DE102021123217A1

DE102021123217A1 - Einlagenelement zur Führung eines Seils oder Kabels, Seil- bzw. Kabelführungsrolle und Verfahren zum Herstellen eines Einlagenelements

Info

Publication number: DE102021123217A1
Application number: DE102021123217.1A
Authority: DE
Inventors: Walter Haring; Herwig Miessbacher; Lionel Royer; Florian Sturm
Original assignee: Semperit AG Holding
Current assignee: Semperit AG Holding
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2023-03-09
Also published as: WO2023036591A1; CA3231355A1; WO2023036591A9

Abstract

Einlagenelement (1) zur Führung eines Seils oder Kabels, insbesondere für eine Seilbahnanlage. Das Einlagenelement (1) umfasst eine Deckschicht (2) mit einer ersten Deckschichtseite (6), die dazu ausgebildet ist, mit einem zu führenden Seil oder Kabel in Kontakt zu gelangen, und einer der ersten Deckschichtseite (6) gegenüberliegenden zweiten Deckschichtseite (7), und ein Indikatorelement (3), das an und/oder in der Deckschicht (2) angeordnet ist. Das Indikatorelement (3) ist dazu ausgestaltet, einen Verschleißzustand des Einlagenelements (1) anzuzeigen. Ferner wird eine Seilrolle umfassen das Einlagenelement (1) und ein Verfahren zur Herstellung des Einlagenelements (1) bereitgestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einlagenelement zur Führung eines Seils oder Kabels, eine Seil- bzw. Kabelführungsrolle und ein Verfahren zum Herstellen des Einlagenelements.
Einlagenelemente, manchmal auch Futter genannt, werden für Seilrollen oder auch für Umlenkscheiben einer Seilbahn, sei es einer Luft- oder einer Schienenseilbahn, oder eines Schleppliftes genutzt. Die Einlagenelemente haben die Aufgabe ein Seil oder Kabel abzustützen und zu führen. Ferner haben Einlagenelemente auch eine schalldämpfende und schwingungsdämpfende Wirkung. Aufgrund des Vorsehens solcher Elemente in sensiblen Systemen wie Seilbahnen muss ein Verschleiß solcher Einlagenelemente regelmäßig überwacht werden, um vor einem Versagen eines Einlagenelements dieses rechtzeitig auswechseln zu können. Eine solche Überwachung wird meist durch in Augenscheinnahme der Einlagenelemente durch geschultes Personal bewerkstelligt. Dabei wird die Form des Einlagenelements mit einer Messlehre oder Schublehre gemessen und mit einem Ausgangszustand verglichen. Basierend auf einer Abweichung der Form des Einlagenelements zu dessen Ausgangszustand kann auf einen Verschleißzustand rückgeschlossen werden. Aufgrund der oft schlecht zu erreichenden Einlagenelemente (beispielsweise bei einer Seilbahn an den Stützen der Seilbahn) ist die Überwachung der Einlagenelemente personalintensiv, schwierig sowie zeitaufwendig und daher teuer.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überwachung eines Einlagenelements zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird mit einem Einlagenelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Seil- bzw. Kabelführungsrolle mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und mit einem Verfahren zum Herstellen des Einlagenelements mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Zu bevorzugende Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Einlagenelement zur Führung eines Seils oder Kabels, insbesondere für eine Seilbahnanlage, bereitgestellt umfassend eine Deckschicht mit einer ersten Deckschichtseite, die dazu ausgebildet ist, mit einem zu führenden Seil oder Kabel in Kontakt zu gelangen, und einer der ersten Deckschichtseite gegenüberliegenden zweiten Deckschichtseite, und ein Indikatorelement, das an und/oder in der Deckschicht angeordnet ist, und wobei das Indikatorelement dazu ausgestaltet ist, einen Verschleißzustand des Einlagenelements anzuzeigen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Einlagenelement auch bei Seilrollen für Lifte, Aufzüge, Kranen usw. Anwendung finden, im Grunde genommen überall dort, wo ein Kabel oder Seil geführt wird, entlangläuft oder umgelenkt wird. Die Erfindung betrifft gleichermaßen sogenannte Verschleißbänder, die anstatt einstückiger, geschlossener Seilrollen-Einlagenelemente als verschließbare Bänder vorgesehen sein können. Beispielsweise können solche verschleißbaren Bänder ein Seil oder Kabel vor einem direkten Kontakt mit einem Bauwerk oder anderen Strukturen schützen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung schonen Einlagenelemente, Futter oder Ausfütterungen für Seilrollen einerseits das Seil oder Kabel und andererseits die Seilrolle selbst oder vielmehr die sie bildenden, meist metallischen Seilrollen-Scheiben. Des Weiteren kann auch die Lagerung der Seilrolle und das Tragwerk geschont werden. Ferner können Einlagenelemente auch einen erhöhten Komfort bei einer Führung des Seils durch eine Rolle bewirken, indem sie für einen mechanisch und akustisch ruhigen Lauf sorgen. Dazu kann das Einlagenelement aus einem weicheren und/oder elastischeren Material gefertigt sein als die Rolle, auf der das Einlagenelement vorgesehen sein kann. Demzufolge kann das die Einlagenelement als ein einteiliger Ring beispielsweise aus einem Elastomer oder Gummi gefertigt sein. Das Einlagenelement kann mit oder ohne flexiblen Textilgewebe- oder flexiblen Drahtgeflecht-Einlagen realisiert sein. Für hohe Belastungen kann das Einlagenelement aus einem Kunststoff gefertigt sein, der als Basispolymer Polyurethan umfassen kann und zu der Kategorie der Thermo- oder Duroplaste gehören kann.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es bei dem erfindungsgemäßen Einlagenelement für eine Person nicht notwendig, zur Überprüfung des Verschleißzustands des Einlagenelements in unmittelbarer Nähe des Einlagenelements zu sein. Vielmehr ist es ausreichend, dass das Einlagenelement aus der Ferne in Augenschein genommen wird, da anhand des Indikatorelements einfach erkannt werden kann, in welchem Verschleißzustand sich das Einlagenelement befindet. Beispielsweise kann es bei der Verwendung in Seilbahnsystemen ausreichend sein, ein Einlagenelement vom Boden aus, beispielsweise mittels eines Fernglases, zu inspizieren und somit unmittelbar eine Information über den Verschleißzustand zu erhalten. Somit kann ein Zeitaufwand der Inspektion signifikant verringert werden, so dass beispielsweise bei einer Betriebsfahrt im Vorbeifahren der Verschleißzustand eines Einlagenelements geprüft werden kann. Somit kann die bisher bekannte zeitintensive und riskante Arbeit der Überprüfung der Einlagenelemente verringert bzw. vermieden werden und gleichzeitig sichergestellt werden, dass durch die objektive Anzeige durch das Indikatorelement der Verschleißzustand unabhängig von der prüfenden Person objektiv festgestellt werden kann. Somit kann sichergestellt werden, dass das Einlagenelement immer zur gleichen Zeit ausgetauscht wird. Demgegenüber ist bei der rein visuellen und individuellen Überprüfung durch eine Person nicht gewährleistet, dass mehrere Einlagenelemente gleich objektiv beurteilt werden. Folglich können durch Verwendung des Einlagenelements gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung Tauschintervalle der Einlagenelemente vereinheitlicht werden.
Das Einlagenelement kann ein separates Teil sein und dazu ausgebildet sein, in einer Rolle festgelegt zu werden. Die Rolle wiederum kann beispielsweise an einer Struktur wie beispielsweise einer Stütze drehbar gehalten sein. Beispielsweise kann die Rolle mittels eines Gleitlagers oder Wälzlagers drehbar an der Struktur gelagert sein. Ein Seil oder Kabel kann auf das Einlagenelement aufgelegt sein und durch dieses gestützt und/oder geführt werden. Dabei kann eine Seilführungsrichtung die Erstreckungsrichtung des zu führenden Seils bezeichnen. Das Einlagenelement kann ferner dazu ausgebildet sein, das Seil gegen Querverlagerung quer zu der Seilführungsrichtung zu schützen. Dazu kann das Einlagenelement eine geringere Festigkeit als die Rolle aufweisen. Mit anderen Worten kann das Einlagenelement aus einem elastischen Material gebildet sein, das das zu führende Seil zumindest teilweise umgibt. Um eine Führungseigenschaft zu verbessern, kann sich das Einlagenelement zumindest teilweise an die Form des zu führenden Seils anpassen.
