DE202016000501U1 - Energy guiding chain or cable routing device with electrical wear detection - Google Patents

Energy guiding chain or cable routing device with electrical wear detection Download PDF

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    • H02G11/006Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using extensible carrier for the cable, e.g. self-coiling spring

Abstract

Energieführungskette mit elektrischer Verschleißerkennung, wobei die Energieführungskette eine Anzahl Kettenglieder umfasst, welche einen Kanal bilden zur geschützten Führung von Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen oder dergleichen, zwischen einem ersten Anschlussende und einem dazu relativbeweglichen zweiten Anschlussende, wobei benachbarte Kettenglieder in Längsrichtung jeweils gelenkig miteinander verbunden sind, umfassend eine Vorrichtung zur Erkennung von Verschleiß in einem kritischen Bereich mindestens eines Kettenglieds, z. B. durch Abnutzung, Rissbildung und/oder Ermüdungsbruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Transponder aufweist, welcher an dem mindestens einen Kettenglied oder an einem benachbarten anderen Kettenglied angeordnet ist, und mindestens ein mit dem Transponder zusammenwirkendes Detektorelement aufweist, das an dem mindestens einen Kettenglied angeordnet ist, wobei das Detektorelement bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß im kritischen Bereich das Verhalten des Transponders ändert, sodass diese verschleißbedingte Änderung drahtlos erkennbar ist.Energy supply chain with electrical wear detection, wherein the energy supply chain comprises a number of chain links forming a channel for the protected guidance of lines, such as cables, hoses or the like, between a first terminal end and a relatively movable second terminal end, wherein adjacent chain links in the longitudinal direction each hinged together are comprising a device for detecting wear in a critical region of at least one chain link, for. B. by wear, cracking and / or fatigue failure, characterized in that the device comprises a transponder, which is arranged on the at least one chain link or on an adjacent other chain link, and at least one cooperating with the transponder detector element, which at the at least a chain link is arranged, wherein the detector element changes the behavior of the transponder at a predetermined extent of wear in the critical region, so that this wear-related change is wirelessly recognizable.

Description

Die Erfindung betrifft ganz allgemein aktive Leitungsführungen mit einer elektrotechnischen Verschleißerkennung. Sie betrifft insbesondere Energieführungsketten aus Kunststoff oder vergleichbare Leitungsführungseinheiten aus Kunststoff. Die Erfindung betrifft auch ein System, ein Verfahren und ein Erkennungsmodul zur Verschleißerkennung.The invention generally relates to active cable guides with an electrical wear detection. It relates in particular to plastic cable drag chains or comparable plastic cable guide units. The invention also relates to a system, a method and a detection module for wear detection.

Gattungsgemäße Leitungsführungen dienen bekanntermaßen zum geschützten Führen mindestens einer Leitung zwischen einem festen und einem dazu beweglichen Anschlusspunkt. Typischerweise nimmt die Leitungsführung mehrere verschiedenartige Leitungen auf. Ein weit verbreitetes Beispiel sind sog. Energieführungsketten.Generic cable guides are known to protect at least one line between a fixed and a movable connection point. Typically, the routing takes on several different types of lines. A common example is so-called energy drag chains.

Energieführungsketten bestehen aus einer Anzahl Kettengliedern mit gegenüberliegenden Seitenlaschen, von denen zumindest einige über einem oder zwei Querstege miteinander verbunden sind und typischerweise zueinander parallel gehalten werden. Im Querschnitt bilden sie so einen Kanal zur Führung der Kabel, Schläuche oder dergleichen im Inneren der Kettenglieder. Die benachbarten Kettenglieder sind jeweils paarweise in Längsrichtung gelenkig miteinander verbunden.Cable drag chains consist of a number of chain links with opposite side flaps, at least some of which are interconnected via one or two transverse webs and are typically held parallel to each other. In cross section, they form a channel for guiding the cables, hoses or the like inside the chain links. The adjacent chain links are each hinged together in pairs in the longitudinal direction.

Die einzelnen Kettenglieder können aus mehreren Einzelteilen aus Kunststoff zusammengesetzt sein, wie beispielsweise in den Patenten DE 3531066 C2 oder EP 0 803 032 B1 beschrieben. Die Kettenglieder können auch aus einem Stück hergestellt sein. In einer häufigen Ausführungsform sind die benachbarten Seitenlaschen durch Drehgelenke schwenkbar miteinander verbunden, beispielsweise vom Typ Bolzen/Bohrung, und können so bis zu einem vorgegebenen Maximalwinkel zueinander verschwenkt bzw. abgewinkelt werden.The individual chain links can be composed of several individual parts made of plastic, as for example in the patents DE 3531066 C2 or EP 0 803 032 B1 described. The chain links can also be made in one piece. In a frequent embodiment, the adjacent side flaps are pivotally connected to each other by hinges, for example of the type bolt / bore, and can thus be pivoted or angled to each other up to a predetermined maximum angle.

Bei einem weiteren Beispiel einer gattungsgemäßen Energieführungskette aus Kunststoffteilen sind die einzelnen Kettenglieder durch elastisch biegsame Gelenkelemente gelenkig miteinander verbunden, wie im Patent EP 1 381 792 B1 offenbart.In a further example of a generic power transmission chain made of plastic parts, the individual chain links are connected by elastically flexible hinge elements hinged together, as in the patent EP 1 381 792 B1 disclosed.

In einer alternativen Ausführung gattungsgemäßer Leitungsführungen können anstatt gelenkig miteinander verbundener Kettenglieder zumindest abschnittsweise einstückig hergestellte Segmente flexibel miteinander verbunden sein. Derartige Leitungsführungseinheiten, bei denen benachbarte Segmente durch eine filmscharnierartige Verbindung in Längsrichtung miteinander flexibel verbunden und relativ zueinander abwinkelbar sind, sind beispielsweise aus den Patentanmeldungen WO 98/48645 A1 oder WO 90/41284 A1 oder auch aus dem Patent US 3,473,769 vorbekannt. Derartige ganz oder in Teilen einstückig aus Kunststoff herstellbare Leitungsführungseinheiten sind insbesondere für weniger anspruchsvolle Anwendungen mit kurzer Führungslänge und/oder zur kostengünstigen Herstellung in Großserien geeignet.In an alternative embodiment of generic cable guides instead of hingedly interconnected chain links at least partially integrally manufactured segments can be flexibly connected to each other. Such line guide units in which adjacent segments are flexibly connected to one another in the longitudinal direction by a film-hinge-like connection and can be bent relative to one another are known, for example, from the patent applications WO 98/48645 A1 or WO 90/41284 A1 or from the patent US 3,473,769 previously known. Such in whole or in part in one piece made of plastic cable management units are particularly suitable for less demanding applications with short guide length and / or cost-effective production in large series.

Bei gattungsgemäßen Leitungsführungen, insbesondere Energieführungsketten oder abschnittsweise einstückigen Leitungsführungseinheiten kann nach Überschreiten der vorgesehenen Lebensdauer aufgrund übermäßiger Abnutzung oder auch bei unsachgemäßer Verwendung ein Versagen der Leitungsführung eintreten. Dies gilt auch für Leitungsführungen aus hochwertigen Kunststoffen, wenngleich diese durchaus eine höhere Lebensdauer als Leitungsführungen mit Kettengliedern aus Metall haben können.In the case of generic cable guides, in particular cable drag chains or section-wise one-piece cable routing units, a failure of the cable routing can occur after exceeding the intended service life due to excessive wear or also due to improper use. This also applies to cable guides made of high-quality plastics, although they may well have a longer service life than cable guides with chain links made of metal.

Typischerweise sind Energieführungsketten und Leitungsführungseinheiten so ausgelegt, dass die gelenkige bzw. flexible Verbindung zwischen den einzelnen Gliedern oder Segmenten sehr dauerfest ist und eine über die erwartete Lebensdauer der sonstigen Elemente der Glieder bzw. Segmente hinausgehende Lebensdauer aufweisen. Mit anderen Worten, es kommt meist zu einem Bruch innerhalb der Kettenglieder, bevor die Verbindung bricht.Typically, energy drag chains and wire guide units are designed so that the articulated or flexible connection between the individual members or segments is very durable and have beyond the expected life of the other elements of the members or segments beyond life. In other words, there is usually a break within the chain links before the connection breaks.

Bei einem Ausfall durch Kettenbruch besteht die Gefahr, dass die geführten Leitungen beschädigt werden, da diese nicht mehr hinreichend geschützt geführt sind. Daneben kann durch übermäßigen Verschleiß auch der bestimmungsgemäße Betrieb vereitelt werden, beispielsweise wenn übermäßig verschlissene Kettenteile ineinander verhaken oder blockieren.In the event of a breakdown due to chain breakage, there is a risk that the routed cables will be damaged as they are no longer sufficiently protected. In addition, due to excessive wear and the intended operation can be thwarted, for example, when excessively worn chain parts interlock or block each other.

Es besteht daher bei Leitungsführungen seit längerem der Wunsch, die Leitungsführung anhand geeigneter Überwachungssysteme zu überwachen und einen Bruch der Leitungsführung frühzeitig erkennen zu können und rechtzeitig zu vermeiden.For this reason, it has long been the case with cable runs to monitor the routing using suitable monitoring systems and to be able to detect a break in the routing at an early stage and to avoid it in good time.

Ein Überwachungssystem ist aus der Patentanmeldung WO 2004/090375 A1 bekannt. In einem Ausführungsbeispiel werden mittels Sensoren, insbesondere Dehnungsmessstreifen, an einzelnen Kettengliedern einwirkenden Kräfte gemessen und überwacht. So kann jedenfalls ein Bruch der Energieführungskette sofort erkannt werden. Eine alternative Sensorgestaltung für ein derartiges Überwachungssystem ist beispielsweise aus der Patentanmeldung WO 2013/156607 A1 vorbekannt.A monitoring system is from the patent application WO 2004/090375 A1 known. In one embodiment, forces acting on individual chain links are measured and monitored by means of sensors, in particular strain gauges. In any case, a break in the energy supply chain can be detected immediately. An alternative sensor design for such a monitoring system is, for example, from the patent application WO 2013/156607 A1 previously known.

Ein weiteres System zur Erkennung eines Bruchs einer Energieführungskette ist aus der Patentanmeldung WO 2015/118143 A1 vorbekannt. Hierbei löst bei Kettenbruch ein Zugseil aus, sodass erst der Bruch der Energieführungskette elektromechanisch erkannt wird. Es ist in vielen Anwendungen wünschenswert, bereits vor Eintreten eines bruchbedingten Ausfalls der Leitungsführung übermäßigen Verschleiß rechtzeitig und zuverlässig zu erkennen.Another system for detecting a break of an energy chain is the patent application WO 2015/118143 A1 previously known. In the event of a chain break, a pull rope is triggered, so that only the break of the energy chain is detected electromechanically. It is desirable in many applications, even before a Fracture failure of the wiring to detect excessive wear in a timely and reliable manner.

Die vorgenannten Systeme eignen sich sehr gut zum Auslösen eines Nothalts, wenn ein Ausfall der Energieführungskette bzw. Leitungsführungseinheit eingetreten ist. So kann u. a. Schaden an den geführten Leitungen vermieden werden. Zum Teil sind die erstgenannten Systeme in der Lage, bereits vor einem Bruch einen bevorstehenden Ausfall anzuzeigen. Hierzu sind die Systeme jedoch nur bedingt geeignet, recht aufwendig im Aufbau und erfordern z. T. erhebliche bzw. kostspielige Veränderungen an der Gestaltung Leitungsführung selbst, sodass ein Nachrüsten bestehender Leitungsführungen schwierig erscheint.The aforementioned systems are very well suited for triggering an emergency stop when a failure of the energy supply chain or cable management unit has occurred. So u. a. Damage to the guided lines can be avoided. In part, the former systems are able to indicate an imminent failure even before a break. For this purpose, however, the systems are only partially suitable, quite expensive in construction and require z. T. significant or costly changes to the design wiring itself, so retrofitting existing wiring appears difficult.

Zur Verschleißerkennung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 196 47 322 A1 eine Energieführungskette bekannt, bei welcher die Kettenglieder einen Schichtaufbau mit zwei unterschiedlich gefärbten Kunststoffen aufweisen. Ist eine erste Kunststoffschicht abgetragen, wird eine andersfarbige zweite Schicht sichtbar, was das Überschreiten der zulässigen Verschleißgrenze für den Benutzer visuell erkennbar macht. Eine Erkennung ist jedoch so nur bei ständiger Überprüfung durch Bedienpersonal möglich und daher wenig zuverlässig.For wear detection, for example, from the published patent application DE 196 47 322 A1 an energy guiding chain is known in which the chain links have a layer structure with two differently colored plastics. If a first layer of plastic has been removed, a different colored second layer becomes visible, which makes the exceeding of the permissible wear limit visually recognizable to the user. Detection is, however, only possible with constant inspection by operating personnel and therefore not very reliable.

Eine Weiterentwicklung in dieser Hinsicht wird in der Offenlegungsschrift DE 103 46 486 A1 vorgeschlagen. In einem als nächstliegenden Stand der Technik betrachteten Ausführungsbeispiel der DE 103 46 486 A1 ist die Energieführungskette mit einer elektrotechnischen Verschleißerkennung ausgerüstet. Hierzu weist die Vorrichtung zur Verschleißerkennung in einem Ausführungsbeispiel eine Detektorleitung auf, welche an mindestens einem Kettenglied nahe an einer Außenfläche geführt ist oder dort hervortritt, so dass ein Leitungsabschnitt im kritischen Bereich eine Leitungsunterbrechung verursacht. Grundsätzlich wäre diese Funktionsweise auch auf die Erkennung eines Ermüdungsbruchs übertragbar, wozu die DE 103 46 486 A1 bzw. EP 1 521 015 A2 in einem weiteren Beispiel (910) eine Brucherkennung vorschlägt.A further development in this regard is in the published patent application DE 103 46 486 A1 proposed. In an exemplary embodiment regarded as the closest prior art DE 103 46 486 A1 the energy supply chain is equipped with an electro-technical wear detection. For this purpose, the device for detecting wear in one embodiment, a detector line which is guided on at least one chain link close to an outer surface or emerges there, so that a line section causes a line interruption in the critical area. Basically, this operation would be transferable to the detection of fatigue failure, including the DE 103 46 486 A1 respectively. EP 1 521 015 A2 in another example ( 9 - 10 ) proposes a break detection.

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, eine Lösung zur Verschleißerkennung vorzuschlagen, die sich kostengünstig auch in Groß-Serien bzw. Anwendungen mit einer Vielzahl aktiver Leitungsführungen realisieren lässt. Die Lösung soll mit möglichst wenig Änderung an der Gestaltung bestehender Leitungsführungen einhergehend und eine vollautomatische Früherkennung erlauben, beispielsweise in Hochverfügbarkeitsanwendungen oder sog. Zero-Downtime-Anwendungen.A first object of the present invention is thus to propose a solution for detecting wear, which can be implemented inexpensively in large series or applications with a large number of active cable guides. The solution should be accompanied by as little change as possible to the design of existing cable routing and allow fully automatic early detection, for example in high-availability applications or so-called zero-downtime applications.

