

Bildschirm

46

Antrieb

48

Innenseite

50

Außenseite

52

Arbeitstrum

54

Signalverbindung

56

Durchleuchtungsbereich

58

Signalverbindung

Claims (13)

1. System (2) zur Ermittlung einer Schichtdicke D1, D2 eines Riemens (4), wobei das System (2) aufweist: eine erste Umlenkrolle (6), mindestens eine weitere Umlenkrolle (8), einen Riemen (4), der jede der Umlenkrollen (6, 8) zumindest teilweise umschlingt, einen Röntgenstrahler (10), der zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlung (12) ausgebildet ist, einen Röntgensensor (14), der zur Erfassung von Röntgenstrahlung ausgebildet ist, und eine Auswerteeinheit (16), wobei der Röntgenstrahler (10) und der Röntgensensor (14) derart zueinander angeordnet sind, sodass die von dem Röntgenstrahler (10) ausgestrahlte Röntgenstrahlung (12) als ein Röntgenquellstrahl (18) auf den Röntgensensor (14) gerichtet ist, wobei der Röntgenstrahler (10) und der Röntgensensor (14) derart außenseitig zu der ersten Umlenkrolle (6) und dem Riemen (4) angeordnet sind, sodass eine Mittelachse (20) eines ersten Teils (22) des Röntgenquellstrahls (18) den Riemen (4) ausschließlich in einem an der ersten Umlenkrolle (6) zum Umlenken anliegenden Abschnitt (24) des Riemens (4) schneidet, sodass der erste Teil (22) des Röntgenquellstrahls (18) den Riemen (4) teilweise durchdringt und zu einem Röntgenmessstrahl (26) wird, der von dem Röntgensensor (14) erfasst wird, wobei der Röntgensensor (14) zur Erzeugung eines Sensorsignals ausgebildet ist, das die von dem Röntgensensor (14) erfasste Röntgenstrahlung zumindest des Röntgenmessstrahls (26) repräsentiert, wobei der Röntgensensor (14) zur Übertragung des Sensorsignals direkt oder indirekt mit der Auswerteeinheit (16) gekoppelt ist, und wobei die Auswerteeinheit (16) zur Ermittlung einer Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) basierend auf dem Sensorsignal konfiguriert ist.
2. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Teil des Röntgenquellstrahls (18) den Riemen (4) nicht oder nicht ausschließlich durchdringt und einen Röntgennebenstrahl (30) bildet, dessen Röntgenstrahlung von dem Röntgensensor (14) erfasst wird, wobei das Sensorsignal die von dem Röntgensensor (14) erfasste Röntgenstrahlung des Röntgenmessstrahls (26) und des Röntgennebenstrahls (30) repräsentiert.
3. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (20) des ersten Teils (22) des Röntgenquellstrahls (18) senkrecht zu einer Radialachse (32) in Radialrichtung R der ersten Umlenkrolle (6) ist, wobei die Radialachse (32) den Abschnitt (24) des Riemens (4) senkrecht schneidet, welcher Abschnitt (24) zum Umlenken des Riemens (4) an der ersten Umlenkrolle (6) anliegt.
4. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) konfiguriert ist, die Schichtdicke D1, D2 des Abschnitts (24) des Riemens (4) als die Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) zu ermitteln.
5. System (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) konfiguriert ist, die Schichtdicke D1, D2 des Abschnitts (24) des Riemens (4) in Radialrichtung R der ersten Umlenkrolle (6) basierend auf dem Sensorsignal zu ermitteln.
6. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (4) eine Innenschicht (34) und eine auf der Innenschicht (34) angeordnete Außenschicht (36) aufweist, wobei die Innenschicht (34) ein Trägermaterial (38) mit eingebetteten Festigkeitsträger (40) aufweist, und wobei die Außenschicht (36) frei von Festigkeitsträgern ist.
7. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (38) der Innenschicht (34) von Gummimaterial gebildet ist und/oder wobei die Außenschicht (36) von Gummimaterial gebildet ist.
8. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) konfiguriert ist, als Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) die Schichtdicke D2 der Außenschicht (36) des Riemens (4) basierend auf dem Sensorsignal zu ermitteln.
9. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) ausgebildet ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) repräsentiert, wobei die Auswerteinheit (16) eine Signalschnittstelle (42) aufweist, um das Ausgangsignal zu übertragen.
10. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinheit (16) konfiguriert ist, die Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) mit einem vorbestimmten Schwellwert zu vergleichen, und wobei die Auswerteeinheit (16) ausgebildet ist, einen Alarm, insbesondere als ein Alarmsignal, zu erzeugen, wenn die Schichtdicke D1, D2 des Riemens (4) kleiner als der Schwellwert ist.
11. System (2) nach den vorhergehenden Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) ausgebildet ist, das Ausgangssignal derart zu erzeugen, dass das Ausgangssignal alternativ zur Schichtdicke D1, D2 oder ergänzend zur Schichtdicke D1, D2 den Alarm bei dessen Eintritt repräsentiert.
12. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (4) von einem Förderband gebildet ist.
13. System (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (16) zur Ermittlung eines Querschnittbilds des Riemens (4) basierend auf dem Sensorsignal ausgebildet ist, wobei die Auswerteeinheit (16) ausgebildet ist, ein Bildsignal zu erzeugen, das das Querschnittsbild repräsentiert, und wobei das System (2) einen Bildschirm (44) umfasst, der mit der Auswerteeinheit (16) direkt oder indirekt gekoppelt ist, um das Bildsignal an den Bildschirm (44) zu übertragen, und wobei der Bildschirm (44) ausgebildet ist, das Querschnittsbild des Riemens (4) basierend auf dem Bildsignal anzuzeigen.

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