Die Deckschicht kann eine Volumenschicht sein, die eine Erstreckung in alle drei Raumrichtungen aufweist. Insbesondere in einem Querschnitt quer zu der Seilführungsrichtung kann die Deckschicht eine erste Deckschichtseite und eine zweite gegenüberliegende Deckschichtseite aufweisen. Eine Oberfläche der Deckschicht an der ersten und eine Oberfläche der Deckschicht an der zweiten Deckschichtseite können im Vergleich zu den Seitenflächen der Deckschicht um ein Vielfaches größer sein. Die erste Deckschichtseite kann eine solche Form aufweisen, dass das Seil oder Kabel zuverlässig durch das Einlagenelement geführt werden kann. Dazu kann die erste Deckschichtseite beispielsweise eine Form aufweisen, die komplementär zu dem zu führenden Seil oder Kabel ist. Vorzugsweise weist die erste Deckschichtseite eine solche Form auf, dass das Seil zumindest teilweise in der Deckschicht aufgenommen ist. Dazu kann die Deckschicht an der ersten Deckschichtseite beispielsweise vertieft sein und/oder einen Bereich aufweise, der aus einem anderen (z.B. weicheren) Material gebildet ist.
Das Indikatorelement kann durch einen Betrieb (d.h. durch den Kontakt zwischen dem Seil und der Deckschicht und/oder der Indikatorschicht) so beeinflusst und/oder verändert werden, dass ein Verschleißzustand des Einlagenelements, insbesondere der Decklage, durch den das Indikatorelement (beispielsweise einen Zustand des Indikatorelements) angezeigt werden kann. Das Indikatorelement kann beispielsweise eine weitere Schicht sein, die beispielsweise an der zweiten Deckschichtseite der Deckschicht angeordnet ist. Durch eine Abnutzung der Deckschicht kann dann das Indikatorelement sichtbar werden, so dass von außen mit Blick auf die erste Deckschichtseite schnell und einfach festgestellt werden kann, dass die Deckschicht bzw. das Einlagenelement einen bestimmten Verschleißzustand aufweist. Dazu kann das Indikatorelement beispielsweise eine von der Deckschicht unterschiedliche Farbe aufweisen. Beispielsweise kann die Deckschicht schwarz sein und das Indikatorelement weiß. Somit kann sichergestellt sein, dass durch den hohen Kontrast schnell und einfach erkannt werden kann, dass die Indikatorschicht an die Oberfläche des Einlagenelements getreten ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Indikatorelement ein Streifen sein, der an der ersten Deckschichtseite der Deckschicht zumindest in dem Bereich vorgesehen ist, in dem das Seil durch die Deckschicht geführt wird. Beispielsweise kann das Indikatorelement ein streifenartiges Element sein, das sich quer zu der Seilführungsrichtung und/oder entlang der Seilführungsrichtung in oder an der ersten Deckschichtseite befindet. Auch in diesem Fall kann das Indikatorelement eine von der Deckschicht unterschiedliche Farbe aufweisen. Während einem Betrieb kann die Deckschicht und das Indikatorelement abgerieben werden. Dabei kann das Indikatorelement eine geringere Materialstärke als die Deckschicht aufweisen, so dass bei einem Abrieb irgendwann das Indikatorelement verschwunden ist (d.h. nicht mehr sichtbar ist), so dass bei einer Ansicht auf die erste Deckschichtseite erkannt werden kann, ob das Indikatorelement dort noch vorhanden ist oder nicht. Ferner kann das Indikatorelement oder die Indikatorelemente eine sich von der ersten Deckschichtseite wegzeigende und verjüngende oder breiter werdende Form aufweisen. So kann das sichtbare Indikatorelement abhängig von dem Verschleiß dicker oder dünner sein. Somit kann das Indikatorelement anzeigen, ob und/oder inwieweit die Deckschicht verschlissen ist. Insbesondere bei der Ausführungsform, bei der das Indikatorelement sich quer zu der Seilführungsrichtung erstreckt, kann auf einfache Weise erkannt werden, in welchem Bereich der ersten Deckschichtseite ein besonders großer Abrieb durch das Seil oder Kabel stattgefunden hat. Somit kann auch auf einen Betriebszustand (beispielsweise auf einer außermittige Führung des Seils, eine ungleichmäßige Belastung des Einlagenelements, usw.) geschlossen werden. Dadurch kann der Betrieb weiter optimiert und die Sicherheit erhöht werden.
Vorzugsweise können mehrere Indikatorelemente in oder an der Deckschicht vorgesehen sein. Beispielsweise können mehrere Indikatorelemente als Schichten parallel zu der ersten Deckschichtseite in eine aufeinander aufbauenden Weise vorgesehen sein. Jede Indikatorschicht kann dabei eine unterschiedliche Farbe aufweisen. Dabei ist es denkbar, dass das Indikatorelement, das sich am nächsten an der ersten Deckschichtseite befindet, beispielsweise eine grüne Farbe aufweist, das darauffolgende Indikatorelement eine orangene Farbe aufweist und das wiederum darauffolgende Indikatorelement eine rote Farbe aufweist. Daher kann das Einlagenelement bei der vorliegenden Ausführungsform insgesamt drei Indikatorelemente, die jeweils als separate Schichten ausgebildet sind, aufweisen. Bei einem Betrieb wird dann zuerst die Deckschicht zumindest teilweise abgenutzt, so dass das erste (grüne) Indikatorelement sichtbar wird. Hierbei kann das Indikatorelement somit anzeigen, dass die Deckschicht bereits verschlissen ist, aber dennoch ein weiterer Betrieb des Einlagenelements möglich ist (durch die grüne Farbe des ersten Indikatorelements). Ist dann das erste Indikatorelement ebenfalls verschlissen, kommt das zweite Indikatorelement (gelbe Schicht) zum Vorschein und zeigt an, dass demnächst das Einlagenelement verschlissen ist und auszutauschen ist. Sobald dann das rote Indikatorelement sichtbar wird, zeigt das Indikatorelement an, dass nun ein Austausch des Einlagenelements notwendig ist. Analog dazu kann das Einlagenelement eine Vielzahl von verschiedenen Schichten als Indikatorelemente aufweisen, so dass eine engmaschige Überwachung des Einlagenelements möglich ist. Ferner ist es denkbar, dass sich das Indikatorelement variabel relativ zu der ersten Deckschichtseite erstreckt. So kann ein sichtbares Muster an der ersten Deckschichtseite realisiert werden, wenn die Deckschicht verschlissen wird. Das Muster kann sich abhängig von dem Verschließzustand ändern. Beispielswiese kann sich das Indikatorelement wellenförmig relativ zu der ersten Deckschichtseite erstreckt. Durch die variable Anordnung des Indikatorelements kann bewirkt werden, dass ein Verschleißzustand nur durch Fachpersonal und/oder Bilderkennungssystem erkannt werden kann und nicht durch Fahrgäste oder Besucher. Somit kann verhindert werden, dass es durch ungeschulte Personen zu falschen Interpretationen des Indikatorelements kommt.
Durch das obige Einlagenelement ergibt sich einerseits eine Reduktion des Gefahrenpotentials für das Personal, das die Einlagenelemente in Augenschein nehmen muss, und eine Reduktion des Aufwands der Feststellung des Verschleißes des Einlagenelements. Beispielsweise kann das Einlagenelement während einer Betriebsfahrt aus einer gewissen Entfernung kontrolliert werden.
Vorzugsweise deckt das Indikatorelement die erste Deckschichtseite und/oder die zweite Deckschichtseite zumindest teilweise oder abschnittsweise ab.