Gattungsgemäßen Energieführungsketten haben eine Anzahl Kettenglieder umfasst, welche einen Kanal bilden zur geschützten Führung von einer oder mehreren Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen oder dergleichen, zwischen einem ersten Anschlussende und einem dazu relativbeweglichen zweiten Anschlussende, wobei benachbarte Kettenglieder in Längsrichtung jeweils gelenkig miteinander verbunden sind. Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegen Leitungsführungseinheiten, die über mindestens einen Längsabschnitt oder vollständig einstückig hergestellt sind, mit Segmenten die funktional Kettengliedern entsprechen. Die Segmente bilden einen Kanal zur geschützten Führung einer oder mehrerer Leitungen. Benachbarte Segmente sind dabei in Längsrichtung jeweils flexibel miteinander verbunden, z. B. in der Art eines Filmscharnier. Als Leitungsführungseinheiten kommen insbesondere sog. Bandketten in Betracht.Generic power transmission chains have a number of chain links comprises, which form a channel for the protected guidance of one or more lines, such as cables, hoses or the like, between a first terminal end and a relatively movable second terminal end, wherein adjacent chain links are each hinged together in the longitudinal direction. Also within the scope of the invention are cable routing units, which are made over at least one longitudinal section or completely in one piece, with segments corresponding to the functional chain links. The segments form a channel for the protected guidance of one or more lines. Adjacent segments are each connected flexibly in the longitudinal direction, z. B. in the manner of a film hinge. As line management units in particular so-called. Band Chains come into consideration.

Für beide Gattungen von aktiven Leitungsführungen wir eine Vorrichtung zur Erkennung von Verschleiß in einem kritischen Bereich mindestens eines Kettenglieds bzw. Segments vorgeschlagen, die zwecks Automatisierung auf einem elektrotechnischem Wirkprinzip. Unter Verschleiß wird hierbei allgemein jede, insbesondere gebrauchsbedingte, meist ungewollte Veränderung der Leitungsführung verstanden, insbesondere abriebbedingte Abnutzung, aber auch die Bildung feiner Risse und/oder ein Ermüdungsbruch, z. B. aufgrund von Materialermüdung oder Überbeanspruchung. Solche Risse pflanzen sich in der Regel fort und führen zum Ermüdungsbruch.For both types of active line guides, we propose a device for detecting wear in a critical area of at least one chain link or segment which, for the purpose of automation, has an electrotechnical operating principle. Under wear here is generally understood any, especially use-related, usually unwanted change in the wiring, in particular abrasion-related wear, but also the formation of fine cracks and / or a fatigue break, z. Due to material fatigue or overstressing. Such cracks usually propagate and lead to fatigue fracture.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird zur Lösung der erstgenannten Aufgabe vorschlagen, dass die Vorrichtung mindestens einen Transponder aufweist, welcher an dem mindestens einen Kettenglied bzw. Segment oder an einem benachbarten anderen Kettenglied bzw. Segment angeordnet ist, und jeweils für jeden Transponder mindestens ein mit dem Transponder zusammenwirkendes Detektorelement aufweist, das an dem erstgenannten, zu überwachenden Kettenglied bzw. Segment angeordnet ist.According to one aspect of the invention, in order to solve the first-mentioned object, it is proposed that the device has at least one transponder which is arranged on the at least one chain link or segment or on an adjacent other chain link or segment and at least one for each transponder the transponder cooperating detector element which is arranged on the first-mentioned, to be monitored chain link or segment.

Ferner sieht die Erfindung vor, dass das Detektorelement bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß im kritischen Bereich das Verhalten des Transponders ändert, sodass diese verschleißbedingte Änderung drahtlos erkennbar ist.Furthermore, the invention provides that the detector element changes the behavior of the transponder at a predetermined extent of wear in the critical region, so that this wear-related change can be detected wirelessly.

Für diese Lösung geeignete Transponder sind zu sehr geringen Stückkosten bereits erhältlich. Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet anhand der drahtlosen Erkennbarkeit einerseits in Kombination mit der Anordnung des bzw. der Transponder unmittelbar am oder nahe dem überwachten Kettenglied die Notwendigkeit, eine Vielzahl einzelnen Sensoren zu verdrahten, wie z. B. gemäß WO 2004/090375 A1 . Dies reduziert die Materialkosten und den Arbeitsaufwand die Leitungsführung jeweils anwendungsspezifisch mit der Erkennungsanordnung auszustatten.Transponders suitable for this solution are already available at very low unit costs. The inventive solution avoids the need to wire a plurality of individual sensors based on the wireless detectability on the one hand in combination with the arrangement of the transponder or directly on or near the monitored chain link, such as. B. according to WO 2004/090375 A1 , This reduces the Material costs and the amount of work to equip the wiring each application-specific with the detection arrangement.

Das vorbestimmte Ausmaß von Verschleiß kann, gegenüber dem Neuzustand, insbesondere eine abriebbezogene Verschleißgrenze oder eine Zustandsänderung sein, welche die bestimmungsgemäße Gebrauchstauglichkeit über ein akzeptables Maß hinaus beeinträchtigt.The predetermined amount of wear, in comparison to the new condition, may in particular be an abrasion-related wear limit or a change of state which impairs the intended serviceability beyond an acceptable level.

Bevorzugt hat jeder Transponder genau ein Detektorelement, oder es sind für ein Transponder eine Anzahl n Detektorelemente an n benachbarten Kettengliedern bzw. Segmenten angeordnet, die ggf. jeweils über eine relativ kurze Detektorleitung mit dem gemeinsamen Transponder einwirken. Die Anzahl n soll jedoch möglichst klein bleiben, da ansonsten wiederum Verdrahtungsaufwand entsteht. Detektorleitungen können ggf. abschnittsweis von der Leitungsführung selbst aufgenommen werden.Each transponder preferably has exactly one detector element or, for a transponder, a number n of detector elements are arranged on n adjacent chain links or segments which, if appropriate, each act on the common transponder via a relatively short detector line. The number n should, however, remain as small as possible, otherwise again wiring complexity arises. If necessary, detector cables can be partially picked up by the cable routing itself.

Die Änderung des durch ein Lesegerät bzw. einen Transceiver erfassbaren Transponderverhaltens kann auf viele verschiedene Arten realisiert werden, insbesondere als elektrotechnisch messbare Parameteränderung. Besonders einfach realisieren lässt sich z. B. eine Leitungsunterbrechung oder ein Leitungskurzschluss, welche die Betriebsbereitschaft des Transponders beeinflusst, insbesondere einstellt oder abstellt. Es kann z. B. die Schaltungstopologie durch den kritischen Verschleiß modifiziert werden, oder ein elektrotechnisch messbarer oder funktionsrelevanter Parameter, wie z. B. die Impedanzwerte (Wechselstromwiderstands-Werte) einer Resonanzschaltung im Transponder usw., verändert werden. Entscheidend für das Prinzip ist, dass der Transponder als Indikator zur Verschleißerkennung ein erkennbar anderes Verhalten bei Erreichen bzw. Überschreiten des zulässigen Ausmaß an Verschleiß, und dies über Funk bzw. drahtlos erfassbar ist. So kann z. B. über eine Detektorleitung hin zu dem bzw. den kritischen Bereichen eine Leitungsunterbrechung die Verhaltensänderung herbeiführen. Es kann z. B. auch ein Teil der Transponder-Antenne selbst dem Verschleiß im kritischen Bereich ausgesetzt sein.The change of the transponder behavior detectable by a reading device or a transceiver can be realized in many different ways, in particular as an electrotechnically measurable parameter change. Particularly easy to implement z. As a line interruption or a short circuit, which affects the operational readiness of the transponder, in particular adjusts or switches off. It can, for. B. the circuit topology can be modified by the critical wear, or an electrotechnically measurable or functionally relevant parameters such. B. the impedance values (AC resistance values) of a resonant circuit in the transponder, etc., to be changed. Decisive for the principle is that the transponder as an indicator for wear detection a recognizable other behavior when reaching or exceeding the permissible level of wear, and this can be detected by wireless or wireless. So z. B. lead via a detector line to the or the critical areas a line break the behavior change. It can, for. B. also be a part of the transponder antenna itself exposed to wear in the critical area.

Eine n:1 Relation mit n Detektorelementen pro Transponder ist möglich entweder zur zuverlässigeren Erkennung an demselben Segment oder Kettenglied oder zu Überwachung von bis zu n Gliedern bzw. Segmenten.An n: 1 relation with n detector elements per transponder is possible either for more reliable detection on the same segment or chain link or for monitoring of up to n links or segments.

In einer leicht nachrüstbaren Ausführungsform sind der Transponder und das zusammenwirkende Detektorelement integriert in ein Erkennungsmodul, das insbesondere zum Anbringen an ein zu überwachendes Kettenglied bzw. Segment ausgeführt ist. Die Abmessungen des Moduls sind hierbei vorzugsweise deutlich kleiner als die Seitenfläche des Kettenglieds bzw. Segments. Das Erkennungsmodul wird so an dem mindestens einen zu überwachenden Kettenglied angeordnet, dass das Detektorelement im kritischen Bereich liegt. Hierzu können die Kettenglieder bzw. Segmente z. B. vorgefertigte Aufnahmen oder Aussparungen aufweisen.In an easily retrofittable embodiment, the transponder and the cooperating detector element are integrated in a recognition module, which is designed in particular for attachment to a chain link or segment to be monitored. The dimensions of the module are in this case preferably significantly smaller than the side surface of the chain link or segment. The detection module is arranged on the at least one chain link to be monitored such that the detector element lies in the critical area. For this purpose, the chain links or segments z. B. have prefabricated recordings or recesses.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren, vom ersten Aspekt unabhängigen Aspekt auch ein Erkennungsmodul (gemäß Anspruch 24) zum Aus- bzw. Nachrüsten einer Leitungsführung mit einer elektrotechnischen Verschleißerkennung, umfassend einen Transponder dessen Verhalten, insbesondere Funkverhalten, verschleißbedingt veränderbar ist. In einer zur Nachrüstung besonders geeigneten Ausführungsform umfasst das Modul einen Träger bzw. ein Gehäuse mit einem eine Antenne aufweisenden Transponder, und einem davon abgesonderten Bereich des Trägers bzw. Gehäuses, in dem ein Detektorelement in Art einer Sollbruchstelle angeordnet ist, welches bei verschleißbedingtem Bruch das Verhalten des Transponders ändert. Der Träger kann z. B. ein flexibles selbstklebendes Haftetikett darstellen. Als Gehäuse kommt z. B. ein Harzverguss eines herkömmlichen Transponders mit einem anwendungsangepassten zusätzlichen Detektorelement in Betracht. Das Modulgehäuse kann auch gemeinsam mit einer Funkschaltung im Spritzguss gegossen sein, beispielsweise im IMKS-Verfahren (Integriertes Metall Kunststoff Spritzgiessen).According to a further aspect independent of the first aspect, the invention also relates to a recognition module (according to claim 24) for upgrading or retrofitting a cable routing with an electrical wear detection, comprising a transponder whose behavior, in particular radio behavior, can be changed as a result of wear. In an embodiment which is particularly suitable for retrofitting, the module comprises a carrier or housing with a transponder having an antenna, and a region of the carrier or housing which is separate therefrom, in which a detector element is arranged in the manner of a predetermined breaking point, which in case of wear-induced fracture Behavior of the transponder changes. The carrier may, for. B. represent a flexible self-adhesive label. As a housing comes z. B. a Harzverguss a conventional transponder with an application-adapted additional detector element into consideration. The module housing can also be cast together with a radio circuit in the injection molding, for example in the IMCS process (integrated metal injection molding plastic).

In einer Ausführungsform beider Aspekte sind Transponder und das zusammenwirkende Detektorelement in ein Erkennungsmodul integriert, wobei das Erkennungsmodul so an dem mindestens einen zu überwachenden Kettenglied bzw. Segment angeordnet werden kann bzw. ist, dass das Detektorelement in dem vorbestimmten kritischen Bereich liegt der überwachen ist.In one embodiment of both aspects, the transponder and the cooperating detector element are integrated in a recognition module, wherein the recognition module can be arranged on the at least one chain link or segment to be monitored or is that the detector element lies in the predetermined critical area to be monitored.

In einer Ausführungsform weisen eine Anzahl Kettenglieder bzw. Segmente in einem verschleißanfälligen Längsabschnitt der Leitungsführung jeweils mindestens ein Erkennungsmodul auf, vorzugsweise ein Erkennungsmodul an jeder Seitenlasche. Dies erlaubt auch bei schwerer Vorhersage des auf Verschleiß anfälligsten Kettenglieds bzw. Segments und/oder bei einer gewissen Fehlerrate des Transponders, z. B. einer gewissen false-positive oder false-negative Rate bei sehr preisgünstigen Passivtranspondern, eine zuverlässige Erkennung.In one embodiment, a number of chain links or segments in a wear-prone longitudinal section of the cable guide each have at least one recognition module, preferably a recognition module on each side flap. This also allows for heavy prediction of the wear-prone chain link or segment and / or at a certain error rate of the transponder, z. A certain false-positive or false-negative rate for very low-priced passive transponders, reliable detection.

Das Erkennungselement wirkt vorzugsweise schaltungstechnisch mit dem Transponder zusammen. Es kann als gesonderte Komponente mit dem Transponder verbunden sein, sodass das Auslöseverhalten nach Wunsch wählbar ist, oder als vorhandener Bestandteil des Transponders ausgeführt sein, was Herstellungskosten minimiert.The recognition element preferably interacts with the transponder in terms of circuitry. It may be connected as a separate component to the transponder, so that the tripping behavior can be selected as desired, or designed as an existing component of the transponder, which minimizes manufacturing costs.

In einer einfachen Ausführungsform ist das Detektorelement als Leitungsabschnitt einer Detektorleitung ausgeführt ist, der im kritischen Bereich verläuft, z. B. ähnlich einer Sollbruchstelle dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß ausgesetzt ist, und bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß unterbrochen werden. Die Unterbrechung kann je nach Schaltungsanordnung die Betriebsbereitschaft des Transponders unterbinden und/oder diese erst oder wieder herstellen. In a simple embodiment, the detector element is designed as a line section of a detector line which extends in the critical region, for. B. is exposed to the predetermined extent of wear similar to a predetermined breaking point, and be interrupted at the predetermined extent of wear. Depending on the circuit arrangement, the interruption can prevent the operational readiness of the transponder and / or restore it first or again.

