DE202006012191U1

DE202006012191U1 - Vorrichtung zur Detektion von Fördergut auf einer Rollenbahn

Info

Publication number: DE202006012191U1
Application number: DE200620012191
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2016-08-10

Abstract

Vorrichtung zur Detektion von Fördergut auf einer aus Rollen bestehenden Rollenbahn, mit einem Sensor, sowie einer Auswerteinheit zur Auswertung der Sensorsignale und darauf basierend zur Abgabe eines Anwesenheitssignals, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor integraler Bestandteil einer Rolle der Rollenbahn ist und wenigstens einen mechanisch-elektrischen Wandler umfasst zum Erzeugen und/oder Empfangen von akustischen Oberflächenwellen, die sich auf der Rolle ausbreiten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von Fördergut auf einer Rollenbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen zur Detektion von Fördergut auf einer Rollenbahn sind bekannt und benutzen hierfür unterschiedliche technische Prinzipien. Man unterscheidet dabei solche, die an einen direkten körperlichen Kontakt gebunden sind, und berührungsfrei arbeitende Systeme. Am häufigsten werden berührungslos wirkende Systeme eingesetzt, die im einfachsten Fall durch eine Lichtschranke gebildet sind. Die Anwesenheit des Förderguts wird durch ein Unterbrechen des Lichtstrahls der Lichtschranke erkannt.
Nachteilig ist, dass eine Lichtschranke aufwändig montiert werden muss und sie nur dann ein korrektes Anwesenheitssignal gibt, wenn das Fördergut den Lichtstrahl unterbrechen kann. Bei unterschiedlich großen Fördergütern kann es vorkommen, dass eine Erkennung dann versagt, wenn das Fördergut zu klein ist und den Lichtstrahl nicht unterbricht. Die Lichtschranke muss also korrekt positioniert und aufwändig justiert werden. Ein weiterer Nachteil unter Kosten- und Montage-Gesichtspunkten ist, dass die Lichtschranken separat verkabelt werden müssen. Die Verkabelung umfasst dabei einerseits die elektrische Spannungsversorgung und andererseits die Datenübertragung.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Detektion von Fördergut auf einer Rollenbahn bereitzustellen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere durch eine Vorrichtung mit einem Sensor, sowie einer Auswerteinheit zur Auswertung der Sensorsignale und darauf basierend zur Abgabe eines Anwesenheitssignals, wobei der Sensor integraler Bestandteil einer Rolle der Rollenbahn ist und wenigstens einen mechanisch-elektrischen Wandler umfasst zum Erzeugen und/oder Empfangen von akustischen Oberflächenwellen, die sich auf der Rolle ausbreiten.
Dadurch, dass der Sensor in eine Rolle integriert ist, kann auf zusätzliche Vorrichtungen außerhalb der Rollenbahn vollständig verzichtet werden. Aufwändige Montagearbeiten und Justagen einer Lichtschranke entfallen. Durch die Integration des Sensors in eine Rolle ist erheblich Bauraum gewonnen, so dass beispielsweise das Fördergut auch über die Förderbahn hinaus stehen kann und dennoch detektiert wird. Des Weiteren kann durch die Integration des Sensors in die Rolle erheblich Verkabelungsaufwand eingespart werden, was nicht nur wesentlich kostengünstiger, sondern auch montagefreundlich ist.
Wenn getrennte Sender und Empfänger vorgesehen sind, ermöglicht dies die Diagnostizierung der Alterung der Übertragungsstrecke, also der Rolle oder auch eines kurzfristig veränderten Zustandes, z. B. durch Ablagerungen auf der Rolle. In einfacher Weise kann die Empfindlichkeit des Systems an die neuen äußeren Bedingungen angepasst werden. Sinnvollerweise geschieht dies über eine Elektronikeinheit selbsttätig.
Zur Minimierung des technischen Aufwands sind Sender und Empfänger vorteilhafterweise in Funktionseinheit einstückig ausgeführt, wobei ihre Funktionen zeitlich nacheinander ausgeführt werden. Hierzu geeignet sind Piezokristalle.
Zur Signalauswertung kommen ein oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Prinzipien zur Anwendung: Laufzeitmessung, Amplitudenmodulation, Phasen- und Frequenzmodulation. Entscheidend hierfür sind Bedürfnisse der Sicherheit (auch Redundanz) und der Empfindlichkeit.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Rollenbahn mit Fördergut;
2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Erfindung nutzt die Fähigkeit eines festen Körpers, induzierte mechanische Wellen auf seiner Oberfläche als sogenannte Oberflächenwellen entlang eines konstruktionsbedingten oder extra dafür geschaffenen Ausbreitungsweges fortzuleiten und bei Einwirkung äußerer Einflüsse mit Dämpfung und/oder Reflexion der Oberflächenwellen zu reagieren. Geeignete Empfänger leiten die Messimpulse an eine Auswerteeinheit weiter, wo anhand eines Algorithmus der Systemzustand beurteilt wird und ein Anwesenheitssignal erzeugt werden kann.
1 zeigt in schematisch vereinfachter Weise einer Rollenbahn 12 mit Rollen 14, die über einen geeigneten, nicht näher dargestellten Antrieb angetrieben werden, um das Fördergut, beispielsweise ein Paket 16, in Pfeilrichtung 18 zu befördern.
Um die Anwesenheit des Pakets 16 zu erkennen, ist eine der Rollen 14 in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet. Eine solche Vorrichtung 10 ist in 2 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10 besteht aus der Rolle 14, die auf einer Welle 20 gehalten ist, wobei die Welle 20 in geeigneten Wellenlagerungen 22 drehbar befestigt ist.
Im Inneren der Rolle 14 ist ein Sensor 24 als integraler Bestandteil der Rolle 14 angeordnet. Der Sensor 24 weist einen Sender 26 auf, der als mechanisch- elektrischer Wandler ausgebildet ist und akustische Oberflächenwellen auf der Rolle 14 erzeugen kann.
Des Weiteren weist der Sensor 24 einen Empfänger 28 auf, der ebenfalls als mechanisch-elektrischer Wandler ausgebildet ist zum Empfangen der vom Sender 26 erzeugten akustischen Oberflächenwellen. Wird ein Paket 16 über die Rolle 14 befördert, wird die akustische Oberflächenwelle gedämpft oder zumindest durch Reflexion und Transmission verändert, die mittels des Empfängers 28 detektiert und von einer Auswerteeinheit 30 durch geeignete Analyse der Empfängersignale erkannt wird. Bei Anwesenheit eines Pakets 16 kann die Auswerteeinheit 30 dann ein Anwesenheitssignal aus geben.
Der Sender 26 und Empfänger 28 können in einer Funktionseinheit einstückig ausgeführt sein, die vorzugsweise als Piezokristall ausgebildet ist. Zur Detektion des Pakets 16 wird dann die Funktionseinheit zunächst ein akustisches Signal aussenden und zu einem späteren Zeitpunkt empfangenen Signale auswerten. Die Signale können die Laufzeit des akustischen Signals und/oder einer Modulation der Amplitude, der Phase und/oder der Frequenz sein.