In dem Fall, bei dem das Indikatorelement als eine Volumenschicht ausgebildet ist, kann das Indikatorelement die Deckschicht zumindest in dem Bereich abdecken, in dem das Seil oder Kabel mit der Deckschicht in Kontakt gelangt. Mit anderen Worten kann das Indikatorelement in diesem Fall an der ersten Deckschichtseite angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Indikatorschicht an der zweiten Deckschichtseite (d.h. an der von dem Seil oder Kabel abgewandten Seite der Deckschicht) vorgesehen sein und sich über die zweite Deckschichtseite erstrecken. In diesem Fall kommt die Indikatorschicht erst zum Vorschein, wenn die Deckschicht verschlissen ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Indikatorschicht auch abschnittsweise die erste Deckschichtseite und/oder die zweite Deckschichtseite bedecken. In diesem Fall kann das Indikatorelement als Streifenelemente (beispielsweise quer zu oder entlang der Seilführungsrichtung) angeordnet sein. Somit kann das Indikatorelement abhängig vom Einsatz des Einlagenelements angeordnet sein. So kann beispielsweise eine abschnittsweise Anordnung des Indikatorelements in einem Fall vorteilhaft sein, bei dem das Kabel oder Seil an einem vorher bekannten Bereich mit der Deckschicht in Kontakt gelangt. Demgegenüber kann eine flächige Anordnung des Indikatorelements in einem Fall vorgesehen sein, bei dem vorher nicht eindeutig abzusehen ist, wo ein Verschleiß auftreten wird. Letzteres kann beispielsweise bei großflächigen Einlageelementen der Fall sein. Somit kann das Einlagenelement stets adäquat dem Einsatzzweck entsprechend vorgesehen sein. Ferner ist es denkbar das Indikatorelement innerhalb der Deckschicht vorzusehen. Beispielsweise bei der halben Materialstärke der Deckschicht. Somit kann beispielsweise ein Verschleißzustand angezeigt werden, bei dem das Einlagenelement zur Hälfte verschlissen ist. Folglich kann eine zuverlässige Überwachung der noch zu erwartenden Lebensdauer des Einlagenelements bereitgestellt werden.
Vorzugsweise umfasst die Deckschicht SBR, NR, NBR, EPDM, CSM, BR und/oder FKM.
Somit kann die Deckschicht eine ausreichende Elastizität aufweisen, so dass zum einen eine sichere Führung des Kabels oder Seils gewährleistet ist und zum anderen die nötigen Schalldämpfungseffekte und Schwingungsdämpfungseffekte realisiert sind. Ferner sind die Materialien SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk), NR (Naturkautschuk), NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), CSM (Hypalon), BR (Polybutadien-Kautschuk) und/oder FKM (Fluorkautschuk) gut verarbeitbar, so dass die Deckschicht leicht und in einer geeigneten Form herstellbar ist. Insbesondere kann das Einlagenelement ein Vulkanisationsprodukt sein. Zudem sind die oben genannten Materialien günstig und machen daher den Herstellungsprozess des Einlagenelements effizient. Ferner kann die Deckschicht eine Mischung der obigen Materialien umfassen. Die obigen Materialien oder Mischungen daraus können jeweils das Grundpolymer darstellen und können durch Zuschläge wie beispielsweise Ruß usw. erweitert werden. Somit können die gewünschten Eigenschaften (wie beispielsweise Farbe), die bei dem Einsatzzweck des Einlagenelements gefordert sind, einfach erreicht werden.
Vorzugsweise umfasst das Indikatorelement PE, PP, TPE, PA und/oder PETP.
Mit den obigen Materialien kann das Indikatorelement geeignete Eigenschaften aufweisen, um zum einen den Verschleißzustand geeignet anzeigen zu können und zum anderen eine ausreichende Festigkeit aufzuweisen, um beispielsweise im Fall eines Kontakts mit dem Seil oder Kabel dieses sicher und geeignet zu führen und dennoch den Verschleißzustand des Einlagenelements anzuzeigen. Mit anderen Worten kann die Indikatorschicht PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), TPE (thermoplastische Elastomere), PA (Polyamide) und/oder PETP (Polyethylenterephthalat) umfassen. Ferner kann das Indikatorelement auch Mischungen der obigen Materialien umfassen. Dabei könnten die obigen Materialien lediglich das Grundpolymer darstellen und weitere Zuschlagsstoffe, wie beispielsweise Ruß usw. umfassen. Folglich kann auch das Indikatorelement an den jeweiligen Einsatzbereich des Einlagenelements geeignet angepasst sein und eine ausreichende Festigkeit und Widerstandskraft für einen dauerhaften Betrieb aufweisen.
Vorzugsweise weisen das Indikatorelement und die Deckschicht unterschiedliche Eigenschaften, wie insbesondere Härte, Dichte, Reißfestigkeit, Reißdehnung, Abrieb, Rückprallelastizität, Druckverformungsrest, Weiterreißwiderstand, Glasübergangstemperatur, elektrische Leitfähigkeit und/oder Quellung auf.
Die Deckschicht weist dabei vorzugswiese eine Shore-A-Härte von größer als 81 Shore auf. Demgegenüber kann das Indikatorelement eine Shore-A-Härte von kleiner 80 Shore aufweisen. Es wurde herausgefunden, dass in dem oben genannten Bereich eine besonders hohe Energieeffizienz (insbesondere hinsichtlich der Verformung des Einlagenelements) bei der Verwendung des Einlagenelements in einer Führungsrolle für eine Seilbahnanlage erreichbar ist. Dadurch, dass das Indikatorelement eine geringere Härte hat verglichen mit der Deckschicht, kann sichergestellt sein, dass das Indikatorelement bei Kontakt mit dem Seil oder Kabel schneller erodiert wird als die Deckschicht, so dass ein Verschleißzustand eindeutig und einfach auch aus einer gewissen Entfernung erkennbar ist. Die Härte kann beispielsweise nach DIN 53505, DIN EN ISO 868 oder analog dazu bestimmt sein.
Die Dichte des Indikatorelements ist vorzugsweise geringer als die Dichte der Deckschicht. Vorzugsweise ist die Dichte des Indikatorelements geringer als 1,25 g/cm³ und die Dichte der Deckschicht ist vorzugsweise größer als 1,25 g/cm³. Somit kann sichergestellt sein, dass eine Anzeige des Verschleißzustands des Einlagenelements eindeutig möglich ist. Die Dichte kann vorzugsweise gemäß der Norm EN ISO 1183-1 bestimmt werden. Vorzugsweise weist die Deckschicht eine Dichte im Bereich von 1,26 g/cm³ bis 1,28 g/cm³ auf. Hierbei ist sichergestellt, dass das Gewicht des Einlagenelements in einem geeigneten Bereich liegt, um insbesondere in Verbindung mit einer Rolle für eine Seilbahnanlage genutzt zu werden. In diesem Fall ist ein besonders effizienter Betrieb der Rolle ermöglicht.
Die Reißfestigkeit kann eine maximale mechanische Zugspannung angeben, die ein Werkstoff aushalten kann bevor er versagt (beispielsweise zerreißt). Vorzugsweise weist die Deckschicht eine Reißfestigkeit von größer als 15 N/mm² auf. Demgegenüber kann das Indikatorelement eine Reißfestigkeit von kleiner als 15 N/mm² aufweisen. In diesem Bereich kann sichergestellt sein, dass die Deckschicht eine ausreichende Widerstandskraft gegen Versagen aufweist. Somit kann die benötigte Sicherheit bei einer Führung eines Seils oder Kabels sichergestellt sein. Demgegenüber genügt bei dem Indikatorelement eine geringere Reißfestigkeit, da dieses, wenn überhaupt, nur teilweise zur Führung des Seils oder Kabels genutzt wird. Durch die oben dargestellten Bereiche, kann ein besonders effizientes Einlagenelement gebildet sein, da das Indikatorelement mit einer geringeren Reißfestigkeit ausgestattet sein kann und somit günstiger ist.
Reißdehnung oder Bruchdehnung kann ein Kennwert sein, der eine bleibende Verlängerung eines Bauteils bezogen auf dessen Anfangslänge angibt, wenn das Bauteil durch eine Kraft belastet wird. Mit anderen Worten kann die Reißdehnung eine Verformungsfähigkeit eines Bauteils angeben. Vorzugsweise kann die Reißdehnung gemäß der Norm DIN 53504-S2 bestimmt werden. Vorzugsweise weist die Deckschicht eine Reißdehnung von zumindest 120 % auf. Demgegenüber weist das Indikatorelement eine Reißdehnung von zumindest 200 % auf. Somit kann sichergestellt sein, dass ein sicherer Betrieb des Einlagenelements gewährleistet ist, ohne dass mit einem vorzeitigen Versagen zu rechnen ist, selbst wenn das Indikatorelement an der Führung des Seils oder Kabels beteiligt ist.