In einer Variante die Betriebsbereitschaft verschleißabhängig einstellt bzw. freischaltet, d. h. sozusagen den Transponder einschaltet, hat der Transponder eine Antenne, welche im Neuzustand der Leitungsführung über das Detektorelement kurzgeschlossen ist. Dies erlaubt es, das Detektorelement so auszuführen, dass es bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß den Kurzschluss öffnet und damit die Antennenfunktion freigibt.In one variant, the operational readiness is set or released depending on the wear, d. H. As it were, the transponder turns on, the transponder has an antenna which is shorted in the new state of the wiring via the detector element. This allows the detector element to be designed to open the short circuit at the predetermined amount of wear and thus release the antenna function.

Alternativ hierzu, kann der Transponder außer Betrieb genommen werden, wenn das Detektorelement als ein Bestandteil der Antenne selbst ausgeführt ist, der so im kritischen Bereich verläuft, dass die Antenne bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß unterbrochen bzw. funktionsuntauglich wird.Alternatively, the transponder may be taken out of service if the detector element is implemented as part of the antenna itself, which runs in the critical area such that the antenna is interrupted or rendered inoperative at the predetermined degree of wear.

Insbesondere aber nicht ausschließlich für autark aus der Funkleistung versorgte bzw. passive Transponderkonfigurationen ist es vorteilhaft, wenn die Antenne als Induktionsspule ausgeführt ist bzw. eine Induktionsspule umfasst. Auch Dipolantennen sind jedoch möglich, insbesondere für höhere Frequenzbereiche, wobei derartige Systeme in der Regel aktive Transponder mit eigener Stromversorgung aufweisen.In particular but not exclusively for self-sufficient from the radio power supplied or passive transponder configurations, it is advantageous if the antenna is designed as an induction coil or comprises an induction coil. However, dipole antennas are also possible, especially for higher frequency ranges, such systems generally having active transponders with their own power supply.

Eine Induktionsspule als Antenne kann insbesondere bei Passivtranspondern Bestandteil eines Resonanzschwingkreises im Transponder sein, welcher als Saugkreis bzw. Schwingungstilger durch Resonanzabsorption eine vom Lesegerät bzw. Transceiver gemessene Veränderung im elektromagnetischen Feld auf der Resonanzfrequenz verursacht. Hierzu ist das Frequenzhub-Verfahren bekannt, bei dem das Lesegerät die Frequenz über einen Bereich um die Resonanzfrequenz variiert, d. h. „gewobbelt”, um den Feldeinbruch bei Resonanz durch den Transponder zu erfassen. Entsprechende Transponderschaltungen, sog. EAS-Tags, die ursprünglich zur Warendiebstahlsicherung entwickelt wurden sind z. B. in den frühen Patenten US 3,810,147 oder US 3,500,373 beschrieben. Bei derartigen Systemen sind die Transponder äußerst preiswert herstellbar, z. B. als Haftetiketten, das diese im Wesentlichen nur aus dem Resonanzschwingkreises mit der Induktionsspule und einem Kondensator bestehen. Zudem Verbrauchen bei diesen Systeme die Lesegeräte sehr wenig elektrische Leistung.An induction coil as an antenna can be part of a resonant circuit in the transponder, in particular in the case of passive transponders, which, as the absorption circuit or vibration absorber, causes a change in the electromagnetic field at the resonance frequency measured by the reader or transceiver due to resonance absorption. For this purpose, the frequency sweep method is known, in which the reading device varies the frequency over a range around the resonant frequency, ie "wobbled" to detect the field collapse at resonance by the transponder. Corresponding transponder circuits, so-called EAS tags, which were originally developed for the theft of goods are z. In the early patents US 3,810,147 or US 3,500,373 described. In such systems, the transponder are extremely inexpensive to produce, for. B. as adhesive labels, these essentially consist only of the resonant circuit with the induction coil and a capacitor. In addition, the readers consume very little electrical power in these systems.

Für große Stückzahlen sind passive Transponder, insbesondere sog. 1-Bit-Transponder bzw. Single-Bit-Transponder geeignet, d. h. Transponder die lediglich die Information vermitteln „Transponder im Arbeitsbereich: ja” bzw. „Transponder im Arbeitsbereich: nein” (daher 1-Bit). Hierzu kommen als Transponderkonfigurationen insbesondere in Betracht:

  • – Transponder in Form der o. g. RF(Radiofrequenz)-LC-Resonanzschwingkreise (sog. RF-Systeme, z. B. von der Fa. Checkpoint Systems http://us.checkpointsystems.com/ oder Agon Systems: http://www.agon-systems.com), z. B. bei 8,2 MHz Grundfrequenz des Generators: diese sind sehr preiswert und energieeffizient bei kurzer bis mittlerer Reichweite (remote coupling Bereich: bis einige Meter);
  • – Transponder zur Frequenz-Vervielfachung im Mikrowellenbereich, welche Harmonische der Generatorfrequenz erzeugen, typischerweise im Mikrowellenbereich, z. B. anhand einer Dipolantenne mit Kapazitätsdiode: diese erzeugen Wesentliche keine Fehlerkennung bzw. Fehlalarme bei hoher Reichweite (long range, bis über 10 m);
  • – Transponder als Frequenzteiler im Langwellenbereich, z. B. zwischen ca. 90–140 kHz, mit einem Mikrochip und einer Schwingkreisspule: mit ebenfalls geringer Fehlerquote;
  • – Transponder für das elektro-magnetische Verfahren (EM-Verfahren) im NF-Bereich bis ca. 22 kHz, welche eine periodische Ummagnetisierung eines weichmagnetischen Metalls erfassen: diese eignen sich für Leitungsführungen mit im Wesentlichen aus Metall hergestellten Kettengliedern, haben jedoch eine gewisse Fehlerquote (typ. ca. 25–30%) und eine kurze Reichweite (bis ca. 2 m);
  • – Transponder für das akusto-magnetische Verfahren (AM-Verfahren) basierend auf dem Prinzip der Magnetostriktion, z. B. bei 58 kHz von der Fa. Sensormatic (http://www.sensormatic.com): welche eine mittlere bis große Reichweite bis ca. 20 m bei geringer Fehlerquote aber sehr hohem Energieverbrauch haben.
For large numbers, passive transponders, in particular so-called 1-bit transponders or single-bit transponders are suitable, ie transponders which convey only the information "transponder in the work area: yes" or "transponder in the work area: no" (therefore 1 -Bit). Suitable transponder configurations are, in particular:
  • Transponder in the form of the above-mentioned RF (radio frequency) LC resonant circuits (so-called RF systems, eg from the Checkpoint Systems http://us.checkpointsystems.com/ or Agon Systems: http: // www .agon-systems.com), e.g. For example, at 8.2 MHz base frequency of the generator: these are very inexpensive and energy efficient with short to medium range (remote coupling range: up to several meters);
  • Transponder for frequency multiplication in the microwave range, which generate harmonics of the generator frequency, typically in the microwave range, z. B. using a dipole antenna with capacitance diode: these produce essentials no false detection or false alarms at high range (long range, to about 10 m);
  • - Transponder as a frequency divider in the long wave range, z. B. between about 90-140 kHz, with a microchip and a resonant circuit coil: also with low error rate;
  • Transponder for the electro-magnetic method (EM method) in the LF range up to about 22 kHz, which detect a periodic remagnetization of a soft magnetic metal: these are suitable for wiring with chain links made essentially of metal, but have a certain error rate (typically about 25-30%) and a short range (up to about 2 m);
  • Transponder for the acousto-magnetic method (AM method) based on the principle of magnetostriction, z. B. at 58 kHz from the company. Sensormatic (http://www.sensormatic.com): which have a medium to long range to about 20 m with low error rate but very high energy consumption.

Passivtransponder der o. g. Bauarten können insbesondere durch Verschleiß ausgeschaltet bzw. unwirksam (z. B. unbrauchbar oder vollständig zerstört) werden, z. B. indem als Detektorelement ein funktionsrelevanter Bestandteil als Sollbruchstelle im kritischen Bereich angeordnet wird.Passive transponder of o. G. Types of construction can be eliminated or rendered ineffective (eg, unusable or completely destroyed), in particular by wear. B. by a functionally relevant component is arranged as a predetermined breaking point in the critical area as a detector element.

Bei Passivtranspondern mit nennenswerter Fehlerquote ist es Vorteilhaft ein System mit einer Anzahl redundanter Transponder aufzubauen. Durch Redundanz wird ermöglicht, dass erst dann übermäßiger Verschleiß signalisiert wird, wenn mehrere oder alle unabhängigen Transponder kein Rücksignal geben. So kann bei hinreichend unabhängiger Anordnung, z. B. durch räumliche Variation, das Fehlalarmrisiko (false positive) auf eine vernachlässigbare Wahrscheinlichkeit reduziert werden.For passive transponders with significant error rate, it is advantageous to build a system with a number of redundant transponder. Redundancy makes it possible to signal excessive wear only when several or all independent transponders are not Give return signal. Thus, with sufficiently independent arrangement, for. For example, by spatial variation, the false alarm risk can be reduced to a negligible probability.

Alternativ zu passiven Single-Bit-Transpondern, kann gemäß einem weiteren Aspekt der Transponder als passiver oder aktiver RFID-Transponder ausgeführt sein, mit einem Mikrochip der eine Identifikationsinformation bzw. Kennung speichert. Hierbei hat der Transponder vorzugsweise eine Antenne zur Drahtloskommunikation im IFM-Band umfasst, was ggf. eine behördliche Zulassung auch bei größeren Sendeleistungen für höhere Reichweiten erübrigt.As an alternative to passive single-bit transponders, according to a further aspect, the transponder can be embodied as a passive or active RFID transponder, with a microchip storing an identification information or identifier. In this case, the transponder preferably has an antenna for wireless communication in the IFM band, which may require a regulatory approval, even with larger transmission powers for longer ranges.

Aktive RFID-Transponder ermöglichen größere Reichweiten der drahtlosen Überwachung z. B. für Leitungsführungen mit langem Verfahrweg (>> 2 m). Die Stromversorgung des bzw. der aktiven RFID-Transponder kann dabei über eine in der Leitungsführung geführte Versorgungsleitung erfolgen. Vorzugsweise speist eine einzige zweiadrige Leitung ggf. alle aktiven RFID-Transponder, sodass der Verdrahtungs- und Herstellungsaufwand überschaubar bleibt.Active RFID transponders allow longer ranges of wireless monitoring z. Eg for cable routing with long travel (>> 2 m). The power supply of the active RFID transponder or can be done via a guided in the cable supply line. Preferably, a single two-wire line possibly feeds all active RFID transponders, so that the wiring and production costs remain manageable.

Die Identifikationsinformation eines passiven oder aktiven „echten” RFID-Transponders kann über das Lesegerät abgefragt werden. So kann beispielsweise eine Plausibilitätsprüfung, eine Lokalisierung des betroffenen Kettenglieds und/oder Identifikation der zu wartenden Leitungsführung ermöglicht werden. Bei RFID-Systemen kommt insbesondere in Betracht, den Transponder erst bei Erreichen des kritischen Grads von Verschleiß einzuschalten um Fehlerkennungen zu minimieren.The identification information of a passive or active "real" RFID transponder can be queried via the reader. Thus, for example, a plausibility check, a localization of the affected chain link and / or identification of the cable routing to be maintained can be made possible. In the case of RFID systems, it is particularly possible to switch on the transponder only when the critical degree of wear has been reached in order to minimize the detection of errors.

Unabhängig von der gewählten Transpondertechnologie kann es zur Funktionskontrolle, insbesondere bei verschleißbedingt einschaltenden Transpondern, wünschenswert sein, einen weiteren unabhängigen Transponder, vorzugsweise für denselben Frequenzbereich, in einem zu überwachenden Bereich der Leitungsführung vorzusehen, dessen Verhalten vorzugsweise nicht verschleißbedingt ändert und der bei Neuzustand betriebsbereit ist. Der Kontrolltransponder sollte dabei nicht dem Verschleiß ausgesetzt sein, z. B. ohne Detektorelement ausgeführt sein, aber ansonsten möglichst analog zu den Transpondern zur Verschleißerkennung an der Leitungsführung im Funkbereich der Vorrichtung angeordnet sein.Regardless of the selected transponder technology, it may be desirable for functional control, especially in the case of transponders that switch on due to wear, to provide a further independent transponder, preferably for the same frequency range, in an area of the line to be monitored whose behavior preferably does not change as a result of wear and which is ready for operation when new , The control transponder should not be exposed to wear, eg. B. be executed without detector element, but otherwise be arranged as possible analogous to the transponders for wear detection on the wiring in the radio range of the device.

Bei Anwendung in konventionell aufgebauten Energieführungsketten können Transponder und Detektorelement, insbesondere in ein Erkennungsmodul integriert, an einer Seitenlasche und/oder an einem Quersteg befestigt sein. Hierbei haben Kettenglieder jeweils gegenüberliegende Seitenlaschen, und zumindest einige der Kettenglieder haben mindestens einen die Seitenlaschen verbindenden Quersteg. Das Detektorelement kann bei gleitendem Obertrum insbesondere an einer verschleißanfälligen Schmalseite angebracht werden, d. h. an einer zur inneren und äußeren Seitenfläche der Seitenlaschen und senkrechten und zur Längsrichtung der Kette im Wesentlichen parallelen kleinen Seite der Seitenlasche.When used in conventionally constructed energy guiding chains transponder and detector element, in particular integrated into a detection module, be attached to a side flap and / or on a crossbar. In this case, chain links each have opposite side flaps, and at least some of the chain links have at least one crosspiece connecting the side flaps. The detector element can be mounted with sliding upper strand, in particular on a wear-prone narrow side, d. H. at a small side of the side flap substantially parallel to the inner and outer side surfaces of the side flaps and perpendicular and to the longitudinal direction of the chain.

Bei modulartiger Bauweise kann das Erkennungsmodul mit einem Verbinder am Kettenglied bzw. Segment zur mechanischen Befestigung zusammenwirken, z. B. formschlüssig in einer Aufnahme untergebracht werden, und ggf. mit einem Verschluss gesichert werden.With modular design, the recognition module can cooperate with a connector on the chain link or segment for mechanical fastening, for. B. are positively accommodated in a receptacle, and possibly secured with a closure.

In einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform ist der Transponder auf einem selbstklebenden Haftetikett realisiert, vorzugsweise gemeinsam mit dem Detektorelement.In a particularly simple and inexpensive embodiment, the transponder is realized on a self-adhesive adhesive label, preferably together with the detector element.

Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt eine aufwendigere Realisierung bei welcher mehrere Detektorelemente jeweils einzeln in kritischen Bereichen an ein und demselben Kettenglied bzw. Segment oder an verschiedenen benachbarten Kettengliedern bzw. Segmenten angeordnet sind und mit einem gemeinsamen Transponder, vorzugsweise einem RFID-Transponder mit Mikrochip, zusammenwirken. Der Mikrochips kann mehrere Eingänge zum Anschließen der einzelnen Detektorelemente umfassen, und eine von deren Zustand abhängige Information als Veränderung an das Lesegerät senden. So lassen sich beispielsweise verschiedene Stufen von Verschleiß ermitteln.Also within the scope of the invention is a more complex implementation in which a plurality of detector elements are arranged individually in critical areas on one and the same chain link or segment or on different adjacent chain links or segments and with a common transponder, preferably a RFID transponder with microchip, interact. The microchip may comprise a plurality of inputs for connecting the individual detector elements, and send information dependent on their state as a change to the reading device. For example, different levels of wear can be determined.

Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, dass das Detektorelement nicht selbst durch den Verschleiß beeinträchtigt wird, sondern als Geber eine Sollbruchstelle am Kettenglied bzw. Segment überwacht. Hierzu können die Kettenglieder bzw. Segmente jeweils im kritischen Bereich eine Sollbruchstelle aufweisen, die bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß das Detektorelement auslöst. Das Detektorelement kann dabei als elektromechanisches Schaltmittel ausgeführt sein, was ggf. eine gezieltere und von den elektrotechnischen Bauteilen unabhängige Einstellung der Verschleißgrenze erlaubt. So kann z. B. ein identisches Erkennungsmodul unabhängig von der Bauweise der Kettenglieder bzw. Segmente jeweils für eine Vielzahl Typen von Leitungsführungen verwendet werden.It is also within the scope of the invention that the detector element is not itself affected by the wear, but monitors as encoder a predetermined breaking point on the chain link or segment. For this purpose, the chain links or segments can each have a predetermined breaking point in the critical region, which triggers the detector element at the predetermined extent of wear. The detector element can be designed as an electromechanical switching means, which possibly allows a more targeted and independent of the electrical components setting the wear limit. So z. B. an identical detection module regardless of the design of the chain links or segments are used in each case for a variety types of wiring.

Besonders kostengünstig ist eine Realisierung bei welcher das Detektorelement als passive Schaltungskomponente bzw. als Leiterabschnitt ausgeführt ist, z. B. als Leitschleife durch den kritischen Bereich mit einem Wendepunkt bzw. Wendeabschnitt an der Verschleißgrenze. So kann das Detektorelement selbst im kritischen Bereich eine Sollbruchstelle bilden, und als Teil einer Detektorleitung mit dem Transponder verbunden sein.Particularly cost is an implementation in which the detector element is designed as a passive circuit component or as a conductor section, z. B. as a conductive loop through the critical area with a turning point or turning section at the wear limit. Thus, the detector element itself in the critical area Form a predetermined breaking point, and be connected as part of a detector line to the transponder.

Sowohl bei Leitungsführungen mit einem Untertrum und einem demgegenüber gleitenden Obertrum, als auch bei Leitungsführungen mit freitragendem Obertrum, ist in der Regel nur ein begrenzter Längsabschnitt der stärksten mechanischen Beanspruchung ausgesetzt. Der kritische Längsabschnitt ist anwendungsabhängig und liegt meist in einem Intervall des Obertrums zwischen einem ersten Punkt in Abstand vom Mitnehmer, z. B. näherungsweise bei ca. 1–30%, insbesondere 5–20%, der Gesamtlänge, und einem zweiten Punkt in Abstand vom Mitnehmer der vor dem Umlenkbogen bei kürzestem Obertrum liegt, z. B. näherungsweise bei ca. 35–49%, insbesondere 40–45%, der Gesamtlänge. In der Praxis ist z. B. erfahrungsgemäß bei gleitenden Leitungsführungen oft derjenige Längsabschnitt am stärksten beansprucht, der bei Druckbelastung bzw. beim Rückhub des Mitnehmers als letztes aus dem Gleitkontakt mit dem Untertrum geht bzw. „abhebt”. Daher kann ein oder mehrere Transponder und/oder zusammenwirkende Detektorelemente zweckmäßig in diesem Längsabschnitt des Obertrums angeordnet sein. Versuche zeigten, dass eine Überwachung eines Längsabschnitts des Obertrums der bei Minimallänge des Obertrums zwischen einem ersten Abstand vom Mitnehmer und einem zweiten Abstand, der entfernt vom Mitnehmer und vor dem eigentlichen Umlenkbogen liegt, für viele Fälle geeignet ist. Dieser Bereich kann z. B. von ca. 1 m Abstand hin zu etwa 3–4 m Abstand vom Mitnehmer liegen. Es kommen auch andere Längsabschnitte mit Transponder(n) in Betracht, z. B. bei besonders abriebbehafteten Anwendungen, ein verschleißanfälliger Abschnitt der bei maximal ausgefahrenem Mitnehmer etwa mittig zwischen Mitnehmer und Umlenkbogen angeordnet ist.Both in cable guides with a lower strand and a contrasting upper strand, as well as in cable guides with cantilever upper strand, only a limited longitudinal section of the strongest mechanical stress is usually exposed. The critical longitudinal section is application-dependent and is usually in an interval of the upper strand between a first point at a distance from the driver, z. B. approximately at about 1-30%, in particular 5-20%, the total length, and a second point at a distance from the driver before the deflection arc at the shortest upper strand, z. B. approximately at about 35-49%, especially 40-45%, of the total length. In practice, for. B. Experience has shown in sliding lines often the one longitudinal section most stressed, which goes under pressure load or the return stroke of the driver as the last of the sliding contact with the lower run or "lifts". Therefore, one or more transponders and / or cooperating detector elements may be suitably arranged in this longitudinal section of the upper run. Experiments have shown that monitoring of a longitudinal section of the upper run of the minimum length of the upper run between a first distance from the driver and a second distance, which is remote from the driver and before the actual deflection bend, suitable for many cases. This area can z. B. from about 1 m distance to about 3-4 m distance from the driver. There are also other longitudinal sections with transponder (s) into consideration, for. B. in particularly abrasive applications, a wear-prone portion of the maximum extended driver is located approximately centrally between the driver and deflector.

Die Erfindung betrifft nach einem weiteren unabhängigen Aspekt auch ein System zur elektrotechnischen Verschleißerkennung umfassend eine Leitungsführung mit mindestens einem Transponder dessen Verhalten bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß ändert, sowie ein drahtlos mit dem Transponder zusammenwirkendes Lesegerät, insbesondere mit einer Transceiver-Schaltung, zur drahtlosen Überwachung des Transponderverhaltens. Durch die drahtlose Überwachung wird, insbesondere bei einer Mehrzahl Transpondern, ein erheblicher Verkabelungsaufwand für die Erkennungsvorrichtung vermieden, welche u. a. das Nutzvolumen im Kanal der Leitungsführung reduziert und die anwendungsspezifische Konfiguration beinträchtigen könnte. Das System kann neben der eigentlichen automatischen Signalisierung von übermäßigem Verschleiß weitere hilfreiche Funktionen aufweisen, z. B.

  • – eine Notausschaltung zum Anhalten der durch die Leitungsführung versorgten Maschine, Anlage oder dgl.;
  • – eine Datenschnittstelle zu einem Wartungsmeldungssystem; und/oder
  • – eine Datenschnittstelle zu einem Warenwirtschaftssystem, bspw. für eine teil- oder vollautomatische Bestellung einer Austausch-Leitungsführung.
According to a further independent aspect, the invention also relates to a system for electrical wear detection comprising a cable routing with at least one transponder whose behavior changes at a predetermined extent of wear, and a wirelessly cooperating with the transponder reader, in particular with a transceiver circuit, for wireless monitoring the transponder behavior. The wireless monitoring, in particular with a plurality of transponders, avoids a considerable amount of cabling for the recognition device, which among other things reduces the useful volume in the channel of the routing and could impair the application-specific configuration. In addition to the actual automatic signaling of excessive wear, the system may have other helpful functions, e.g. B.
  • - An emergency stop for stopping the supplied by the wiring machine, plant or the like.
  • A data interface to a maintenance message system; and or
  • A data interface to a merchandise management system, for example for a partially or fully automatic ordering of an exchange routing.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt auch ein Verfahren zur elektrotechnischen Erkennung von Verschleiß in einem kritischen Bereich einer Leitungsführung, wobei der Verschleiß insbesondere durch Abnutzung, Rissbildung, Ermüdungsbruch, und/oder dergleichen verursacht ist. Das Verfahren zeichnet sich im Sinne der Erfindung dadurch aus, dass bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß das Verhalten eines an der Leitungsführung angeordneten Transponders ändert. Dies Änderung wird über ein Lesegerät bzw. einen Transceiver drahtlos erfasst, z. B. zwecks Auslösen einer Wartungsmeldung und/oder eines Notstopps oder dgl.According to a further independent aspect, the invention also relates to a method for the electrotechnical detection of wear in a critical area of a cable routing, wherein the wear is caused in particular by wear, cracking, fatigue failure, and / or the like. The method is characterized in the sense of the invention by the fact that at a predetermined extent of wear changes the behavior of a arranged on the wiring transponder. This change is detected wirelessly via a reader or a transceiver, z. B. for the purpose of triggering a maintenance message and / or an emergency stop or the like.

Weitere zweckmäßige und bevorzugte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Figuren, anhand derer bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit der vorstehenden Beschreibung erläutert werden.Further expedient and preferred features of the invention will become apparent from the accompanying figures, on the basis of which preferred embodiments of the invention will be explained below without limiting the generality of the foregoing description.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen baugleiche oder funktionsgleiche Elemente. Hierin zeigen:In the figures, like reference numerals designate identical or functionally identical elements. Herein show:

1 als Prinzipschema in Seitenansicht eine Energieführungskette mit einem auf dem Untertrum gleitenden Obertrum und mit einer erfindungsgemäßen Verschleißerkennung; 1 as a schematic diagram in side view of an energy chain with an upper run on the lower run and with a wear detection according to the invention;

2A2B in schematischer Seitenansicht ein Kettenglied der Energieführungskette gemäß 1 im Neuzustand (2A) und in einem kritischen Verschleißzustand (2B); 2A - 2 B in a schematic side view of a chain link of the energy chain according to 1 in new condition ( 2A ) and in a critical state of wear ( 2 B );

3 in schematischer Seitenansicht ein Kettenglieds mit einem zweiten Beispiel einer erfindungsgemäßen Verschleißerkennung; 3 a schematic side view of a chain link with a second example of a wear detection according to the invention;

4 als Prinzipschema in Seitenansicht eine Energieführungskette mit freitragendem Obertrum und einem weiteren Beispiel einer erfindungsgemäßen Verschleißerkennung; 4 as a schematic diagram in side view of an energy chain with self-supporting upper strand and another example of a wear detection according to the invention;

5 in schematischer Seitenansicht ein Kettenglied für eine Energieführungskette gemäß 4; 5 in a schematic side view of a chain link for a power transmission chain according to 4 ;

68 schematische Prinzip-Schaltbilder beispielhafter RFID-Funkschaltungen zur drahtlosen Erfassung einer vorbestimmten Abnutzung in einem verschleißanfälligen Bereich; 6 - 8th schematic schematic circuit diagrams of exemplary RFID radio circuits for wireless detection of a predetermined wear in a wear-prone area;

9A9B im Längsschnitt eine Seitenlasche für ein mehrteiliges Kettenglied, mit einer Aussparung in einem kritischen Bereich zur Aufnahme einer Funkschaltung; 9A - 9B in longitudinal section a side flap for a multi-part chain link, with a recess in a critical area for receiving a radio circuit;

10 im Querschnitt ein Kettenglied mit Gleitschuhen zur Aufnahme einer Funkschaltung, z. B. gemäß 6, 7 oder 8; 10 in cross-section a chain link with sliding shoes for receiving a radio circuit, z. B. according to 6 . 7 or 8th ;

11 ein Prinzip-Schaltbild einer besonders einfachen passiven RF-Funkschaltung in Form eines LC-Schwingkreises zur drahtlosen Erfassung einer vorbestimmten Abnutzung; 11 a schematic diagram of a particularly simple passive RF radio circuit in the form of an LC resonant circuit for wireless detection of a predetermined wear;

12 ein Prinzip-Schaltbild einer weiteren Funkschaltung, welche im Neuzustand betriebsbereit ist, bei Überschreiten einer ersten Verschleißgrenze nicht betriebsbereit ist und bei Überschreiten einer zweiten Verschleißgrenze wieder betriebsbereit ist; 12 a schematic circuit diagram of another radio circuit, which is ready for use in new condition, is not ready when a first wear limit is exceeded and is ready to operate again when a second wear limit is exceeded;

13 ein Prinzip-Schaltbild einer RFID-Funkschaltung mit UHF-Dipolantenne und einer Trennvorrichtung hierfür; 13 a schematic diagram of an RFID radio circuit with UHF dipole antenna and a separation device therefor;

14 ein Prinzip-Schaltbild einer RFID-Funkschaltung mit UHF-Dipolantenne mit einem Detektorelement das die Antennenparameter verändert; und 14 a schematic diagram of an RFID radio circuit with UHF dipole antenna with a detector element which changes the antenna parameters; and

15 ein Prinzip-Schaltbild einer RFID-Funkschaltung mit UHF-Dipolantenne und einer Detektorschaltung. 15 a schematic diagram of an RFID radio circuit with UHF dipole antenna and a detector circuit.

1 zeigt beispielhaft eine Energieführungskette 1, dessen Obertrum 2 auf dem Untertrum 3 abgleitet. Bezogen auf einen Festpunkt 6 der Energieführungskette 1, von welchem aus eine am hin- und her fahrbaren Mitnehmer 5 angeordnete bewegliche Einheit, Baugruppe, oder dgl. (nicht gezeigt) zu versorgen ist, ergibt sich je nach Anwendung und Dimensionierung ein kritischer Kettenabschnitt 14 oder ggf. mehrere solcher Abschnitte. Kritische Kettenabschnitte 14 sind empirisch bestimmbar bzw. für den Fachmann bei der Planung ersichtlich, z. B. aus dem Beladungsgewicht, dem minimalen Biegeradius im Umlenkbogen 4, der Gesamtlänge der Energieführungskette 1, der Geschwindigkeit des Mitnehmers 5 und weiteren anwendungsabhängigen Daten. Kritisch kann insbesondere der Kettenabschnitt 14 des Obertrums 2 sein der, je nach Stellung des hin- und herfahrenden Mitnehmers 5 bzw. Umlenkbogens 4, überwiegend auf dem Untertrum gleitet und damit dem meisten Reibungsbedingten Abrieb unterliegt. In dem bzw. den kritischen Abschnitten 14 sind die Kettenglieder 7 jedenfalls besonders verschleißanfällig. 1 shows an example of an energy supply chain 1 , whose upper strand 2 on the lower strand 3 slides. Relative to a fixed point 6 the energy chain 1 , from which a to and fro mobile driver 5 arranged mobile unit, assembly, or the like. (Not shown) is to be provided, depending on the application and dimensioning of a critical chain section 14 or possibly several such sections. Critical chain sections 14 are empirically determinable or apparent to the expert in planning, z. B. from the loading weight, the minimum bending radius in the deflection arc 4 , the total length of the energy chain 1 , the speed of the driver 5 and other application-dependent data. In particular, the chain section can be critical 14 of the upper run 2 be that, depending on the position of the reciprocating driver 5 or deflecting bend 4 , mainly on the lower strand slides and thus subject to the most friction-related abrasion. In the critical section (s) 14 are the chain links 7 In any case, particularly susceptible to wear.

