DE19544856C1 - Transponder Trägermaterial, Fördergurt mit eingelegten Transpondern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fördergurt mit in Abständen zueinander in die Deckschicht und/oder Karkasse eingelegten elektrischen Transpondern, bestehend aus einem integrierten Schaltkreis und einer leitend mit dem integrierten Schalt­ kreis verbundenen Spule, die von einer außerhalb des Förder­ gurtes ortsfest angebrachten Sende-/Empfangseinrichtung über induktive Kopplung mit Energie versorgt werden und mit dieser Sende-/Empfangseinrichtung Daten austauschen.

Gurtförderanlagen mit endlos umlaufenden Fördergurten, die Hunderte von Metern lang sein können, stellen einen beträcht­ lichen Wert dar. Um überraschende größere Ausfälle zu ver­ meiden, gilt es, eine zuverlässige Überwachung sicherzustellen.

In diesem Zusammenhang wird in der nicht vorveröffentlichten DE-Patentanmeldung 195 25 326 der Anmelderin vorgeschlagen, Transponder in die Deckschicht und/oder Karkasse eines Fördergurtes einzulegen, mit denen der Verschleiß von Fördergurtdeckschichten detektiert werden kann. Die Transponder sind derart angeordnet, daß sie bei Eintreten eines bestimmten Verschleißbetrages der Fördergurtdeckplatte bzw. Karkasse zerstört werden oder herausfallen, was zu einem Signalausfall des entsprechenden Transponders führt, der von einer ortsfesten Sende/Empfangseinrichtung registriert und für Steuerungszwecke des Fördergurtes ausgewertet wird.

Die Ausführungen zeigen, daß eine Schädigung des Fördergurtes durch die Transponder nur dann zuverlässig angezeigt wird, wenn ein Funktionsausfall der Transponder einzig und allein auf die Schädigung des Fördergurtes zurückzuführen ist. Es ist jedoch bekannt, daß Fördergurte im Alltagsgebrauch extrem hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, die nicht unmittelbar zu einer Schädigung des Fördergurtes führen. Die in den Fördergurt eingelegten Transponder sollten durch diese üblichen mechanischen Belastungen nicht zerstört werden, da ansonsten ein Signalausfall der Transponder herbeigeführt wird, obwohl die Deckschicht bzw. die Karkasse an der durch den ausgefallenen Transponder vorgegebenen Stelle noch nicht den entsprechenden Verschleiß aufweist. Der nicht vorveroffentlichten DE-Anmeldung 195 25 326 der Anmelderin mit dem deutschen Aktenzeichen 195 25 326.4 ist nicht zu entnehmen, wie die Transponder vor einer nicht durch Verschleiß bedingten Zerstörung geschützt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fördergurt mit in Abständen zueinander in die Deckschicht und/oder Karkasse eingelegten elektrischen Transpondern vorzustellen, dessen Transponder gut vor den hohen mechanischen Belastungen im alltäglichen Gebrauch geschützt sind und die den Verschleiß der Fördergurtdeckplatte bzw. Karkasse, bzw. Längsrisse etc., zuverlässig anzeigen.

Die Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß jeder Transponder in einem separaten flachen Körper angeordnet ist, der eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Biegefähigkeit aufweist und so den Transponder vor Zugbeanspruchungen und Biegebeanspruchungen schützt. Ein Funktionsausfall der Transponder ist also nur auf eine Schädigung des Fördergurtes zurückzuführen.

Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß die Transponder vor hohen Zugkräften, die in dem Fördergurt auftreten, gut geschützt sind. Gleichzeitig können die Transponder den Biegebeanspruchungen, die beim Lauf des Fördergurtes über Trägerrollen etc. auftreten, nachgeben. Dadurch ist einem unerwünschten "Herausarbeiten" der einzelnen Transponder aus dem Fördergurt vorgebeugt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Transponder bei gutem Schutz vor mechanischen Belastungen den Verschleiß der Fördergurtdeckplatte bzw. der Karkasse, bzw. Längsrisse etc., genau anzeigen, da die Transponder lediglich durch einen flachen Körper geschützt sind, der bereits bei geringer Schädigung des Fördergurtes auch beschädigt wird. Somit kommt es zu dem gewünschten Signalausfall des Transponders. Ebenfalls kann der flache Körper aus der abgenutzten Fördergurtdeckplatte bzw. Karkasse herausfallen, was auch zu einem Signalausfall führt. Schließlich können die separaten flachen Körper mit den Transpondern bereits während der Herstellung des Fördergurtes wegen ihrer hohen mechanischen Belastbarkeit besonders gut in diesen eingebettet werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 2 weist der Körper einen Schichtaufbau auf, der aus mindestens zwei Trägerschichten mit hoher Zugfestigkeit und hoher Biege­ fähigkeit aufgebaut ist, zwischen denen der Transponder angeordnet ist. Dieser Aufbau des Körpers ist besonders einfach und damit preiswert in der Herstellung.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist der in den Körper eingebrachte Transponder zusätzlich von einer dünnen Kunststoffhülle umgeben. Hierdurch wird u. a. der Vorteil erreicht, daß der empfindliche Transponder bei der Herstellung des separaten flachen Körpers einfach gehandhabt werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird der flache Körper derart ausgebildet, daß die den Transponder umgebende Kunststoffhülle nicht an den angrenzenden Schichten des Körpers haftet. Hierdurch wird eine mechanische Entkopplung zwischen dem Körper und dem in dem Körper eingelagerten Transponder erreicht, so daß bei Biege­ beanspruchungen des Körpers nur geringe Biegekräfte vom Körper auf den Transponder übertragen werden.