Der Abrieb (auch als Abrasion oder Erosion bezeichnet) kann einen Materialverlust an einer Oberfläche von Bauteilen bezeichnen. Der Abrieb kann durch mechanische Beanspruchung, wie beispielsweise durch Reibung, und/oder durch Umwelteinflüsse verursacht werden. Bei dem Abtrag von Material des Bauteils können meist sehr kleine Partikel erzeugt werden. In der Materialwissenschaft kann der Abrieb auch als Verschleiß bezeichnet werden. Vorzugsweise wird der Abrieb als Volumen nach der Norm ISO 4649 - Methode A - bestimmt. Vorzugsweise weist die Deckschicht einen Abrieb von größer als 160 mm³ auf. Demgegenüber weist das Indikatorelement einen Abrieb von vorzugsweise weniger als 160 mm³ auf. Ferner kann der Abrieb der Deckschicht und des Indikatorelements auf maximal 200 mm³ begrenzt sein. Somit kann auch ein dauerhafter Betrieb des Einlagenelements sichergestellt sein. Dies ist besonders vorweilhaft, wenn sich das Indikatorelement in dem Material der Deckschicht befindet. Ferner kann durch die Obergrenze des Abriebs ein übermäßiger Eintrag von Material in die Umwelt vermieden werden.
Die Rückprallelastizität kann zur Beurteilung eines Elastizitätsverhaltens von Elastomeren einer Stoßbeanspruchung herangezogen werden. Vorzugsweise weist die Deckschicht eine Rückprallelastizität von zumindest 40 % auf. Demgegenüber weist das Indikatorelement vorzugsweise eine Rückprallelastizität von weniger als 40 % auf. Vorzugsweise wird die Rückprallelastizität gemäß der Norm DIN 53512 bestimmt. Ferner kann die Deckschicht und das Indikatorelement zumindest eine Rückprallelastizität von 25 % aufweisen. Somit kann sichergestellt sein, dass das Seil oder Kabel sicher auf dem Einlagenelement geführt wird, ohne von diesem abzuspringen, wodurch eine sichere Führung des Seils möglich ist.
Der Druckverformungsrest ist ein Maß dafür, wie sich Elastomere bei lang andauernder konstanter Druckverformung und anschließender Entspannung verhalten. Vorzugsweise wird der Druckverformungsrest über 24 Stunden bei 70°C und 20 % Verformung gemäß der Normung ISO 815 Typ B bestimmt. Dabei kann vorzugsweise die Deckschicht eine Druckverformungsrest von weniger als 20 % aufweisen. Demgegenüber kann das Indikatorelement einen Druckverformungsrest von zumindest 20 % aufweisen. Somit kann auch bei einer lang andauernden Belastung des Einlagenelements eine sichere Führung des Seils sichergestellt sein. Ferner kann somit sichergestellt sein, dass das Indikatorelement zuverlässig einen Verschleißzustand des Einlagenelements anzeigt. In dem obigen Bereich kann ein besonders haltbares Einlagenelement bereitgestellt werden.
Der Durchgangswiderstand kann einen grad dafür sein, wie gut ein Bauteil den elektrischen Strom leitet. Der spezifische Durchgangswiderstand ergibt sich aus gemessenen Durchgangswiderstand multipliziert mit der Messfläche dividiert durch die Probelänge. Vorzugsweise wird der spezifische Durchgangswiderstand gemäß der Norm IEC 62631-3-2 bestimmt. Vorzugsweise weist die Deckschicht einen spezifischen Durchgangswiderstand von kleiner als 6,7*10¹³ Ohm*cm auf. Demgegenüber weist die Indikatorschicht vorzugsweise einen spezifischen Durchgangswiderstand von zumindest 5 mal 10¹⁴ Ohm*cm auf. Damit ist sichergestellt, dass das Indikatorelement elektrisch nichtleitend ist. Dies ist dann vorteilhaft, wenn beispielsweise eine leitende Deckschicht verwendet wird (beispielsweise mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 1,9 mal 10⁵ Ohm*cm). In diesem Fall kann detektiert werden, wenn das Seil mit dem Einlagenelement lediglich über das Indikatorelement in Kontakt ist, und somit der elektrische Widerstand stark ansteigt. Mit anderen Worten kann an ein zu führendes Seil oder Kabel eine Spannung angelegt werden, die an einer leitenden Deckschicht gemessen werden kann. Sobald die Deckschicht verschlissen ist und das Seil oder Kabel lediglich über das Indikatorelement mit dem Einlagenelement in Berührung ist, kann ein angestiegener Widerstand detektiert werden. Somit kann darauf geschlossen werden, dass die Deckschicht verschlissen ist. Alternativ kann diese Ausgestaltung auch anders herum ausgebildet sein, so dass die Deckschicht nichtleitend ist und das Indikatorelement eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Detektorelement (beispielsweise Sensorelement) und dem zu führenden Seil herstellt. Auch in diesem Fall kann detektiert werden (in diesem Fall durch ein Herstellen einer elektrischen Verbindung), dass die Deckschicht verschlissen ist.
Der Weiterreißwiderstand kann beispielsweise gemäß der ÖNORM C 9446:2007 02 01 bestimmt werden. Der Weiterreißwiderstand kann die maximale erforderliche Kraft sein, um einen Riss im Material zu erzeugen und in Relation zur Dicke des Materials stehen. Ein Verhältnis des Weiterreißwiderstands der Deckschicht durch den Weiterreißwiderstand des Indikatorelements kann vorzugsweise in einem Bereich von 0,7 bis 1,9 liegen. Es wurde herausgefunden, dass in diesem Bereich das Indikatorelement zuverlässig in der Deckschicht bzw. an der Deckschicht gehalten werden kann, selbst wenn die Deckschicht schon weitgehend verschlissen ist. Somit kann sichergestellt sein, dass das Indikatorelement auch bei einem fortgeschrittenen Verschleiß der Deckschicht zuverlässig den Verschleißzustand anzeigt. Ferner kann das Seil oder Kabel auch bei fortgeschrittenem Verschleiß der Deckschicht auch durch das Indikatorelement sicher gestützt werden.
Die Glasübergangstemperatur kann vorzugsweise gemäß der Norm ISO 11357-2 bestimmt werden. Dabei weist vorzugsweise die Deckschicht eine Glasübergangstemperatur von zumindest 70°C auf. Demgegenüber kann das Indikatorelement eine geringere Glasübergangstemperatur aufweisen. Die Glasübergangstemperatur kann eine Temperatur darstellen, bei deren Überschreiten ein Polymer einem gummiartigen bis zähflüssigen Zustand übergeht. Mit anderen Worten kann bei Überschreiten der Glasübergangstemperatur die Deckschicht ihre Eigenschaften, die zur Führung eines Seils notwendig sind, schlagartig ändern. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Deckschicht eine ausreichend hohe Glasübergangstemperatur aufweist, so dass selbst bei einem dauerhaften Betrieb sichergestellt ist, dass das Seil sicher durch das Einlagenelement geführt wird. Demgegenüber kann das Indikatorelement eine geringere Glasübergangstemperatur aufweisen, da insbesondere in dem Fall, bei dem das Indikatorelement nur abschnittsweise oder teilweise an der Deckschicht vorgesehen ist, das Indikatorelement nicht hauptsächlich für die Führung des Seils verantwortlich ist. Folglich kann ein effizientes Zusammenspiel der Deckschicht und des Indikatorelements erreicht werden. Ferner kann durch die oben bestimmte Glasübergangstemperatur der Deckschicht das Einlagenelement auch bei sich schnell drehenden Rollen eingesetzt werden (d.h. bei höherer Wärmeerzeugung während dem Betrieb).
Vorzugsweise umfasst das Indikatorelement ein Gewebe, zumindest einen Faden, fluoreszierendes Material, gefärbte Flüssigkeit, insbesondere Tinte, und/oder eine Folie.
Das Gewebe kann beispielsweise ein textiles Flächengewebe sein, das mindestens zwei Fadensysteme umfasst und flächig in der Deckschicht oder an der Deckschicht vorgesehen ist. Ist die Deckschicht soweit verschlissen, dass das Gewebe von außen erkennbar wird, kann auf den Verschleißzustand des Einlagenelements geschlossen werden. Das Gewebe kann beispielsweise auch aus Drähten, Cord oder anderen Elementen gebildet sein. Vorzugsweise hat das Gewebe gleichzeitig eine stabilisierende Wirkung, so dass auf das Einlagenelement wirkende Radialkräfte durch das Gewebe aufgenommen werden können. Dadurch kann das Einlagenelement dünner ausgebildet sein, wodurch Produktionskosten eingespart werden können. Ferner kann das Einlagenelement auch bei kleinen Rollen zum Einsatz kommen.