Zur Vermeidung unerwünschter Auszeit der zu versorgenden Maschine, Anlage oder dgl. (nicht gezeigt) ist ein Bruch der Energieführungskette 1 bzw. einer darin geführten Leitung zu vermeiden. Dies kann durch rechtzeitigen Austausch übermäßig verschlissener Kettenglieder 7 (2B) oder vollständigen Austauschs der abgenutzten Energieführungskette 1, z. B. bei planmäßigem Halt gewährleistet werden, im Rahmen der vorbeugenden Instandhaltung (Engl. predictive maintenance).To avoid unwanted time-out of the machine to be supplied, system or the like (not shown) is a fraction of the energy chain 1 or a line guided therein. This can be done by timely replacement of excessively worn chain links 7 ( 2 B ) or complete replacement of the worn-out energy chain 1 , z. For example, they can be guaranteed when they are scheduled for maintenance, as part of preventive maintenance.

Besonders wünschenswert ist es, die Energieführungskette 1, oder deren Kettenglieder 7 genau dann zu tauschen, wenn ihre Lebensdauer vollständig ausgeschöpft ist. Hierzu sind ausgewählte oder alle Kettenglieder 7 eines kritischen Kettenabschnitts 14 jeweils mit einer Funkschaltung 10 ausgerüstet. Beispiele von Funkschaltungen 10 sind näher aus 2A2B, auch 3, 68 und 1112 ersichtlich. Die Funkschaltungen 10 können insbesondere RFID-Transponder aufweisen und kommunizieren drahtlos mit einem geeigneten Funk-Transceiver, insbesondere einem RFID-Lesegerät 12. Dabei sind die Funkschaltungen 10 in kritischen Bereichen 11 der Seitenlaschen 8 der einzelnen Kettenglieder 7 derart angeordnet, dass bei Erreichen einer vorbestimmten, kritischen Verschleißgrenze W (2B) das Funkverhalten der Funkschaltung 10 ändert. Beispielsweise kann die Funkschaltung 10 bei Erreichen bzw. Überschreiten der Verschleißgrenze W ein anderes Antwort-Signal an das RFID-Lesegerät 12 senden, als in unkritischen Betriebszustand bzw. im Neuzustand (2A). Die vorbestimmte Verschleißgrenze W wird so festgelegt, dass bei deren Erreichen bzw. Überschreiten die Energieführungskette 1 noch einer relativ geringen Anzahl Bewegungszyklen, z. B. ca. 1% der Gesamtlebenserwartung, zuverlässig standhält. Erst anschließend kann ein hohes Ausfallrisiko bestehen. Auch die Verschleißgrenze W ist anwendungsabhängig und lässt sich durch Dauerversuche an Probeaufbauten, Modell-Berechnung, und/oder Erfahrungswerte bestimmen.It is particularly desirable, the energy chain 1 , or their links 7 if and only if their lifespan is completely exhausted. For this are selected or all chain links 7 a critical chain section 14 each with a radio circuit 10 equipped. Examples of radio circuits 10 are closer 2A - 2 B , also 3 . 6 - 8th and 11 - 12 seen. The radio circuits 10 In particular, RFID transponders may have and communicate wirelessly with a suitable radio transceiver, in particular an RFID reader 12 , Here are the radio circuits 10 in critical areas 11 the side flaps 8th the individual chain links 7 arranged such that upon reaching a predetermined, critical wear limit W ( 2 B ) the radio behavior of the radio circuit 10 changes. For example, the radio circuit 10 upon reaching or exceeding the wear limit W another response signal to the RFID reader 12 as in non-critical operating state or when new ( 2A ). The predetermined wear limit W is set so that when they reach or exceed the energy chain 1 still a relatively small number of motion cycles, z. B. about 1% of the total life expectancy, reliably withstand. Only then can a high risk of default exist. The wear limit W is also application-dependent and can be determined by endurance tests on sample structures, model calculation, and / or empirical values.

Gemäß einer Weiterbildung nach 3 können an einer einzelnen Kettenlasche 8 eines Kettenglieds 7 mehrere unabhängige Funkschaltungen 10 vorgesehen sein. Durch ein geeignetes Abstufen bzw. Staffeln der Funkschaltungen 10 in Bezug auf fortschreitende Abnutzung hin zur Verschleißgrenze W, verändern die einzelnen Funkschaltungen 10 zeitversetzt nacheinander entsprechend dem fortschreitenden Verschleiß ihr Funkverhalten. Auf diese Weise kann nicht nur das Überschreiten einer diskreten, kritischen Verschleißgrenze W (vgl. 2B) erfasst werden, sondern auch anhand des RFID-Lesegerätes 12 funkbasiert bzw. drahtlos eine annähernde Erkenntnis zum Verschleißzustand eines bestimmten Kettenglieds 7 getroffen werden. Zudem wird eine Plausibilitätsprüfung ermöglicht: verändert z. B. nur eine nachrangige Funkschaltung 10 ihr Verhalten, ohne dass die der Abstufung nach vorhergehende dies bereits signalisiert hat, liegt voraussichtlich ein nicht verschleißbedingter Fehler vor, der bei regulärer Wartung zu prüfen ist.According to a development according to 3 can on a single chain link 8th a chain link 7 several independent radio circuits 10 be provided. By a suitable grading or staggering of the radio circuits 10 in terms of progressive wear towards the wear limit W, change the individual radio circuits 10 Time delayed one after the other according to the progressive wear their radio behavior. In this way not only the exceeding of a discrete, critical wear limit W (cf. 2 B ), but also based on the RFID reader 12 radio-based or wireless an approximate knowledge of the state of wear of a particular chain link 7 to be hit. In addition, a plausibility check is possible: changed z. Eg only a subordinate radio circuit 10 their behavior, without having signaled the grading after previous one, is likely to be a non-wear-related error that needs to be checked during regular maintenance.

Wird bei der in Abnutzungsrichtung letzten Funkschaltung 10 gemäß 3 die Verschleißgrenze W im kritischen Bereich 11 überschritten, wird auch hier eine rechtzeitige Wartung veranlasst werden, um einen Schaden an den geführten Leitungen bzw. einen Ausfall der durch die Energieführungskette 1 versorgten Maschine, Anlage oder dgl. zu vermeiden.Is at the last in the wear direction radio circuit 10 according to 3 the wear limit W in the critical area 11 If exceeded, timely maintenance will also be arranged here in order to avoid damage to the routed lines or failure of the energy supply chain 1 supplied machine, plant or the like. To avoid.

Anders als im Beispiel nach 2A2B ist für die Anordnung nach 3 eine Identifikation der einzelnen Funkschaltung zwecks Zuordnung zur überschrittenen Verschleißstufe nötig. Ermöglicht werden die Funktionen nach 3 besonders einfach mit RFID-Transpondern, welche eine eineindeutige Kennung bzw. unverwechselbare Identifikationsnummer aufweisen und auf Funkabfrage durch das RFID-Lesegerät 12 rücksenden. Hierzu sind z. B. sog. RFID-Tags mit Mikrochip geeignet, welche z. B. nach ISO 18000-1 bzw. IEC 18000-6C ausgeführt sind, und eine eindeutige Identinformation an das RFID-Lesegerät 12 rücksenden. Die vorbestimmte Zuordnung ist im RFID-Lesegerät 12 oder einem damit verbundenen Rechner hinterlegt.Unlike in the example below 2A - 2 B is for the arrangement 3 an identification of the individual radio circuit for the purpose of assignment to the exceeded wear level necessary. The functions are made possible after 3 particularly easy with RFID transponders, which have a unique identifier or unique identification number and radio query by the RFID reader 12 advancing. For this purpose, z. B. so-called RFID tags with microchip suitable which z. B. after ISO 18000-1 respectively. IEC 18000-6C are executed, and a unique identification information to the RFID reader 12 advancing. The predetermined assignment is in the RFID reader 12 or an associated computer.

45 zeigen eine alternative Anordnung einer Energieführungskette 1 mit elektrotechnischer Verschleißerkennung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Energieführungskette 1 gemäß 4 ist als freitragende Kette (das Obertrum 2 gleitet nicht auf dem Untertrum 3) ausgeführt. Je nach dem beladenen Gewicht und der Beanspruchung der Energieführungskette 1 kann es auch bei derartigen Ketten zum Versagen kommen, z. B. wenn die Lebenserwartung der Energieführungskette 1 überschritten ist. Typische Abnutzungserscheinungen sind dabei feine, fortschreitende Risse 15 in den Seitenlaschen 8 der Kettenglieder 7, die schließlich zu einem vollständigen Bruch eines Kettenglieds 7 führen könnten. Auch hier lässt sich empirisch ein kritischer Kettenabschnitt 14 bestimmen, in dem die einzelnen Kettenglieder 7 am anfälligsten hinsichtlich Abnutzungserscheinungen sind bzw. das Risiko eines Kettenbruchs am größten ist. 4 - 5 show an alternative arrangement of an energy chain 1 with electrical wear detection according to another embodiment. The energy chain 1 according to 4 is as a self-supporting chain (the upper strand 2 does not slide on the lower run 3 ). Depending on the weight loaded and the stress on the energy chain 1 it can also come with such chains to failure, z. B. if the life expectancy of the energy chain 1 is exceeded. Typical signs of wear are fine, progressive cracks 15 in the side flaps 8th the chain links 7 which eventually becomes a complete break of a chain link 7 could lead. Here, too, can be empirically a critical chain section 14 Determine in which the individual chain links 7 most susceptible to wear and tear, or the risk of chain breakage is greatest.

Dementsprechend liegt für den Anwendungsfall gemäß 4, der kritische Bereich 11 dort wo erfahrungsgemäß Risse durch Materialermüdung in der Seitenlasche 8 am wahrscheinlichsten auftreten können. Auch hier wird im kritischen Bereich 11 eine Funkschaltung 10 vorgesehen, deren Sendeverhalten in Zusammenwirkung mit beispielsweise einem RFID-Lesegerät 12 sich bei Auftreten von Rissen in der Seitenlasche 8 verändert. Im Beispiel nach 45 ist eine möglichst großflächige und dauerfeste Verbindung der Funkschaltung 10 mit dem Material der Seitenlasche 8 vorteilhaft, was besonders einfach durch selbstklebende RFID-Haftetiketten erreicht werden kann. Im Gegensatz zu handelsüblichen RFID-Tags ist bei dieser Anwendung aber kein möglichst bruchfestes bzw. dauerbeständiges Trägermaterial für das Haftetikett erforderlich. Vielmehr ist zumindest im kritischen Bereich 11 ein bruchanfälliges Trägermaterial für die Funkschaltung 10 wünschenswert, wobei der kritischen Bereich 11 ggf. gesondert vom eigentlichen Transponder vorgesehen werden kann oder das Trägermaterial insgesamt bruchanfällig ist.Accordingly, according to the application 4 , the critical area 11 where experience has shown cracks due to material fatigue in the side flap 8th most likely to occur. Again, being in the critical area 11 a radio circuit 10 provided, the transmission behavior in cooperation with, for example, an RFID reader 12 when cracks occur in the side flap 8th changed. In the example below 4 - 5 is a possible large-scale and durable connection of the radio circuit 10 with the material of the side flap 8th advantageous, which can be achieved particularly easily by self-adhesive RFID adhesive labels. In contrast to commercially available RFID tags, however, no preferably unbreakable or durable substrate for the adhesive label is required in this application. Rather, it is at least in the critical area 11 a breakable substrate for the radio circuit 10 desirable, the critical range 11 possibly be provided separately from the actual transponder or the substrate is susceptible to breakage altogether.

In den Ausführungsbeispielen nach 1 und 2A2B bzw. 1 und 3 sowie 45 sind die Funkschaltungen 10 selbst unmittelbar jeweils in einem kritischen Bereich 11 mindestens eines Kettenglieds 7, vorzugsweise mehrerer Kettenglieder 7 in einem kritischen Kettenabschnitt 14 der Energieführungskette 1 angeordnet. Der bzw. die kritischen Kettenabschnitt 14 werden hierbei empirisch ermittelt, beispielsweise durch Dauerversuche in einem Prüflabor und stellen besonders verschleißanfällige und/oder ermüdungsanfällige Stellen der Energieführungskette 1 insgesamt dar.In the embodiments according to 1 and 2A - 2 B respectively. 1 and 3 such as 4 - 5 are the radio circuits 10 even directly each in a critical area 11 at least one chain link 7 , preferably several chain links 7 in a critical chain section 14 the energy chain 1 arranged. The critical chain section (s) 14 are empirically determined in this case, for example, by endurance tests in a test laboratory and make particularly susceptible to wear and / or fatigue-prone places the energy supply chain 1 total dar.

Das Prinzip zur drahtlosen Verschleißerkennung anhand von Funkschaltungen 10 ist anwendbar auf die Erkennung von Verschleiß bzw. Abnutzung durch reibungsbedingten Abrieb, durch den Betrieb der Energieführungskette 1, wie beispielsweise bei gleitenden Energieführungsketten 1 (1). Das Prinzip ist gleichermaßen anwendbar auf die Erkennung von Rissbildung in den Seitenlaschen 8 8 ausgewählter Kettenglieder 7, welche bei Überschreiten der nominalen Lebensdauer der Energieführungskette 1 alterungsbedingt durch Materialermüdung oder ggf. auch vor Erreichen der Lebenserwartung durch unsachgemäße Beanspruchung auftreten können.The principle of wireless wear detection based on radio circuits 10 is applicable to the detection of wear or abrasion due to abrasion caused by friction, through the operation of the energy supply chain 1 , such as sliding energy chains 1 ( 1 ). The principle is equally applicable to the detection of cracking in the side flaps 8th 8th selected chain links 7 , which when exceeding the nominal life of the energy chain 1 due to aging due to material fatigue or possibly even before reaching the life expectancy due to improper stress can occur.

Zur Verschleißerkennung ist vorgesehen, dass die Funkschaltung 10 ihr Sendeverhalten in Zusammenwirkung mit einem Transceiver, beispielsweise mit dem RFID-Lesegerät 12, aufgrund mechanischer Beanspruchung verändert, jedoch erst wenn ein Zustand kritischer Abnutzung am zugeordneten Kettenglied 7 erreicht ist. Der Abnutzungsgrad, bei welchem die anhand der Funkschaltung 10 erfassbare Änderung eintritt, ist z. B. durch Positionieren so gewählt, dass kritischer Verschleiß signalisiert wird, bevor es zum vollständigen Bruch bzw. Ausfall der Energieführungskette 1 kommt.For wear detection is provided that the radio circuit 10 their transmission behavior in cooperation with a transceiver, for example with the RFID reader 12 , changed due to mechanical stress, but only when a state of critical wear on the associated chain link 7 is reached. The degree of wear at which the basis of the radio circuit 10 detectable change occurs, z. B. by positioning so that critical wear is signaled before it to complete break or failure of the energy chain 1 comes.