Die Ansprüche 5 bis 9 beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Trägerschichten. Diese können entweder als zugfeste biegefähige Kunststoffolien ausgebildet sein, die gegebenenfalls durch Glas- oder Kohlefasern verstärkt sind. Besonders vorteilhaft ist es auch, die Trägerschichten als Gewebelagen auszubilden, da diese wegen ihrer "Fadenstruktur" zwei voneinander unabhängige Kraftaufnahmeachsen haben. Werden die beiden Gewebelagen um einen bestimmten Winkel zueinander verdreht, entstehen sogar vier Kraftaufnahmeachsen in dem separaten flachen Körper und der Transponder ist somit besonders gut vor Zugbelastungen geschützt.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch die erfindungs­ gemäße Einbettung der Transponder in separate flache Körper mit hoher Zugfestigkeit und hoher Biegefähigkeit der mechanische Schutz der Transponder gegenüber Alltags­ belastungen auf einfache Art und Weise beträchtlich gesteigert werden kann und eine Schädigung des Fördergurtes dennoch zuverlässig angezeigt wird.

Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:

Fig. 1 eine Gurtförderanlage,

Fig. 2 einen Fördergurt im Längsschnitt,

Fig. 3 einen flachen Körper mit eingelegtem Transponder und daran angreifenden Kräften,

Fig. 4 einen flachen Körper mit Transponder im Querschnitt,

Fig. 5 einen flachen Körper mit Transponder im Querschnitt,

Fig. 6 Trägerschichten,

Fig. 7 einen flachen Körper mit Transponder im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Gurtförderanlage 2, die einen Fördergurt 4 aufweist, der über die Trägerrollen 10 und Trommeln 12 endlos umläuft. In den Fördergurt 4 sind in Abständen zueinander Transponder 6 eingelegt, mit deren Hilfe der Verschleiß des Fördergurtes 4 oder Längsrisse im Förder­ gurt detektiert werden. Dazu senden die Transponder 6 an die außerhalb des Fördergurtes 4 angebrachte Sende- und Empfangs­ einrichtung 8 ein individuelles Signal aus, wenn sie an dieser vorüberlaufen. Die Sende- und Empfangseinrichtung 8 schließt aus dem Empfang des individuellen Signals, daß der entsprechende Transponder 6 funktionstüchtig ist.

Bleibt das individuelle Signal eines Transponders hingegen aus, so wird von der Sende- und Empfangseinrichtung 8 der Schluß gezogen, daß der Transponder 6 bedingt durch eine Schädigung des Fördergurtes 4 ausgefallen ist. In diesem Fall werden von der Sende- und Empfangseinrichtung 8 entsprechende Maßnahmen eingeleitet. Die Ausführungen zeigen, daß eine Schädigung des Fördergurtes 4 durch die Transponder 6 nur dann zuverlässig angezeigt werden kann, wenn ein Funktionsausfall der Transponder 6 einzig und allein auf die Schädigung des Fördergurtes 4 zurückzuführen ist.

Fig. 2 zeigt einen Abschnitt aus einem Fördergurt 4 im Querschnitt. Der Fördergurt 4 enthält in Abständen zueinander in die tragseitige Deckschicht 14 und/oder die Karkasse 16 eingelegte Transponder 6, die in einem separaten flachen Körper 18 angeordnet sind, der den Transponder 6 einerseits vor den täglichen mechanischen Belastungen schützt. Andererseits führt eine Abnutzung der Oberfläche des Fördergurtes 4 bis zu dem separaten flachen Körper 18 zuverlässig zu einer Zerstörung des Körpers 18 bzw. zu seinem Herausfallen aus dem Fördergurt 4, was zu einen Funktionsausfall des Transponders 6 und damit zu einer zuverlässigen Verschleißanzeige des Fördergurtes 4 bewirkt. Der Körper 18 kann als einschichtiger Körper (z. B. als gegossener oder spritzgegossener Körper) oder als mehrschichtiger Körper ausgebildet sein.