Der zumindest eine Faden kann so in oder an der Deckschicht angeordnet sein, dass bei einem Verschleiß der Deckschicht der Faden zum Vorschein kommt (d.h. von außen erkennbar wird). Somit kann auf ein Verschleißzustand des Einlagenelements geschlossen werden. Der Faden kann gerade oder geschwungen in der Deckschicht angeordnet sein. Vorzugsweise kann der Faden eine markante Farbe (beispielsweise eine hellere Farbe als die Deckschicht) aufweisen, so dass er leicht auch aus größerer Entfernung zu erkennen ist.
Das fluoreszierende Material kann zur Erkennung eines Verschleißzustands des Einlagenelements dienen. Ferner kann das fluoreszierende Material die zusätzlichen Eigenschaft aufweisen, dass eine Emission von Licht nach einer Anregung des Materials stattfindet. Bei der Emission von Licht können Photonen emittiert werden. So können beispielsweise ein zu untersuchendes Einlagenelement mit einer Lichtquelle bestrahlt werden, so dass etwaiges an der Oberfläche erkennbares fluoreszierendes Material entsprechend Licht emittiert. Somit kann selbst bei Dunkelheit ein Einlagenelement auf dessen Verschleißzustand geprüft werden. Dadurch kann die Wartung eines Einlagenelements vereinfacht werden. Das fluoreszierende Material kann in Form von Farbe oder Lack auf oder in dem Indikatorelement aufgebracht sein. Die Lichtquelle, die genutzt wird, um das fluoreszierende Material anzuregen, kann beispielsweise eine UV-Lichtquelle sein. Dabei ist grundsätzlich jedes fluoreszierendes Material geeignet, um in Verbindung mit dem Indikatorelement verwendet zu werden.
Die gefärbte Flüssigkeit kann beispielsweise in Kapseln in der Deckschicht angeordnet sein. Bei einem Verschleiß bzw. Abrieb der Deckschicht können diese Kapseln beschädigt werden, so dass die Flüssigkeit an die Oberfläche des Einlagenelements tritt. Somit kann einfach erkannt werden, dass ein bestimmter Verschleißzustand des Einlagenelements erreicht ist. Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, dass selbst bei kleineren Abrieben die Flüssigkeit großflächig über die Oberfläche des Einlagenelements verteilt wird, so dass selbst bei kleinen Beschädigungen der Deckschicht leicht und ohne Weiteres erkennbar ist, dass ein bestimmter Verschleißzustand erreicht ist. Dabei kann die Kapsel mit der Flüssigkeit in einem bestimmten Abstand in Radialrichtung von der ersten Deckschichtseite in der Deckschicht angeordnet sein. Ferner können auch unterschiedlich gefärbte Flüssigkeiten abhängig von eine Position in dem Einlagenelement (beispielsweise abhängig von einem Abstand von der ersten Deckschichtseite), vorgesehen sein. Somit kann durch unterschiedlich auftretende Farben an der Oberfläche des Einlagenelements festgestellt werden, wie weit ein Verschleiß des Einlagenelements fortgeschritten ist.
Die Folie kann eine Kunststofffolie oder eine Alufolie sein, die parallel zu der ersten Deckschichtseite in dem Einlagenelement angeordnet ist. Bei einem entsprechenden Verschleiß der Deckschicht kann die Folie teilweise oder vollständig zum Vorschein kommen und somit den Verschleißzustand des Einlagenelements anzeigen. Es ist auch denkbar, ein Alupulver in die Deckschicht mit einzumischen, das bei einem entsprechenden Verschleiß der Deckschicht sichtbar wird. Somit kann das Indikatorelement besonders einfach realisiert werden.
Vorzugsweise umfasst das Einlagenelement zumindest einen Leitfähigkeitssensor, der dazu ausgestaltet ist, eine Spannung, die an einem durch das Einlagenelement geführten Seil oder Kabel angelegt ist, zu detektieren.
Diese Ausführungsform kann in zwei Arten realisiert werden: Zum einen kann die Deckschicht ein isolierendes Material sein, wie es beispielsweise bei Pendelseilbahnen der Fall ist. Hierbei wird das durch das Einlagenelement geführte Seil dazu verwendet, ein Signal (beispielsweise ein Telefonsignal) zu transportieren. Wären die Einlagenelemente nicht isoliert, so würde dieses Signal gestört werden und nicht in einer geeigneten Form beim Empfänger ankommen. Demgegenüber kann das Indikatorelement leitend ausgestaltet sein. Wird also die Deckschicht so weit abgerieben, dass das durch das Einlagenelement geführte Seil mit dem Indikatorelement in Kontakt kommt, kann ein Stromkreis geschlossen werden und das Signal, das durch das Seil geleitet wird, kann durch den Sensor an dem Einlagenelement detektiert werden. Somit kann auch mittels Fernüberwachung festgestellt werden, ob ein Einlagenelement verschlissen ist oder nicht. Ferner kann bei diesem System auch genau die Position des verschlissenen Einlagenelements in einem größeren System detektiert werden. Zum anderen ist es möglich, dass die Deckschicht leitend ausgestaltet ist und das Indikatorelement in der Deckschicht oder an der zweiten Deckschichtseite vorgesehen ist und eine isolierende Eigenschaft aufweist. Bei einem Abrieb der Deckschicht kann so lange eine Spannung von dem durch das Einlagenelement geführten Seil an das Einlagenelement übertragen werden, so lange die Deckschicht eine gewisse Dicke aufweist. Ist die Deckschicht verschlissen und der Abrieb so groß, dass das Seil mit dem Indikatorelement (z.B. mit der Indikatorschicht) in Kontakt ist), wird das Seil isoliert und es kann keine Spannung mehr gemessen werden. Auch in diesem Fall kann detektiert werden, dass das Einlagenelement verschlissen ist.
Vorzugsweise umfasst das Indikatorelement zumindest einen Metallstab und/oder einen Draht.
Der Metallstab kann sich beispielsweise quer zu der Seilführungsrichtung in der Deckschicht befinden. Ist die Deckschicht so weit abgerieben bzw. verschlissen, dass der Draht an die Oberfläche (d.h. die erste Deckschichtseite) gelangt, kann festgestellt werden, dass die Deckschicht verschlissen ist. Das bietet den Vorteil, dass durch den Metallstab kein weiterer Abrieb mehr möglich ist oder zumindest stark verringert ist, da der Metallstab eine deutlich höhere Festigkeit aufweist, wie die Deckschicht. Dazu kann der Metallstab in einer vorbestimmten Position (d.h. mit einem vorbestimmten Abstand mit der ersten Deckschichtseite) in der Deckschicht angeordnet sein, bei der gewünscht ist, dass das Einlagenelement gewechselt wird. Somit kann auf einfache Weise eine Verschleißgrenze des Einlagenelements definiert werden, die aber dennoch einen Weiterbetrieb des Einlagenelements zulässt.
Analog dazu kann ein Draht in oder an der Deckschicht angeordnet sein und dadurch ähnlich wirken wie der Metallstab. Ferner können verschiedene voneinander getrennte Drähte in verschiedenen Positionen innerhalb der Deckschicht angeordnet sein. Beispielsweise kann jeder Draht einen anderen Abstand zur ersten Deckschichtseite aufweisen. Die Drähte können sich beispielsweise farblich unterscheiden. Wird die Deckschicht so weit abgerieben, dass ein Draht an die Oberfläche der Deckschicht tritt, so kann der Draht erkannt werden und ein Verschleißzustand angezeigt werden. Bei einem weiteren Betrieb kann der Draht (im Gegensatz zu dem Metallstab) weiter verschlissen werden, d.h. von dem Einlagenelement entfernt werden (bis der nächste Draht zum Vorschein kommt). Durch eine unterschiedliche Färbung der unterschiedlichen Drähte können verschiedene Verschleißzustände angezeigt werden. Ferner ist es denkbar, an jeden Draht eine Spannung anzulegen und diese für jeden Draht separat zu messen. Ist die angelegte Spannung zu messen, kann davon ausgegangen werden, dass das Einlagenelement noch intakt ist. Ist dagegen bei einem oder mehreren Drähten keine Spannung mehr zu messen, kann davon ausgegangen werden, dass diese Drähte bereits durch eine verringerte Materialstärke der Deckschicht von dem Einlagenelement entfernt wurden. Da der Abstand der einzelnen Drähte zueinander und zu der ersten Deckschichtseite bekannt sind, kann somit entsprechend den Intervallen, in denen die Drähte in dem Einlagenelement vorgesehen sind, eine Abriebstiefe oder einen Verschleißzustand genau definiert werden. Ferner kann dieser Verschleißzustand auch durch eine Fernwartung und/oder automatisiert festgestellt werden. Somit ist eine detaillierte Überwachung einer Anlage, die beispielsweise eine Vielzahl von Anlagenelementen umfasst, ohne Weiteres möglich. Ferner ist es denkbar, so ein automatisiertes System zur Überwachung des Verschleißzustands von zumindest einem Einlagenelement vorzusehen. Das Überwachungssystem kann beispielsweise automatisch einen Alarm ausgeben, wenn ein vorbestimmter Verschleißzustand erreicht wird. Somit kann sichergestellt sein, dass rechtzeitig ein verschlissenes Einlagenelement erkannt wird und ausgetauscht wird.