68 zeigen mögliche Ausführungsbeispiele von Funkschaltungen 610, 710, 810, insbesondere für den Anwendungsfall nach 1, wobei nachfolgend nur deren Aufbau und Funktion erörtert wird. 6 - 8th show possible embodiments of radio circuits 610 . 710 . 810 , in particular for the application according to 1 , below only their structure and function will be discussed.

Die Funkschaltungen 610, 710, 810 sind als passive RFID-Transponder ausgeführt zur drahtlosen Kommunikation im UHF-Frequenzbereich des IFM-Bands. Zur möglichst kostengünstigen Herstellung umfassen die RFID-Transponder 20 bzw. 20A20B nach 68 jeweils einen handelsüblichen RFID-Mikrochip 21, hier schematisch als Resonatorsymbol abgebildet, mit dazu passender RFID-Antenne 22. The radio circuits 610 . 710 . 810 are designed as passive RFID transponders for wireless communication in the UHF frequency range of the IFM band. For the most cost-effective production include the RFID transponder 20 respectively. 20A - 20B to 6 - 8th each a standard RFID microchip 21 , shown here schematically as resonator symbol, with matching RFID antenna 22 ,

Der RFID-Mikrochip 21 hat einen Speicher mit Identifikationsinformation wird jeweils über die RFID-Antenne 22 durch die Sendeleistung des RFID-Lesegeräts 12 versorgt. Die RFID-Transponder 20 bzw. 20A-20B nach 68 sind passiv und besitzen keine eigene Energiequelle bzw. gesonderte Stromversorgung.The RFID microchip 21 has a memory with identification information is each about the RFID antenna 22 by the transmission power of the RFID reader 12 provided. The RFID transponder 20 respectively. 20A - 20B to 6 - 8th are passive and have no own power source or separate power supply.

In 6 sind die Anschlüsse des RFID-Mikrochips 21 an die RFID-Antenne 22 mittels einer Detektorleitung 24 überbrückt bzw. kurzgeschlossen. Ein Leitungsabschnitt 26 der Detektorleitung 24 ist als Leiterschlaufe im kritischen Bereich 11 so geführt, dass dieser als Detektorelement 26 bei Überschreiten der Verschleißgrenze bricht, d. h. die Detektorleitung 24 unterbrochen wird. Somit wird die ordnungsgemäße Versorgung des RFID-Mikrochips 21 anhand der RFID-Antenne 22 erst freigegeben, wenn die kritische Verschleißgrenze W überschritten ist. Mit anderen Worten, der RFID-Transponder 20 der Funkschaltung 610 wird erst sendebereit, wenn die zu erkennende Verschleißgrenze W erreicht oder überschritten ist. Zur Vermeidung von induktionsbedingter Beschädigung kann die Detektorleitung 24 mit einem niederohmigen Shunt-Widerstand 28 versehen sein. Der eigentliche RFID-Transponder 20, sowie die Detektorleitung 24 mit ihren Bestandteilen können als Erkennungsmodul auf den gleichen Träger 23, beispielsweise einem zerbrechlichen Haftetikett befestigt sein, oder beispielsweise in ein sprödes, bruchempfindliches Material eingegossen werden.In 6 are the connections of the RFID microchip 21 to the RFID antenna 22 by means of a detector line 24 bridged or short-circuited. A line section 26 the detector line 24 is as a conductor loop in the critical area 11 so guided that this as a detector element 26 breaks when the wear limit is exceeded, ie the detector line 24 is interrupted. Thus, the proper supply of the RFID microchip 21 based on the RFID antenna 22 only released when the critical wear limit W is exceeded. In other words, the RFID transponder 20 the radio circuit 610 is only ready to send when the wear limit W to be detected is reached or exceeded. To avoid induction-induced damage, the detector line 24 with a low impedance shunt resistor 28 be provided. The actual RFID transponder 20 , as well as the detector line 24 with their components can act as a recognition module on the same carrier 23 For example, be attached to a fragile adhesive label, or poured, for example, in a brittle, fragile material.

7 ist eine Weiterbildung des Prinzips nach 6 und umfasst zwei RFID-Transponder 20; 20A. Der Transponder 20A funktioniert nach dem umgekehrten Prinzip im Vergleich zum Transponder 20. Beim Transponder 20A wird die Versorgung des RFID-Mikrochips 21 im Falle eines Bruchs des Detektorelements 26 an der Detektorleitung 24 nicht freigegeben, sondern unterbrochen. Der RFID-Transponder 20 wiederum ist identisch zum Transponder 20 aus 6 aufgebaut. 7 is a training according to the principle 6 and includes two RFID transponders 20 ; 20A , The transponder 20A works on the reverse principle compared to the transponder 20 , With the transponder 20A will supply the RFID microchip 21 in case of breakage of the detector element 26 at the detector line 24 not released, but interrupted. The RFID transponder 20 Again, it is identical to the transponder 20 out 6 built up.

Durch die Kombination nach 7 lässt sich eine höhere Erkennungssicherheit erzielen, indem bei Empfang des ordnungsgemäßen Signal des RFID-Transponders 20A und Ausbleiben des Signals des RFID-Transponders 20 auf einen betriebsbereiten Zustand ohne übermäßigen Verschleiß geschlossen werden kann. Umgekehrt signalisiert jedoch ein Auftreten des Signals des RFID-Transponders 20 und Unterbleiben des Signals des RFID-Transponders 20A mit höherer Zuverlässigkeit das Überschreiten der Verschleißgrenze W im kritischen Bereich 11, indem zwei unabhängige Leitungsabschnitte als Detektorelemente 26 verschleißbedingt unterbrochen wurden. Auch hier sind Identifikationsinformationen zur Paarung der RFID-Transponder 20A, 20 und deren Zuordnung zum betroffenen Kettenglied hinterlegt.By combination after 7 Greater detection reliability can be achieved by receiving the proper signal from the RFID transponder 20A and absence of the signal of the RFID transponder 20 can be closed to an operational state without excessive wear. Conversely, however, an occurrence of the signal of the RFID transponder signals 20 and omitting the signal of the RFID transponder 20A with higher reliability exceeding the wear limit W in the critical range 11 by using two independent line sections as detector elements 26 were interrupted due to wear. Again, identification information for pairing the RFID transponder 20A . 20 and their assignment to the affected chain link deposited.

In einer nicht gezeigten Variante zu 7 kann – ähnlich wie in 3 – das Detektorelement 26 des einen Transponders 20A, im Vergleich zum Detektorelement 26 des anderen Transponders 20, in Bezug auf die Verschleißgrenze W abgestuft versetzt sein um eine Zusatzinformation zum Verschleiß und/oder zur Kontrolle zu gewinnen.In a variant not shown too 7 can - similar to in 3 - The detector element 26 of a transponder 20A , compared to the detector element 26 the other transponder 20 , staggered in relation to the wear limit W to gain additional information on wear and / or for control.

8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei RFID-Transpondern 20; 20B, wobei ein Transponder 20B lediglich zu Kontrollzwecken als Dauerprobe vorgesehen ist, und sein Sendeverhalten nicht verschleiß- oder abnutzungsabhängig verändert. Der andere RFID-Transponder 20 ist identisch bzw. prinzipgleich zum Transponder 20 gemäß 67 ausgeführt. In einer nicht gezeigten Variante zu 8 kann – ähnlich wie in 3 – der Transponder 20B, mit einem Teil seiner Antenne als Sollbruchstelle im kritischen Bereich 11 angeordnet sein, sodass das eine weitere Verschleißgrenze erfassbar ist, z. B. für einen Nothalt. 8th shows a further embodiment with two RFID transponders 20 ; 20B where a transponder 20B is intended solely for control purposes as a test sample, and its transmission behavior is not changed depending on wear or abrasion. The other RFID transponder 20 is identical or identical to the transponder 20 according to 6 - 7 executed. In a variant not shown too 8th can - similar to in 3 - the transponder 20B , with a part of its antenna as a predetermined breaking point in the critical area 11 be arranged so that the further wear limit is detectable, z. B. for an emergency stop.

9A9B zeigen eine Möglichkeit zum geschützten Anordnen einer Funkschaltung 10 in der Seitenlasche 90 eines mehrteilig aufgebauten Kettenglieds 7. Es werden nur die zur vorbekannten Bauweise der Seitenlasche 90 relevanten Unterschiede erörtert. An der äußeren Seitenfläche der Kettenlasche 90 ist eine Aussparung 92 mit einer nach außen hin verjüngten Kontur mit schief laufenden Seitenwänden 93 vorgesehen, deren Grundfläche zur Aufnahme der Funkschaltung 10 dimensioniert ist. Die Aussparung 92 ist dabei im kritischen Bereich 11 der Seitenlasche 90 vorgesehen, beispielsweise an der abriebanfälligen der Umlenkachse zugewandten Schmalseite der Kettenlasche 90. Nach Anbringen der Funkschaltung 10 wird die Aussparung 92 anhand eines geeigneten Verschlusselementes 94 verschlossen. Das Verschlusselement 94 wird durch die schrägen Seitenwände 93 der Aussparung 92 formschlüssig und unter Vorspannung gehalten, so dass die Position der Funkschaltung 10 unveränderbar festgelegt ist. Mit dieser Anordnung kann z. B. eine Funkschaltung 10 in einem bruchanfälligen Gehäuse als Erkennungsmodul betriebssicher verwendet werden. Die Funkschaltung kann auch in das Verschlusselement 94 integriert sein. An Gliedern ohne Funkschaltung 10, können die Aussparungen 92 offen bleiben oder zur Vermeidung von Störkanten mit weiteren Verschlusselementen verschlossen sein. 9A - 9B show a possibility for protected placement of a radio circuit 10 in the side flap 90 a multi-part chain link 7 , There are only the known construction of the side flap 90 relevant differences discussed. On the outer side surface of the link plate 90 is a recess 92 with an outwardly tapered contour with obliquely running sidewalls 93 provided, the base area for receiving the radio circuit 10 is dimensioned. The recess 92 is in the critical area 11 the side flap 90 provided, for example, on the abrasion-prone the deflection axis facing narrow side of the link plate 90 , After attaching the radio circuit 10 will the recess 92 by means of a suitable closure element 94 locked. The closure element 94 gets through the sloping sidewalls 93 the recess 92 positively held and biased so that the position of the radio circuit 10 is fixed unchangeable. With this arrangement, z. B. a radio circuit 10 be used in a break-prone housing as a detection module reliable. The radio circuit can also be in the closure element 94 be integrated. On links without radio circuit 10 , the recesses can 92 remain open or closed to prevent interference edges with other fasteners.

10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Anordnung von Funkschaltungen 10 anhand eines schematischen Querschnitts eines Kettenglieds 7. Die beiden Seitenlaschen 8 des Kettenglieds 7 sind über Querstege 9 miteinander verbunden und bilden so den Innenraum zur Aufnahme der geführten Leitungen. An der verschleißanfälligen Schmalseite beider Seitenlaschen 8 und/oder am verschleißseitigen Quersteg 9 sind nachrüstbare Gleitschuhe 100 als Erkennungsmodule befestigt, in denen die Funkschaltung 10 (nicht gezeigt in 10) eingegossen ist, beispielsweise im IMKS-Verfahren (Integriertes Metall Kunststoff Spritzgießen) oder im Mehrkomponenten-Spritzguss, oder stoffschlüssig durch Kleben befestigt ist. 10 shows a further embodiment for the arrangement of radio circuits 10 with reference to a schematic cross section of a chain link 7 , The two side flaps 8th of the chain link 7 are over crossbars 9 interconnected and thus form the interior for receiving the guided lines. On the wear-prone narrow side of both side flaps 8th and / or at the wear-side crosspiece 9 are retrofittable sliding shoes 100 attached as detection modules, in which the radio circuit 10 (not shown in 10 ), for example, in the IMCS process (integrated metal injection molding plastic) or in multi-component injection molding, or is firmly bonded by gluing.

Die Bauweise nach 10 ermöglicht das bedarfsweise Nachrüsten von Energieführungsketten 1 je nach Lage der kritischen Kettenabschnitte 14 und den Aufbau der erfindungsgemäßen Verschleißerkennung im Baukastenprinzip, ohne die eigentliche Gestaltung der Kettenglieder 7 zu beeinträchtigen.The construction after 10 Enables the retrofitting of energy supply chains, if necessary 1 depending on the location of the critical chain sections 14 and the structure of the wear detection according to the invention in the modular principle, without the actual design of the chain links 7 to impair.

Geeignete Systeme und Verfahren zur funkbasierten Erfassung von Transpondern sind dem Fachmann aus der Fachliteratur und einschlägigen Normen (z. B. ISO 18000-1 bzw. IEC 18000-6C oder dgl.) bekannt und werden daher nicht näher erläutert.Suitable systems and methods for radio-based detection of transponders are those skilled in the art from relevant literature and relevant standards (eg. ISO 18000-1 respectively. IEC 18000-6C or the like) are known and are therefore not explained in detail.

11 zeigt eine besonders einfache Funkschaltung in Form eines RF-Transponders 120 wobei ein für Warensicherung (EAS: electronic article surveillance) bekannter LC-Schwingkreis, z. B. für modifiziert wurde durch eine Detektorleitung 24 die eine Schlaufe im kritischen Bereich 11 bildet, welche als Detektorelement 26 dient. Im betriebsbereiten Zustand, entzieht der Schwingkreis aus RF-Induktionsantenne 122 und RF-Kondensator 125 einem äußeren elektromagnetischen HF-Feld, das auf seine Resonanzfrequenz abgestimmt ist – typischerweise um 8,2 MHz – Sendeenergie und ist so nachweisbar. Zum Verändern des Verhaltens des RF-Transponders 120 unterbricht das Detektorelement 26 die Verbindung zwischen der RF-Induktionsantenne 122 und dem RF-Kondensator 125, wenn die Abnutzung die Verschleißgrenze W überschreitet. Damit wird der Schwingkreis unwirksam und der RF-Transponder 120 nicht mehr bei der Resonanzfrequenz nachweisbar. Als Träger 23 kommt insbesondere eine Sonderanfertigung eines Haftetiketts in Betracht, das einen bruchanfälligen kritischen Bereich 11 als Substrat für die das Detektorelement 26 bildende Leiterschlaufe umfasst. Die anderweitigen Merkmale des RF-Transponders 120 können der Lehre aus US 3,810,147 oder US 3,500,373 entsprechen. Die besonders kostengünstige Bauweise nach 11 ist insbesondere bei sehr hohen Stückzahlen vorteilhaft. 11 shows a particularly simple radio circuit in the form of an RF transponder 120 a known for consumer protection (EAS: electronic article surveillance) LC resonant circuit, z. B. has been modified by a detector line 24 the one loop in the critical area 11 forms, which as a detector element 26 serves. In the ready state, the resonant circuit deprives of RF induction antenna 122 and RF capacitor 125 an external RF electromagnetic field tuned to its resonant frequency - typically about 8.2 MHz - and thus detectable. To change the behavior of the RF transponder 120 interrupts the detector element 26 the connection between the RF induction antenna 122 and the RF capacitor 125 when the wear exceeds the wear limit W. Thus, the resonant circuit is ineffective and the RF transponder 120 no longer detectable at the resonant frequency. As a carrier 23 In particular, a custom-made adhesive label comes into consideration, which is a fracture-prone critical area 11 as a substrate for the detector element 26 forming conductor loop includes. The other features of the RF transponder 120 can do the lesson US 3,810,147 or US 3,500,373 correspond. The particularly cost-effective design after 11 is particularly advantageous for very high volumes.