Fig. 3 zeigt den separaten flachen Körper 18 mit daran an­ greifenden Kräften, die im täglichen Gebrauch der Gurtförder­ anlage 2 auftreten. Hierbei sind in Fig. 3a die an den separaten flachen Körper 18 angreifenden Zugkräfte durch Pfeile angedeutet. Aufgrund der hohen Zugfestigkeit des Körpers 18 wird dieser durch die Zugkräfte nicht so stark gedehnt, daß der in dem Körper 18 angeordnete Transponder 6 zerstört wird.

Fig. 3b zeigt den Körper 18 mit daran angreifenden Biege­ kräften, die ebenfalls durch die Pfeile angedeutet sind. Aufgrund seiner hohen Biegefähigkeit gibt der Körper 18 diesen Biegekräften nach, was zu der gezeigten Biegung führt. Dieses Nachgeben gegenüber Biegekräften führt dazu, daß sich der Körper 18 bei dem Lauf über die Trägerrollen 10 bzw. die Trommeln 12 nicht aus dem Fördergurt 4 herausarbeitet.

Es hat sich gezeigt, daß bereits Körper 18 mit einer sehr geringen Dicke von ca. 0,7-5,0 mm den mechanischen Bean­ spruchungen im Fördergurt 4 im alltäglichen Gebrauch der Gurtförderanlage 2 standhalten können. Eine derartig flache Ausbildung des Körpers 18 führt dazu, daß bereits z. B. geringer Verschleiß der Oberfläche des Fördergurtes 4 mit Hilfe des in dem Körper 18 angeordneten Transponders 6 zuverlässig angezeigt werden kann.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A (siehe Fig. 3a) durch den separaten flachen Körper 18. Der Körper 18 besteht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Schichtaufbau, der aus mindestens zwei Trägerschichten 24 und 26 besteht, die eine hohe Zugfestigkeit und Biegefähigkeit aufweisen. Zwischen den beiden Trägerschichten 24 und 26 ist der Transponder 6, bestehend aus einer Spule 20 und einem integrierten Schaltkreis 22, der leitend mit der Spule verbunden ist, angeordnet. Die beiden Trägerschichten 24 und 26 können beispielsweise aus einer zugfesten, biegefähigen Kunststoffolie bestehen, wobei die Zugfestigkeit der Kunst­ stoffolien durch den Zusatz von Glas- oder Kohlefasern erhöht werden kann. Es ist ebenfalls möglich, die Trägerschichten 24 und 26 als Gewebelagen auszubilden.

Fig. 5 zeigt ebenfalls einen Querschnitt entlang der Linie A-A (siehe Fig. 3a) durch einen separaten flachen Körper 18. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Transponder 6 von einer Kunststoffhülle 28 umgeben, die wiederum zwischen den Trägerschichten 24 und 26 angeordnet ist. Die Träger­ schichten 24 und 26 können genauso ausgebildet sein, wie es im Zusammenhang mit der Fig. 4 bereits erläutert worden ist. Die Kunststoffhülle 28 und die Trägerschichten 24 und 26 können derartig aufeinander abgestimmt werden, daß sich beim Zusammenfügen des Körpers 18 die Kunststoffhülle 28 nicht mit den angrenzenden Schichten 24 und 26 miteinander verbindet. In diesem Fall ist der umhüllte Transponder 6 in dem Körper 18 "beweglich" angeordnet und somit mechanisch von den Träger­ schichten 24 und 26 entkoppelt. Bei Biegebeanspruchungen des Körpers 18 im Fördergurt 4 (siehe Fig. 3b) wird somit nur ein geringer Teil der Biegebelastungen von den Trägerschichten 24 und 26 auf den umhüllten Transponder 6 übertragen. Durch diese Maßnahme kann also die mechanische Belastbarkeit des Transponders nochmals gesteigert werden.

Fig. 6 zeigt jeweils einen Ausschnitt aus einer ersten Gewebelage 24 (Fig. 6a) und aus einer zweiten Gewebelage 26 (Fig. 6b). Die Gewebelagen 24 und 26 bestehen aus einzelnen Fäden, die in der Fig. 6 durch die Linien 38 angedeutet sind. In Richtung der Gewebefäden 38 weisen die Gewebelagen 24 und 26 eine besonders hohe Zugfestigkeit gegenüber Zugkräften, die in der Fig. 6 durch die Pfeile angedeutet sind, auf. Zwischen den Gewebelagen 24 und 26 wird, wie z. B. in Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 erläutert, der Transponder 6 angeordnet. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Gewebefäden 38 der Gewebelage 26 gegenüber den Gewebe­ fäden 38 der Gewebelage 24 um einen bestimmten Winkel, vorzugsweise um einen Winkel von 45°, gedreht sind. In diesem Fall entstehen nämlich in dem Körper 18 zwei zusätzliche Kraftaufnahmeachsen, in deren Richtung der Körper 18 eine besonders hohe Zugfestigkeit aufweist. Der Körper 18 ist somit besonders gut vor mehrachsigen Zugbeanspruchungen geschützt. Selbstverständlich ist es möglich, mehr als zwei Gewebe­ lagen 24 und 26 zu verwenden und die Gewebefäden 38 der verwendeten Gewebelagen jeweils um einen Winkel zu verdrehen, so daß an sich beliebig viele Kraftaufnahmeachsen in dem Körper 18 erstellt werden können.