Vorzugsweise umfasst das Einlagenelement mehrere Indikatorelemente, die in einer Radialrichtung des Einlagenelements verteilt angeordnet sind, und wobei jedes Indikatorelement unterschiedliche Eigenschaften aufweist.
Die Radialrichtung des Einlagenelements kann sich auf ein Einlagenelement beziehen, das eine ringartige Form aufweist. Nichtsdestotrotz kann das Einlagenelement auch ein flächiger Körper sein. In jedem Fall kann die Radialrichtung eine Richtung sein, die orthogonal auf der ersten Deckschichtseite steht und zu der zweiten Deckschichtseite reicht. Das Vorsehen von mehreren Indikatorelementen verhält sich wie bei der obigen Ausführungsform das Vorsehen verschiedener Drähte mit unterschiedlichen Abständen zu der ersten Deckschichtseite. Mit anderen Worten kann auch mit anderen Indikatorelementen unterschiedliche Verschleißzustände durch Vorsehen der Indikatorelemente mit unterschiedlichen Abständen von der ersten Deckschichtseite, realisiert werden.
Vorzugsweise liegt ein Verhältnis der Materialstärke der Deckschicht und der Materialstärke des Indikatorelements in einer Radialrichtung des Einlagenelements in einem Bereich von 0,01 bis 0,7, vorzugsweise in einem Bereich von 0,07 bis 0,5, stärker bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 0,3.
Es wurde herausgefunden, dass in einem ersten Bereich ein optimales Zusammenwirken der Deckschicht und des Indikatorelements gegeben ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Indikatorelement als eine Indikatorschicht ausgebildet ist. Insbesondere hinsichtlich des Auftretens von Spannungen zwischen beiden Schichten ist der erstgenannte Bereich von Vorteil, da beide Schichtdicken in einem solchen Verhältnis zueinanderstehen, dass keine Spannungsspitzen an der Trennfläche zwischen der Deckschicht und der Indikatorschicht auftreten. Somit kann die Dauerhaftigkeit des Einlagenelements gewährleistet werden.
In dem zweiten genannten Bereich bietet sich der Vorteil, dass auch beim Vorsehen mehrerer Indikatorelemente (bei dem zweiten oben angegebenen Verhältnis sind die Materialstärke aller vorhandener Indikatorschichten addiert) ein ausreichender Zusammenhalt aller einzelner Schichten gewährleistet ist.
Ferner wurde herausgefunden, dass in dem letzten definierten Bereich ein Verschleißzustand des Einlagenelements lang genug durch das in dem letzten Bereich angezeigt wird, so dass Wartungspersonal davon Kenntnis nehmen kann. Somit kann zuverlässig ein Verschleißzustand des Einlagenelements über eine ausreichende Zeitdauer angezeigt werden und um auch zuverlässig erkannt werden zu können.
Vorzugsweise umfasst das Einlagenelement eine Gewebelage, die dazu ausgestaltet ist, Radialkräfte aufzunehmen, wobei ein Verhältnis der Materialstärke der Deckschicht und der Materialstärke der Gewebelage in einer Radialrichtung des Einlagenelements in einem Bereich von 0,8 bis 9, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 8, stärker bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 6 liegt.
Der erste oben genannte Bereich bietet den Vorteil, dass das Einlagenelement in einer großen Bandbreite von Anwendungen nutzbar ist. So kann das Einlagenelement beispielsweise auch genutzt werden, um bei Systemen eingesetzt zu werden, bei denen eine große Radialkraft auf das Einlagenelement wirkt. Selbst in einem solchen Fall kann ein sicherer Betrieb realisiert sein.
In dem zweiten oben genannten Bereich ist die Gewebelage genauso stark wie die Deckschicht oder dünner. Hierbei bietet sich der Vorteil, dass ein insgesamt dünneres Einlagenelement bereitgestellt werden kann und ausreichend Abriebreserven durch die Deckschicht realisiert sein können. Gleichzeitig bietet das Einlagenelement dabei einen ausreichenden Widerstand, um Radialkräfte aufzunehmen.
Es wurde herausgefunden, dass insbesondere beim Betrieb von Seilbahnanlagen der letztgenannte Bereich ein Optimum darstellt. Hierbei können die bei Seilbahnanlagen auftretenden Radialkräfte ausreichend aufgenommen werden, und dennoch ein ausreichend dünnes Einlagenelement bereitgestellt werden, so dass ein effizienter Betrieb möglich ist.
Vorzugsweise weist die Deckschicht an ihrer ersten Deckschichtseite einen Querschnitt quer zu einer Seil- bzw. Kabelführungsrichtung einen Führungsbereich und zwei an den Führungsbereich angrenzende Schutzbereiche auf, wobei der Führungsbereich eine Vertiefung aufweist, die gegenüber zumindest einem der Schulterbereiche um einen Vertiefungsabstand vertieft ist, und wobei ein Verhältnis einer Breite beider Schulterbereiche in dem Querschnitt quer zu der Seil- bzw. Kabelführungsrichtung und des Vertiefungsabstands in einem Bereich von 0,2 bis 5, vorzugsweise in einem Bereich von 0,4 bis 3, stärker bevorzugt in einem Bereich von 0,7 bis 2,5 liegt.
Somit kann die erste Deckschichtseite so strukturiert sein, dass das Seil definiert durch die Deckschicht geführt werden kann. Vorzugsweise ist die Vertiefung rund ausgebildet und weist den Vertiefungsabstand als Radius auf. Dadurch kann die erste Deckschichtseite komplementär zu einem zu führenden Kabel oder Seil ausgestaltet sein, wodurch die Führung verbessert ist. Die angegebenen Verhältnisse geben ein Verhältnis der Tiefe der Vertiefung zu einer Breite des Einlagenelements quer zu der Seilführungsrichtung an. Das erste Verhältnis bietet den Vorteil, dass jegliche Arten von Seil- oder Kabeltypen ohne Probleme mit dem Einlagenelement kompatibel sind. So können beispielsweise auch sehr dicke Seile geeignet durch das Einlagenelement geführt werden. Ferner ist der Einsatzbereich des Einlagenelements in dem ersten oben definierten Bereich sehr groß, so dass das Einlagenelement bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann. In dem zweiten oben definierten Bereich bietet sich der Vorteil, dass selbst bei Einsatzzwecken, bei denen Kräfte quer zu der Radialrichtung des Einlagenelements und zu der Seilführungsrichtung auf das Einlagenelement aufgebracht werden, das Einlagenelement durch die Schulterbereiche ausreichend Festigkeit bzw. Widerstandskraft gegen solche wirkenden Kräfte aufweist, so dass ein dauerhafter Betrieb möglich ist. Mit anderen Worten ist die Kraft, die auf die Schulterbereiche wirkt, abhängig von der Tiefe, die das Seil in die Vertiefung des Einlagenelements einsenkt. Somit bietet der zweite oben definierte Bereich eine optimale Seitensteifigkeit bei gleichzeitiger effizienter Führung des Seils. Der letzte oben definierte Bereich bietet den Vorteil, dass eine optimale Seitenführungseigenschaft für das Seil oder Kalbe durch das Einlagenelement bereitgestellt ist, wobei das Einlagenelement mit minimalem Materialeinsatz realisiert sein kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Seil- bzw. Kabelführungsrolle bereitgestellt, umfassend ein Einlagenelement umfassend eine Deckschicht mit einer ersten Deckschichtseite, die dazu ausgestaltet ist, mit einem zu führenden Seil oder Kabel in Kontakt zu gelangen, und einen der ersten Deckschichtseite gegenüberliegenden zweiten Deckschichtseite, und ein Indikatorelement, das an und/oder in die Deckschichtseite angeordnet ist, und wobei das Indikatorelement dazu ausgestaltet ist, einen Verschleißzustand des Einlagenelements anzuzeigen, und einen Lagerbereich, zum drehbaren Lagern der Seil- bzw. Kabelführungsrolle.