12 zeigt eine Weiterbildung der RFID-Schaltungen nach 6-8, dahingehend, dass die Funkschaltung 1210 nach 12, im Neuzustand betriebsbereit ist, bei Überschreiten einer ersten Verschleißgrenze W1 nicht betriebsbereit ist und bei Überschreiten einer zweiten Verschleißgrenze W2 wieder betriebsbereit wird. Zum Verändern des Funkverhaltens ist an die Detektorleitung eine Leiter mit einer Parallelschaltung eines Störkondensators C2 und einer Störspule L2 angeschlossen. Als erstes Detektorelement 1226 wirkt eine Leiterschlaufe in Serie zum Störkondensator C2, welche den Störkondensator C2 abkoppelt, wenn die Abnutzung die erste Verschleißgrenze W1 überschreitet. Als zweites Detektorelement 1227 wirkt die Störspule selbst, die durch Abrieb auf der Verschleißgrenze W2 zerstört wird. 12 shows a development of the RFID circuits after 6 - 8th in that the radio circuit 1210 to 12 , is ready for operation in new condition, is not ready for operation when a first wear limit W1 is exceeded and becomes operational again when a second wear limit W2 is exceeded. To change the radio behavior, a conductor with a parallel connection of a parasitic capacitor C2 and a noise coil L2 is connected to the detector line. As the first detector element 1226 a conductor loop acts in series with the parasitic capacitor C2, which decouples the parasitic capacitor C2 when the wear exceeds the first wear limit W1. As a second detector element 1227 the interference coil acts itself, which is destroyed by abrasion on the wear limit W2.

Die Parallelschaltung mit L2 und C2 an der Detektorleitung 24 beeinträchtigt aufgrund einer geringen Impedanz von C2 zunächst den Resonanzschwingkreis nur unwesentlich, sodass der RFID-Transponder 1220 im unbeeinträchtigten Neuzustand im Wesentlichen betriebsbereit und bei der Resonanzfrequenz Leistung aufnimmt um den RFID-Chip zu versorgen ist. Nach Trennen der parallelen Verbindung des Störkondensators C2 wirkt nur noch die Störspule L2. Deren Impedanz ist so gewählt, dass der Resonanz-Schwingkreis mit dem Resonanzkondensator C1 und der als Antenne dienenden Resonanzspule (Antenne) L1 verstimmt ist und nicht mehr im Frequenzbereich des Lesegeräts (1) resonant anspricht. Somit ist der RFID-Transponder 1220 funktionsunfähig in Bezug auf das Lesegerät. Für die Werte der Impedanzen gilt hierbei: (a) C2 << C1 und (b) L2 << L1·(C1/C2). Erreicht die Abnutzung die zweite Verschleißgrenze W2, wird die Störspule L2 unwirksam und daher die Verstimmung des Schwingungs-Tilgers wieder aufgehoben. Damit wird der RFID-Transponder 1220 wieder bestimmungsgemäß betriebsfähig.Parallel connection with L2 and C2 on the detector line 24 Due to a low impedance of C2, the resonant circuit is only insignificantly affected, so that the RFID transponder 1220 in undisturbed new condition substantially ready for operation and at the resonant frequency power absorbs to supply the RFID chip is. After disconnecting the parallel connection of the parasitic capacitor C2, only the interference coil L2 acts. Their impedance is chosen so that the resonant circuit with the resonant capacitor C1 and serving as an antenna resonant coil (antenna) L1 is detuned and no longer in the frequency range of the reader ( 1 ) resonantly responds. Thus, the RFID transponder 1220 inoperative with respect to the reader. For the values of the impedances: (a) C2 << C1 and (b) L2 << L1 · (C1 / C2). If the wear reaches the second wear limit W2, the noise coil L2 becomes ineffective and therefore the detuning of the vibration damper is canceled. This will be the RFID transponder 1220 operational again as intended.

Eine mehrstufig gestaffelte Detektoranordnung wie in 3 oder 12 hat den Vorteil, dass das System zu Beginn eine Funktionsprüfung erlaubt und vor allem vollautomatisch konfiguriert werden kann, indem es selbsttägig die Identifikationsinformationen aller vorhandenen Funkschaltungen 1210 aufnimmt. Bleibt die Rücksendung einer zuvor erfassten Identifikationsinformation im späteren Betrieb aus, ist auf Überschreiten einer Verschleißgrenze zu Schließen.A multi-stage staggered detector arrangement as in 3 or 12 has the advantage that the system allows a functional test at the beginning and above all can be configured fully automatically by the identification information of all existing radio circuits every day 1210 receives. If the return of a previously recorded identification information does not occur during later operation, it must be concluded that a wear limit has been exceeded.

12 hat den weiteren Vorteil, dass – ohne Vervielfachung der Funkschaltungen 1210 – zuverlässig von einem überkritischen Verschleiß ausgegangen werden kann, wenn die betroffene Identifikationsinformation nach einem gewissen Zeitintervall erneut wieder erfasst wird. Vorzugsweise wird ein Notstopp ausgelöst, da die abgenutzte Leitungsführung noch nicht erneuert bzw. repariert wurde. 12 has the further advantage that - without multiplication of the radio circuits 1210 - Reliable from a supercritical wear can be assumed if the affected identification information after a certain Time interval is detected again. Preferably, an emergency stop is triggered because the worn cable routing has not yet been renewed or repaired.

1315 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Funkschaltungen 1310; 1410; 1510 für RFID-ICs mit Dipolantennen für den UHF-Frequenzbereich, z. B. nach ISO 18000-6C . Diese bieten u. a. eine höhere Reichweite als LF- oder RF-Funkschaltungen (z. B. nach 68 oder 11) und sind auch als passive Erkennungsmodule günstig herstellbar. Die Wirkweise und Anordnung an der Leitungsführung entspricht z. B. einem der vorstehenden Beispiele. 13 - 15 show further embodiments of radio circuits 1310 ; 1410 ; 1510 for RFID ICs with dipole antennas for the UHF frequency range, eg. B. after ISO 18000-6C , These offer, inter alia, a higher range than LF or RF radio circuits (eg 6 - 8th or 11 ) and are also inexpensive to produce as passive detection modules. The mode of action and arrangement of the wiring corresponds z. B. one of the preceding examples.

In der Funkschaltung 1310 nach 13 ist eine Dipolantenne 1322 über einen speziellen IC 1330 (integrierter Schaltkreis), z. B. ein ASIC, so schaltbar, dass sie von der RFID-Schaltung 1321 in der Art eines Schaltrelais galvanisch getrennt oder mit dieser verbunden werden kann. Hierzu hat der IC 1330 eine Transistoranordnung, welche beide Knoten der Dipolantenne 1322 verbindet, wenn eine als Detektorelement 1326 genutzte Leiterschlaufe durchtrennt wird. Das Detektorelement 1326 ist mit Anschlüssen des IC 1330 verbunden, welche die relaisähnliche Transistoranordnung steuern. Die RFID-Schaltung 1321 kann als integrierter Bestandteil des ICs 1330 ausgeführt sein. Die Funkschaltung 1310 kann aktiv sein, d. h. mit einer Versorgung verbunden sein, oder ggf. auch passiv über die Dipolantenne 1322 aus der Funkleistung versorgt werden.In the radio circuit 1310 to 13 is a dipole antenna 1322 via a special IC 1330 (integrated circuit), z. B. an ASIC, so switchable that they are from the RFID circuit 1321 can be galvanically isolated or connected in the manner of a switching relay. For this the IC has 1330 a transistor arrangement, which both nodes of the dipole antenna 1322 connects, if one as a detector element 1326 used conductor loop is severed. The detector element 1326 is with connections of the IC 1330 connected, which control the relay-like transistor arrangement. The RFID circuit 1321 Can be used as an integrated part of the IC 1330 be executed. The radio circuit 1310 can be active, ie connected to a supply, or possibly also passively via the dipole antenna 1322 be supplied from the radio power.

In 14 ist eine Dipolantenne 1422 mit einer als Detektorelement 26 verwendeten Leiterschlaufe gebrückt. Hierdurch werden die Leistungsparameter der Dipolantenne 1422 auf messbare Weise beeinfluss, so dass ein Auftrennen des Detektorelements 26 durch Verschleiß anhand eines geeigneten Lesegeräts (vgl. 1 bzw. 4) erkennbar ist. Im UHF-Frequenzbereich führt ein „Kurzschluss” (anders als bei einer Induktionsantenne nach 6) nicht zwingend zum Ausfall des Funksignals, aber zu einer nachweisbaren Parameterveränderung im Funkverhalten, das der RFID-Chip 1421 mit der Dipolantenne 1422 bewirkt. Die Funkschaltung 1410 nach 13 eignet sich als rein passives System.In 14 is a dipole antenna 1422 with a detector element 26 used conductor loop bridged. This turns the performance parameters of the dipole antenna 1422 influence in a measurable manner, so that a separation of the detector element 26 due to wear on the basis of a suitable reader (cf. 1 respectively. 4 ) is recognizable. In the UHF frequency range, a "short circuit" (unlike an induction antenna) 6 ) not necessarily to the failure of the radio signal, but to a detectable parameter change in the radio behavior, the RFID chip 1421 with the dipole antenna 1422 causes. The radio circuit 1410 to 13 is suitable as a purely passive system.

In der Funkschaltung 1510 nach 15 ist ebenfalls eine Dipolantenne 1522 an einen RFID-Chip 1521 angeschlossen. Eine aktive Detektorschaltung 1540 mit einer Spannungsquelle 1542 umfasst als Detektorelement 26 auch hier eine durch Verschleiß trennbare Leiterschlaufe zur Anordnung in einem verschleißkritischen Bereich. Wenn das Detektorelement 26 aufgetrennt wird, schaltet der pnp-Transistor 1544 auf Durchgang, sodass die LED 1546 Licht erzeugt und, in Art eines Optokopplers, den NPN-Fototransistor 1550 schaltet, sodass die Dipolantenne 1522 an beiden Anschlüssen des RFID-Chips 1521 niederohmig verbunden ist. Es kann hierzu auch ein herkömmlicher Optokoppler verwendet werden. Bei einem Unterbruch im Detektorelement 26 schaltet die Detektorschaltung 1540 somit die Verbindung der Dipolantenne 1522 mit dem RFID-Chip 1521 frei, d. h. den RFID-Chip 1521 in Betriebsbereitschaft. Die Funkschaltung 1510 ist als aktives System geeignet, wobei die Spannungsquelle 1542 auch den RFID-Chip 1521 versorgen kann (nicht gezeigt).In the radio circuit 1510 to 15 is also a dipole antenna 1522 to an RFID chip 1521 connected. An active detector circuit 1540 with a voltage source 1542 includes as a detector element 26 Here again a detachable by wear wire loop for placement in a wear-critical area. When the detector element 26 is disconnected, the pnp transistor switches 1544 on passage, so the LED 1546 Generates light and, in the manner of an optocoupler, the NPN phototransistor 1550 switches, so the dipole antenna 1522 at both terminals of the RFID chip 1521 low impedance connected. It can be used for this purpose, a conventional optocoupler. At an interruption in the detector element 26 turns on the detector circuit 1540 thus the connection of the dipole antenna 1522 with the RFID chip 1521 free, ie the RFID chip 1521 in operational readiness. The radio circuit 1510 is suitable as an active system, the voltage source 1542 also the RFID chip 1521 can supply (not shown).

Abschließend ist anzumerken, dass RFID-Transponder mit IC und Informationsspeicher anders als 1-Bit-Transpondern (vgl. 11) intelligentere Systeme ermöglichen, die u. a. eine Bestimmung der betroffenen Energieführungskette 1 in komplexeren Anlagen, eine nähere Lokalisierung des verschlissenen Kettenglieds, und beispielsweise auch die Verwendung mehrerer Detektorelemente an einem RFID-Chip (nicht gezeigt) erlauben, z. B. zur zuverlässigeren Erkennung.Finally, it should be noted that RFID transponders with IC and information memory other than 1-bit transponders (see. 11 ) allow more intelligent systems, including a determination of the affected energy chain 1 in more complex systems, a closer localization of the worn chain link, and, for example, the use of multiple detector elements on an RFID chip (not shown) allow, for. B. for more reliable detection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Fig. 1–Fig. 5