Fig. 7 zeigt nochmals einen Querschnitt entlang der Linie A-A (siehe Fig. 3a) durch den Körper 18. Der Körper 18 besteht wiederum aus mindestens zwei Trägerschichten 24 und 26, die eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Biegefähigkeit ausweisen und zwischen denen der Transponder 6 angeordnet ist. Die Trägerschichten 24 und 26 sind jeweils ein- oder beidseitig mit einer Kontaktschicht 30, 32, 34 und 36 versehen. Diese Kontaktschichten 30, 32, 34 und 36 bestehen vorzugsweise aus einem Chloropren-Kautschuk, der mit einem Kaltkleber versehen ist und somit als Haftvermittler wirkt. Außen wird damit eine bessere Einbettung in den umgebenden elastomeren Werkstoff des Fördergurtes 4 erreicht, wohingegen die inneren Kontakt­ schichten 30 und 32 den Transponder 6 bei der Einbettung in den Körper 18 sicher in einer bestimmten Position fixieren.

Bezugszeichenliste

2 Gurtförderanlage
4 Fördergurt
6 Transponder
8 ortsfest angebrachte Sende-/Empfangsstation
10 Trägerrollen
12 Trommeln
14 Deckschicht
16 Karkasse
18 Körper, in dem Transponder angeordnet ist
20 Spule
22 integrierter Schaltkreis
24, 26 Trägerschichten
28 Kunststoffhülle
30, 32, 34, 36 Kontaktschicht
38 Fäden

Claims (9)

1. Fördergurt (4) mit in Abständen zueinander in die Deckschicht (14) und/oder Karkasse eingelegten elektrischen Transpondern (6), bestehend aus einem integrierten Schaltkreis (22) und einer leitend mit dem Schaltkreis (22) verbundenen Spule (20), die von einer außerhalb des Fördergurtes (4) ortsfest angebrachten Sende-/Empfangs­ einrichtung (8) über induktive Kopplung mit Energie versorgt werden und mit dieser Sende-/Empfangsein­ richtung (8) Daten austauschen, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (6) in einem separaten flachen Körper (18) angeordnet ist, der eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Biegefähigkeit aufweist und so den Transponder (6) vor Zugbeanspruchungen und Biege­ beanspruchungen schützt.

2. Fördergurt (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (18) aus einem Schichtaufbau besteht, der aus mindestens zwei Trägerschichten (24, 26) mit hoher Zug­ festigkeit und hoher Biegefähigkeit aufgebaut ist, zwischen denen der Transponder (6) angeordnet ist.

3. Fördergurt (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Körper (18) eingebrachte oder der zwischen den Trägerschichten (24, 26) eingelegte Transponder (6) von einer dünnen Kunststoffhülle (28) umgeben ist.

4. Fördergurt (4) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülle (28) nicht an dem Körper (18) bzw. an den angrenzenden Trägerschichten (24, 26) haftet, so daß bei Biegebeanspruchungen keine Kräfte von dem Körper (18) auf den Transponder (6) bzw. von den Trägerschichten (24, 26) auf den Transponder (6) übertragen werden.

5. Fördergurt (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Trägerschichten (24, 26) jeweils aus einer zugfesten biegefähigen Kunststoffolie (24, 26), vorzugsweise aus einem Kunststoff­ polymer, bestehen.

6. Fördergurt (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolien (24, 26) durch Glas- oder Kohlefasern verstärkt sind.

7. Fördergurt (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Trägerschichten (24, 26) jeweils aus einer Gewebelage (24, 26) bestehen.

8. Fördergurt (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewebelage (24) gegenüber der anderen Gewebelage (26) um einen Winkel, vorzugsweise um 45°, gedreht ist und somit zwei zusätzliche Kraftaufnahmeachsen im Körper (18) entstehen.

9. Fördergurt (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Transponder (6) abgewandten Flächen der der Trägerschichten (24, 26) mit einer Kontaktschicht (34, 36) versehen sind, die einen Kaltkleber enthalten und somit eine bessere Einbettung des Körpers (18) im umgebenen Material des Fördergurtes (4) ermöglichen.