Eine solche Rolle kann beispielsweise bei Seilbahnen, Aufzügen, Kranen usw. zum Einsatz kommen, um ein Seil oder Kabel umzulenken und/oder zu führen. Das Einlagenelement kann ferner gemäß einem der obigen Einlagenelemente ausgestaltet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Einlagenelements zur Führung eines Seils oder Kabels, insbesondere gemäß einem der obigen Aspekte, bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

Bereitstellen eines Indikatorelements,
Aufbringen des Indikatorelements in oder an einer Deckschicht, und Vulkanisieren des Indikatorelements und der Deckschicht,
wobei das Indikatorelement einen Verschleißzustand des Einlagenelements anzeigen kann.

Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Einschneidens oder Einfräsens einer Nut in die erste Deckschichtseite der Deckschicht umfassen. Die Nut kann sich in der Seilführungsrichtung erstrecken. In der Vertiefung kann das Indikatorelement (beispielsweise ein andersfarbiges Band) eingesetzt werden und dann zusammen mit der Deckschicht vulkanisiert werden. Somit kann das Indikatorelement stoffschlüssig mit der Deckschicht verbunden sein. Vorzugsweise ist das Indikatorelement an der tiefsten Stelle der Vertiefung der Deckschicht angeordnet. Die Vertiefung kann dabei so ausgestaltet sein, dass zu Beginn des Betriebs des Einlagenelements das zu führende Seil oder Kabel die tiefste Stelle der Vertiefung nicht berührt. Erst durch einen Verschleiß bzw. Abrieb der Deckschicht, kann das Kabel bzw. Seil mit der tiefsten Stelle der Vertiefung in Kontakt kommen und das Indikatorelement abreiben. Ist das Indikatorelement nicht mehr zu sehen, kann definiert werden, dass ein bestimmter Verschleißzustand erreicht ist. Beispielsweise kann dann, wenn das Indikatorelement nicht mehr zu sehen ist, das Einlagenelement ausgetauscht werden.
Die oben in Verbindung mit der Vorrichtung angeführten Ausgestaltungsvarianten und Vorteile gelten analog auch für das Verfahren und andersherum. Einzelne Merkmale einzelner Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen zu bilden. Die Vorteile der einzelnen Merkmale gelten dann auch für die neue Ausführungsform. Im Folgenden werden zu bevorzugende Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische und perspektivische Ansicht eines Einlagenelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 einen Querschnitt des in 1 dargestellten Einlagenelements quer zu einer Seilführungsrichtung,
3 eine schematische Draufsicht auf ein Einlagenelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 eine schematische Draufsicht auf ein Einlagenelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 einen schematischen Querschnitt eines Einlagenelements einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, und
6 einen schematischen Querschnitt eines Einlagenelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

1 ist eine schematische und perspektivische Ansicht eines Einlagenelements 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Einlagenelement 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine ringartige Form und ist zur Vereinfachung in 1 nur abschnittsweise dargestellt. Das Einlagenelement 1 weist eine Deckschicht 2 auf. Die Deckschicht 2 weist eine erste Deckschichtseite 6, die ein äußere Seite der Deckschicht 2 (d.h. der Umgebung zugewandt ist) darstellt, und eine zweite Deckschichtseite 7, die eine innere Seite der Deckschichtseite 2 darstellt, auf. An der zweiten Deckschichtseite 7 ist eine Indikatorschicht als ein Indikatorelement 3 vorgesehen. Ferner weist die Deckschicht 2 an ihrer ersten Deckschichtseite 6 einen Seilführungsbereich 5 und zwei Schulterbereiche 4 auf. Die beiden Schulterbereiche 4 schließen den Seilführungsbereich 5 in ihrer Mitte ein. In den Seilführungsbereich 5 kommt ein zu führendes Seil oder Kabel (nicht dargestellt in den Figuren) zum Liegen, so dass das Seil oder Kabel mit der Deckschicht 2 in Kontakt gelangt. Der Seilführungsbereich 5 weist eine Vertiefung 8 auf, die gegenüber den Schulterbereichen 4 radial nach innen vertieft ist. Das Seil wird durch das Einlagenelement 1 in einer Seilführungsrichtung 10 (in 1 von rechts nach links oder von links nach rechts) geführt. Mit anderen Worten kann sich das Seil in der Seilführungsrichtung 10 bewegen. Das Einlagenelement 1 kann sich entsprechend der Bewegung des Seils auch bewegen (d.h. drehen). Beispielsweise kann sich eine Rolle, an der das Einlagenelement 1 angeordnet ist drehen. Durch die Führung des Seils kann sich die Deckschicht 2 abnutzen, insbesondere, da eine relative Geschwindigkeit zwischen Seil und Einlagenelement ungleich null ist. Durch die Abnutzung entsteht Abrieb, wodurch die Deckschicht 2 an Material verliert. Ist die Deckschicht 2 so weit abgerieben, dass die Indikatorschicht 3 zum Vorschein kommt (d.h. von außen bei einer Draufsicht auf das Einlagenelement erkennbar ist), kann von außen erkannt werden, in welchem Verschleißzustand sich das Einlagenelement befindet. Entsprechend kann bestimmt werden, dass das Einlagenelement 1 auszutauschen ist.
2 ist ein Schnitt durch das in 1 dargestellte Einlagenelement 1 quer zu der Seilführungsrichtung 10. In 2 verläuft die Seilführungsrichtung also in die Blattebene hinein und aus dieser hinaus. In 2 ist die Vertiefung 8 in dem Seilführungsbereich 5 zu erkennen. Ferner ist zu erkennen, dass die Vertiefung 8 einen Radius aufweist, der die Vertiefung definiert. Ferner ist in 2 die Radialrichtung 20 sowie eine Axialrichtung 30 eingezeichnet. Die Indikatorschicht 3 der vorliegenden Ausführungsform ist durch gemeinsames Vulkanisieren mit der Deckschicht 2 stoffschlüssig mit dieser verbunden. Dadurch kann sichergestellt sein, dass ein ausreichender Zusammenhalt zwischen der Deckschicht 2 und der Indikatorschicht 3 gegeben ist.
3 ist eine Draufsicht auf ein Einlagenelement 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auch bei dieser Ausführungsform weist die Deckschicht 2 zwei Schulterbereiche 4 und ein Seilführungsbereich 5 auf. Jedoch ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Indikatorelement nicht als Indikatorschicht an der zweiten Deckschichtseite 7 der Deckschicht 2 angeordnet, sondern als streifenartige Elemente, die sich in der Axialrichtung parallel zueinander und quer zu der Seilführungsrichtung 10 erstrecken. Dabei erstrecken sich die Indikatorelemente 3 sowohl in den Schulterbereichen 4 als auch im Seilführungsbereich. Somit kann ein Verschleiß über die gesamte Breite des Einlagenelements 1 angezeigt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform befinden sich die Indikatorelemente 3 an der Oberfläche des Einlagenelements 1 (d.h. an der ersten Deckschichtseite 6), so dass bei einem nicht mehr Vorhandensein der Indikatorelemente 3 darauf geschlossen werden kann, dass ein bestimmter Verschleißzustand des Einlagenelements 1 eingetreten ist.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform sind zusätzlich zu den Oberflächig angebrachten Indikatorelementen 3 weitere Indikatorelemente innerhalb der Deckschicht 2 angeordnet. Dabei unterscheiden sich die Indikatorelemente 3 in ihrer Farbe. Genauer gesagt unterscheiden sich die Indikatorelemente 3, die an der Oberfläche der Deckschicht 2 (d.h. an der ersten Deckschichtseite 6) angeordnet sind, von den Indikatorelementen 3, die innerhalb der Deckschicht 2 angeordnet sind. Somit kann durch unterschiedliche Farbcodierungen einfach und ohne Weiteres erkannt werden, wie weit der Verschleiß des Einlagenelements 1 fortgeschritten ist.