1
Energieführungskette
2
Obertrum
3
Untertrum
4
Umlenkbogen
5
Mitnehmer
6
Festpunkt
7
Kettenglied
8
Seitenlasche
10
Funkschaltung
11
kritischer Bereich
12
RFID-Lesegerät
14
kritischer Kettenabschnitt
15
Laschenbruch bzw. Laschenriss (Materialermüdung)
W
Verschleißgrenze
Fig. 6–Fig. 8
11
kritischer Bereich
20, 20A, 20B
RFID-Transponder
21
RFID-Mikrochip
22
RFID-Antenne
23
Träger
24
Detektorleitung
26
Detektorelement
28
Shunt-Widerstand
610, 710, 810
Funkschaltung
W
Verschleißgrenze
Fig. 9A–Fig. 9B
10
Funkschaltung
90
Seitenlasche
92
Aussparung
93
Seitenwand
94
Verschlusselement
Fig. 10
7
Kettenglied
8
Seitenlasche
9
Querstege
100
Gleitschuh
Fig. 11
11
kritischer Bereich
24
Detektorleitung
26
Detektorelement
120
RF-Transponder
122
RF-Induktionsantenne
125
RF-Kondensator
23
Träger
W
Verschleißgrenze
Fig. 12
24
Detektorleitung
1210
Funkschaltung
1221
RFID-Chip
1226, 1227
Detektorelemente
1220
RFID-Transponder
C1
Resonanzkondensator
L1
Resonanzspule (Antenne)
C2
Störkondensator
L2
Störspule
W1, W2
Verschleißgrenzen
Fig. 13
26
Detektorelement
1310
Funkschaltung
1321
RFID-Chip
1320
RFID-Transponder
1322
Dipolantenne
1330
IC
Fig. 14
26
Detektorelement
1410
Funkschaltung
1421
RFID-Chip
1422
Dipolantenne
Fig. 15
26
Detektorelement
1510
Funkschaltung
1521
RFID-Chip
1522
Dipolantenne
1540
Detektorschaltung
1542
Spannungsquelle
1544
Transistor (PNP)
1546
LED
1550
Fototransistor (NPN)
Fig. 1-Fig. 5
1
Power supply chain
2
obertrum
3
strand
4
reversing curve
5
takeaway
6
benchmark
7
link
8th
side flap
10
radio circuit
11
critical area
12
RFID reader
14
critical chain section
15
Tab breakage or tab crack (material fatigue)
W
wear limit
Fig. 6-Fig. 8th
11
critical area
20, 20A, 20B
RFID transponder
21
RFID microchip
22
RFID antenna
23
carrier
24
detector line
26
detector element
28
Shunt resistor
610, 710, 810
radio circuit
W
wear limit
Fig. 9A-Fig. 9B
10
radio circuit
90
side flap
92
recess
93
Side wall
94
closure element
Fig. 10
7
link
8th
side flap
9
crossbars
100
shoe
Fig. 11
11
critical area
24
detector line
26
detector element
120
RF transponder
122
RF induction antenna
125
RF capacitor
23
carrier
W
wear limit
Fig. 12
24
detector line
1210
radio circuit
1221
RFID chip
1226, 1227
detector elements
1220
RFID transponder
C1
resonant capacitor
L1
Resonance coil (antenna)
C2
interference capacitor
L2
disturbance coil
W1, W2
wear limits
Fig. 13
26
detector element
1310
radio circuit
1321
RFID chip
1320
RFID transponder
1322
dipole antenna
1330
IC
Fig. 14
26
detector element
1410
radio circuit
1421
RFID chip
1422
dipole antenna
Fig. 15
26
detector element
1510
radio circuit
1521
RFID chip
1522
dipole antenna
1540
detector circuit
1542
voltage source
1544
Transistor (PNP)
1546
LED
1550
Phototransistor (NPN)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 0803032 B1 [0004] EP 0803032 B1 [0004]
  • EP 1381792 B1 [0005] EP 1381792 B1 [0005]
  • WO 98/48645 A1 [0006] WO 98/48645 A1 [0006]
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  • US 3473769 [0006] US 3473769 [0006]
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  • WO 2013/156607 A1 [0011] WO 2013/156607 A1 [0011]
  • WO 2015/118143 A1 [0012] WO 2015/118143 A1 [0012]
  • DE 19647322 A1 [0014] DE 19647322 A1 [0014]
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  • EP 1521015 A2 [0015] EP 1521015 A2 [0015]
  • US 3810147 [0035, 0090] US 3810147 [0035, 0090]
  • US 3500373 [0035, 0090] US 3500373 [0035, 0090]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ISO 18000-1 [0072] ISO 18000-1 [0072]
  • IEC 18000-6C [0072] IEC 18000-6C [0072]
  • ISO 18000-1 [0089] ISO 18000-1 [0089]
  • IEC 18000-6C [0089] IEC 18000-6C [0089]
  • ISO 18000-6C [0095] ISO 18000-6C [0095]

Claims (24)

Energieführungskette mit elektrischer Verschleißerkennung, wobei die Energieführungskette eine Anzahl Kettenglieder umfasst, welche einen Kanal bilden zur geschützten Führung von Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen oder dergleichen, zwischen einem ersten Anschlussende und einem dazu relativbeweglichen zweiten Anschlussende, wobei benachbarte Kettenglieder in Längsrichtung jeweils gelenkig miteinander verbunden sind, umfassend eine Vorrichtung zur Erkennung von Verschleiß in einem kritischen Bereich mindestens eines Kettenglieds, z. B. durch Abnutzung, Rissbildung und/oder Ermüdungsbruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Transponder aufweist, welcher an dem mindestens einen Kettenglied oder an einem benachbarten anderen Kettenglied angeordnet ist, und mindestens ein mit dem Transponder zusammenwirkendes Detektorelement aufweist, das an dem mindestens einen Kettenglied angeordnet ist, wobei das Detektorelement bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß im kritischen Bereich das Verhalten des Transponders ändert, sodass diese verschleißbedingte Änderung drahtlos erkennbar ist.Energy supply chain with electrical wear detection, wherein the energy guide chain comprises a number of chain links forming a channel for the protected guidance of lines, such as cables, hoses or the like, between a first terminal end and a relatively movable second terminal end, wherein adjacent chain links in the longitudinal direction each hinged together are comprising a device for detecting wear in a critical region of at least one chain link, for. B. by wear, cracking and / or fatigue fracture, characterized in that the device comprises a transponder, which is arranged on the at least one chain link or on an adjacent other chain link, and at least one cooperating with the transponder detector element, which on the at least a chain link is arranged, wherein the detector element changes the behavior of the transponder at a predetermined extent of wear in the critical area, so that this wear-related change is wirelessly visible. Leitungsführungseinheit mit elektrischer Verschleißerkennung, wobei die Leitungsführungseinheit mindestens einen Längsabschnitt mit mehreren einstückig hergestellten Segmenten umfasst, welche einen Kanal bilden zur geschützten Führung von Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen oder dergleichen, zwischen einem ersten Anschlussende und einem dazu relativbeweglichen zweiten Anschlussende, wobei benachbarte Segmente in Längsrichtung jeweils durch eine flexible Verbindung miteinander verbunden sind; umfassend eine Vorrichtung zur Erkennung von Verschleiß in einem kritischen Bereich mindestens eines Segments, z. B. durch Abnutzung, Rissbildung und/oder Ermüdungsbruch, wobei die Vorrichtung einen Transponder aufweist, welcher an dem mindestens einen Segment oder an einem benachbarten anderen Segment angeordnet ist, und mindestens ein mit dem Transponder zusammenwirkendes Detektorelement aufweist, das an dem mindestens einen Segment angeordnet ist, wobei das Detektorelement bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß im kritischen Bereich das Verhalten des Transponders ändert, sodass diese verschleißbedingte Änderung drahtlos erkennbar ist.Wiring unit with electrical wear detection, wherein the wiring unit comprises at least one longitudinal section having a plurality of integrally formed segments which form a channel for the protected guidance of lines, such as cables, hoses or the like, between a first terminal end and a relatively movable second terminal end, wherein adjacent segments in Each longitudinal direction are connected by a flexible connection; full a device for detecting wear in a critical region of at least one segment, for. B. by wear, cracking and / or fatigue fracture, the device having a transponder disposed on the at least one segment or on an adjacent other segment and having at least one detector element cooperating with the transponder disposed on the at least one segment, the detector element subject to a predetermined amount of wear In the critical area, the behavior of the transponder changes, so that this wear-related change can be detected wirelessly. Leitungsführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder und das zusammenwirkende Detektorelement integriert sind in ein Erkennungsmodul.Cable routing according to claim 1 or 2, characterized in that the transponder and the cooperating detector element are integrated into a detection module. Leitungsführung nach Anspruch 1, 2 oder 3, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Kettenglieder bzw. Segmente in einem verschleißanfälligen Längsabschnitt der Leitungsführung jeweils mindestens ein Erkennungsmodul aufweisen.Cable routing according to claim 1, 2 or 3, in particular according to claim 3, characterized in that a number of chain links or segments in a wear-prone longitudinal section of the cable guide each have at least one detection module. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorelement als Leitungsabschnitt einer Detektorleitung ausgeführt ist, der im kritischen Bereich verläuft und bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß unterbrochen wird.Cable routing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the detector element is designed as a line section of a detector line which extends in the critical region and is interrupted at the predetermined extent of wear. Leitungsführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder eine Antenne umfasst, welche über das Detektorelement kurzgeschlossen ist und dass das Detektorelement bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß den Kurzschluss öffnet.Cable routing according to claim 5, characterized in that the transponder comprises an antenna which is short-circuited via the detector element and that the detector element opens the short circuit at the predetermined degree of wear. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder eine Antenne umfasst, und das Detektorelement als ein Teil der Antenne ausgeführt ist, der im kritischen Bereich verläuft und bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß unterbrochen wird.Cable routing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transponder comprises an antenna, and the detector element is designed as a part of the antenna which extends in the critical region and is interrupted at the predetermined extent of wear. Leitungsführung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne als Induktionsspule oder als Dipolantenne ausgeführt ist.Cable routing according to claim 6 or 7, characterized in that the antenna is designed as an induction coil or as a dipole antenna. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder als passiver RFID-Transponder ausgeführt ist, mit einem Mikrochip der eine Identifikationsinformation speichert.Cable routing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transponder is designed as a passive RFID transponder, with a microchip stores an identification information. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder als aktiver RFID-Transponder ausgeführt ist, mit einem Mikrochip der eine Identifikationsinformation speichert.Cable routing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transponder is designed as an active RFID transponder, with a microchip stores an identification information. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder als passiver 1-bit-Transponder ausgeführt ist, vorzugsweise mit einem LC-Schwingkreis als Antenne für das Radiofrequenz-Verfahren.Cable routing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transponder is designed as a passive 1-bit transponder, preferably with an LC resonant circuit as an antenna for the radio-frequency method. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder nach dem elektro-magnetischen bzw. magneto-akustischen Prinzip ausgeführt ist und eine magnetisierbare bzw. magnetostriktive Komponente aufweist, die als Detektorelement im kritischen Bereich verläuft und bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß unwirksam wird.Cable routing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transponder is designed according to the electro-magnetic or magneto-acoustic principle and has a magnetizable or magnetostrictive component which extends as a detector element in the critical region and at the predetermined extent of Wear becomes ineffective. Leitungsführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Funktionskontrolle mindestens einen weiteren unabhängigen Transponder aufweist, dessen Verhalten vorzugsweise nicht verschleißbedingt ändert.Cable routing according to claim 1 or 2, characterized in that the device for functional control at least one further independent transponder whose behavior preferably does not change due to wear. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder jeweils gegenüberliegende Seitenlaschen umfassen, zumindest einige der Kettenglieder mindestens einen die Seitenlaschen verbindenden Quersteg aufweisen, und das Detektorelement an einer verschleißanfälligen Schmalseite einer Seitenlasche angebracht ist.Energy guiding chain according to claim 1, characterized in that the chain links each comprise opposite side flaps, at least some of the chain links have at least one crosspiece connecting the side flaps, and the detector element is attached to a wear-prone narrow side of a side flap. Leitungsführung nach Anspruch 3 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungsmodul mit einem Verbinder am Kettenglied bzw. Segment zur mechanischen Befestigung zusammenwirkt.Cable routing according to claim 3 and 14, characterized in that the detection module cooperates with a connector on the chain link or segment for mechanical fastening. Leitungsführung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder auf einem selbstklebenden Haftetikett realisiert ist.Cable routing according to one of the preceding claims 1 to 14, characterized in that the transponder is realized on a self-adhesive adhesive label. Leitungsführung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Detektorelemente jeweils in kritischen Bereichen an einem Kettenglied bzw. Segment oder an benachbarten Kettengliedern bzw. Segmenten angeordnet sind und mit einem gemeinsamen Transponder, vorzugsweise einem RFID-Transponder mit Mikrochip, zusammenwirken.Cable routing according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of detector elements are each arranged in critical areas on a chain link or segment or on adjacent chain links or segments and cooperate with a common transponder, preferably an RFID transponder with microchip. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorelement als passive Schaltungskomponente bzw. als Leiterabschnitt ausgeführt ist.Cable routing according to one of claims 1 to 17, characterized in that the detector element is designed as a passive circuit component or as a conductor section. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder bzw. Segmente jeweils im kritischen Bereich eine Sollbruchstelle aufweisen, die bei dem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß das Detektorelement auslösen, wobei das Detektorelement vorzugsweise als elektromechanisches oder elektronisches Schaltmittel ausgeführt ist.Cable guide according to one of claims 1 to 17, characterized in that the chain links or segments each have a predetermined breaking point in the critical region, which trigger the detector element at the predetermined extent of wear, wherein the detector element is preferably designed as an electromechanical or electronic switching means. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsführung mit einem Untertrum und einem demgegenüber gleitenden oder freitragenden Obertrum ausgeführt ist und der Transponder sowie das damit zusammenwirkende Detektorelement in einem Teilabschnitt des Obertrums angeordnet sind.Cable routing according to one of claims 1 to 19, characterized in that the cable routing is performed with a lower strand and a contrast sliding or cantilevered upper strand and the transponder and the cooperating detector element are arranged in a section of the upper run. System zur elektrotechnischen Verschleißerkennung umfassend eine Leitungsführung mit mindestens einem Transponder dessen Verhalten bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß ändert sowie ein drahtlos mit dem Transponder zusammenwirkendes Lesegerät zur drahtlosen Überwachung des Transponderverhaltens.System for electrical wear detection comprising a wiring with at least one transponder whose behavior changes at a predetermined extent of wear and a wirelessly cooperating with the transponder reader for wireless monitoring of the transponder behavior. System nach Anspruch 21, umfassend: – eine Notausschaltung zum Anhalten des durch die Leitungsführung versorgten Verbrauchers; – eine Datenschnittstelle zu einem Wartungsmeldungssystem; und/oder – eine Datenschnittstelle zu einem Warenwirtschaftssystem.The system of claim 21, comprising: - An emergency stop for stopping the supplied by the wiring consumer; A data interface to a maintenance message system; and or - a data interface to a merchandise management system. Verwendung bzw. Verfahren zur elektrotechnischen Erkennung von Verschleiß in einem kritischen Bereich einer Leitungsführung, insbesondere durch Abnutzung, Rissbildung und/oder Ermüdungsbruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem vorbestimmten Ausmaß von Verschleiß das Verhalten eines an der Leitungsführung angeordneten Transponders ändert und ein Lesegerät bzw. Transceiver diese Änderung drahtlos erfasst zwecks Auslösen einer Wartungsmeldung und/oder eines Notstopps.Use or method for electrotechnical detection of wear in a critical area of a cable routing, in particular by wear, cracking and / or fatigue failure, characterized in that at a predetermined extent of wear changes the behavior of a arranged on the wiring transponder and a reader or Transceiver detects this change wirelessly to trigger a service message and / or an emergency stop. Erkennungsmodul zum Aus- bzw. Nachrüsten einer Leitungsführung mit einer elektrotechnischen Verschleißerkennung, umfassend einen Träger bzw. ein Gehäuse mit einem eine Antenne aufweisenden Transponder, und einem davon abgesonderten Bereich des Trägers bzw. Gehäuses, in dem ein Detektorelement in Art einer Sollbruchstelle angeordnet ist, welches bei verschleißbedingtem Bruch das Verhalten des Transponders ändert.Detection module for upgrading or retrofitting a cable routing with an electrical wear detection, comprising a carrier or a housing with a transponder having an antenna, and a region of the carrier or housing which is separate therefrom, in which a detector element is arranged in the manner of a predetermined breaking point, which changes the behavior of the transponder in case of wear-induced breakage.
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