Claims

Vorrichtung zur Detektion von Fördergut auf einer aus Rollen bestehenden Rollenbahn, mit einem Sensor, sowie einer Auswerteinheit zur Auswertung der Sensorsignale und darauf basierend zur Abgabe eines Anwesenheitssignals, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor integraler Bestandteil einer Rolle der Rollenbahn ist und wenigstens einen mechanisch-elektrischen Wandler umfasst zum Erzeugen und/oder Empfangen von akustischen Oberflächenwellen, die sich auf der Rolle ausbreiten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster mechanisch-elektrischen Wandler als Sender vorgesehen ist zum Erzeugen der Oberflächenwellen und ein zweiter mechanisch-elektrischen Wandler als Empfänger vorgesehen ist zum Empfangen der Oberflächenwellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender und Empfänger in Funktionseinheit einstückig ausgeführt sind, wobei die vorzugsweise als Piezokristall gestaltete Funktionseinheit abwechselnd als Sender und als Empfänger fungiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit Mittel aufweist zum Erfassen und Auswerten der Laufzeit von Signalen vom Sender zum Empfänger und/oder einer Modulation der Amplitude, der Phase und/oder der Frequenz.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit Mittel aufweist zum Auswerten von Reflexion und Transmission der Oberflächenwellen.