4 zeigt eine Draufsicht auf ein Einlagenelement 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform entspricht weitgehend der in 3 dargestellten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Indikatorelemente 3 nun in der Seilführungsrichtung 10 verlaufen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Indikatorelement an der tiefsten Stelle der Vertiefung 8 in dem Seilführungsbereich 5 angeordnet und jeweils ein Indikatorelement 3 in einem der Schulterbereiche 4. Somit kann auch eine periodische auftretende ungleichmäßige Belastung des Einlagenelements 1 durch ungleichmäßiges Abnutzen der Indikatorelemente 3 detektiert werden.
5 ist ein Querschnitt durch ein Einlagenelement 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei entspricht die in 5 dargestellte Ausführungsform im Wesentlichen der in 2 dargestellten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass das Indikatorelement 3 nicht als Indikatorschicht gebildet ist, sondern als eine Vielzahl von Kapseln, die eine gefärbte Flüssigkeit enthalten. Die Kapseln 3 sind in verschiedenen Tiefen innerhalb der Deckschicht 2 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Kapseln 3 an unterschiedlichen Positionen in der Radialrichtung 20 des Einlagenelements 1 angeordnet. Wird die Deckschicht 2 nun durch ein Kabel oder Seil verschlissen, können die Kapseln beschädigt werden und die Flüssigkeit kann an die erste Deckschichtseite 6 austreten. Durch die farbige Flüssigkeit kann angezeigt werden, dass ein bestimmter Verschleißzustand des Einlagenelements 1 erreicht ist.
6 ist ein schematischer Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei entspricht die in 6 dargestellte Ausführungsform im Wesentlichen der in 3 dargestellten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass das Indikatorelement 3 in der Seilführungsrichtung 10 verlaufende Drähte umfasst, die innerhalb des Einlagenelements 1 angeordnet sind. Die Drähte 3 sind in verschiedenen Abständen zu der ersten Deckschichtseite 6 der Deckschicht 2 angeordnet und können somit unterschiedliche Verschleißzustände des Einlagenelements 1 anzeigen, indem die Drähte 3 an der erste Deckschichtseite 6 an die Oberfläche treten. In einer weiteren Ausführungsform kann an die Drähte 3 eine Spannung angelegt werden, und durch einen Sensor gemessen werden. Durch Beschädigung eines Drahts 3 (beispielsweise durch Verschleiß) kann sich die Spannung ändern. Insbesondere kann so jeder Draht individuell und einzeln überwacht werden. Somit kann durch eine Ferndiagnose erkannt werden, wie weit das Einlagenelement verschlissen ist.
Die Seilführungsrichtung kann auch als Umfangsrichtung bei runden Einlagenelementen bezeichnet werden. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist das Indikatorelement als eine Struktur an der Oberfläche der Deckschicht (d.h. an der ersten Deckschichtseite 6) ausgebildet. Beispielsweise ist das Indikatorelement 3 eine Vertiefung in einem Seilführungsbereich 5 und bei nicht mehr Vorhandensein der Vertiefung kann darauf geschlossen werden, dass ein bestimmter Verschleißzustand eingetreten ist. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform umfasst das Einlagenelement zusätzlich zu der Deckschicht und dem Indikatorelement noch eine Gewebelage, die dazu ausgestaltet ist, Radialkräfte aufzunehmen.
Bezugszeichenliste

1: Einlagenelement
2: Deckschicht
3: Indikatorelement
4: Schulterbereich
5: Seilführungsbereich
6: erste Deckschichtseite
7: zweite Deckschichtseite
8: Vertiefung
10: Seilführungsrichtung
20: Radialrichtung
30: Axialrichtung

Claims

Einlagenelement (1) zur Führung eines Seils oder Kabels, insbesondere für eine Seilbahnanlage, umfassend eine Deckschicht (2) mit einer ersten Deckschichtseite (6), die dazu ausgebildet ist, mit einem zu führenden Seil oder Kabel in Kontakt zu gelangen, und einer der ersten Deckschichtseite (6) gegenüberliegenden zweiten Deckschichtseite (7), und ein Indikatorelement (3), das an und/oder in der Deckschicht (2) angeordnet ist, und wobei das Indikatorelement (3) dazu ausgestaltet ist, einen Verschleißzustand des Einlagenelements (1) anzuzeigen.
Einlagenelement (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Indikatorelement (3) die erste Deckschichtseite (6) und/oder die zweite Deckschichtseite (7) zumindest teilweise oder abschnittsweise bedeckt.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Deckschicht (2) SBR, NR, NBR, EPDM, CSM, BR und/oder FKM umfasst.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Indikatorelement (3) PE, PP, TPE, PA und/oder PETP umfasst.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Indikatorelement (3) und die Deckschicht (2) unterschiedliche Eigenschaften, wie insbesondere Härte, Dichte, Reißfestigkeit, Reißdehnung, Abrieb, Rückprallelastizität, Druckverformungsrest, Weiterreißwiderstand, Glasübergangstemperatur, elektrische Leitfähigkeit und/oder Quellung, aufweisen.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Indikatorelement (3) ein Gewebe, zumindest einen Faden, fluoreszierendes Material, gefärbte Flüssigkeit, insbesondere Tinte und/oder eine Folie umfasst.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend zumindest einen Leitfähigkeitssensor, der dazu ausgestaltet ist, eine Spannung, die an einem durch das Einlagenelement (1) geführten Seil oder Kabel angelegt ist, zu detektieren.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Indikatorelement (3) zumindest einen Metallstab und/oder Draht umfasst.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einlagenelement (1) mehrere Indikatorelemente (3) umfasst, die in einer Radialrichtung (20) des Einlagenelements (1) verteilt angeordneten sind, und wobei jedes Indikatorelement (3) unterschiedliche Eigenschaften aufweist.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis der Materialstärke der Deckschicht (2) und der Materialstärke des Indikatorelements (3) in einer Radialrichtung (20) des Einlagenelements (1) in einem Bereich von 0,01 bis 0,7, vorzugsweise in einem Bereich von 0,07 bis 0,5, stärker bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 0,3, liegt.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Gewebelage, die dazu ausgestaltet ist, Radialkräfte aufzunehmen, wobei ein Verhältnis der Materialstärke der Deckschicht (2) und der Materialstärke der Gewebelage in einer Radialrichtung (20) des Einlagenelements (1) in einem Bereich von 0,8 bis 9, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 8, stärker bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 7, liegt.
Einlagenelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Deckschicht (2) an ihrer ersten Deckschichtseite (6) in einem Querschnitt quer zu einer Seil- bzw. Kabelführungsrichtung einen Führungsbereich (5) und zwei an den Führungsbereich angrenzende Schulterbereiche (4) aufweist, wobei der Führungsbereich (5) eine Vertiefung (8) aufweist, die gegenüber zumindest einem der Schulterbereiche (4) um einen Vertiefungsabstand vertieft ist, und wobei ein Verhältnis einer Breite beider Schulterbereiche (4) in dem Querschnitt quer zu der Seil- bzw. Kabelführungsrichtung (10) und des Vertiefungsabstands in einem Bereich von 0,2 bis 5, vorzugsweise in einem Bereich von 0,4 bis 3, stärker bevorzugt in einem Bereich von 0,7 bis 2,5, liegt.
Seil- bzw. Kabelführungsrolle umfassend ein Einlagenelement (1) umfassend eine Deckschicht (2) mit einer ersten Deckschichtseite (6), die dazu ausgebildet ist, mit einem zu führenden Seil oder Kabel in Kontakt zu gelangen, und einer der ersten Deckschichtseite (6) gegenüberliegenden zweiten Deckschichtseite (7), und ein Indikatorelement (3), das an und/oder in der Deckschicht (2) angeordnet ist, und wobei das Indikatorelement (3) dazu ausgestaltet ist, einen Verschleißzustand des Einlagenelements (1) anzuzeigen, und einen Lagerbereich zum drehbaren Lagern der Seil- bzw. Kabelführungsrolle.
Verfahren zum Herstellen eines Einlagenelements (1) zur Führung eines Seils oder Kabels, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Indikatorelements (3), Aufbringen des Indikatorelements (3) in oder an einer Deckschicht (2), und Vulkanisieren des Indikatorelements (3) und der Deckschicht (2), wobei das Indikatorelement (3) einen Verschleißzustand des Einlagenelements (1) anzeigen kann.