-
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Glied einer Leitungsführungseinrichtung sowie eine Energieführungsvorrichtung mit einer Verschleißerkennungseinheit.
-
Zum Führen von Leitungen, Schläuchen oder dergleichen zwischen einem ortsfesten und einem beweglichen Anschluss sind Leitungsführungseinrichtungen bekannt. Derartige Leitungsführungseinrichtungen werden auch als Energieführungseinheiten oder als Energieführungsketten bezeichnet. Die Leitungsführungseinrichtungen werden in verschiedenen Apparaten, Maschinen und Einrichtungen verwendet, insbesondere dort, wo es erforderlich ist, Verbrauchsmittel, Energie oder dergleichen mittels Leitungen, Schläuchen oder dergleichen von einem ortsfesten Anschluss zu einem beweglichen Anschluss, bspw. des Verbrauchers, zu transportieren oder zu leiten. Eine Leitungsführungseinrichtung kann ein- oder mehrsträngig sein.
-
Eine Leitungsführungseinrichtung ist gebildet durch eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern oder kettengliedartigen Elementen. Sie begrenzen einen Kanal zur Aufnahme von Leitungen, Schläuchen oder dergleichen. Ein Kettenglied oder ein kettengliedartiges Element kann im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Laschen aufweisen, die durch wenigstens einen Quersteg miteinander verbunden sind. Leitungsführungseinrichtungen können derart angeordnet sein, dass diese einen Untertrum, einen Krümmungsabschnitt und einen Obertrum aufweisen. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die Leitungsführungseinrichtung um 90° gedreht ist, so dass die Leitungsführungseinrichtung im Wesentlichen bspw. eine kreisförmige Bewegung ausführen kann.
-
Es ist bekannt, dass die Glieder einer Leitungsführungseinrichtung aus Kunststoff hergestellt sein können. Insbesondere wird hierzu in der Regel ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) verwendet. Dieses Material hat eine große Härte und eingeschränkte Gleiteigenschaften.
-
Es ist bekannt, dass bei einer Anordnung, bspw. bei der der Obertrum auf dem Untertrum abgelegt wird, die Kettenglieder einem Verschleiß unterliegen. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Energieführungseinrichtung um 90° gedreht ist. Zur Erhöhung der Einsatzdauer einer Leitungsführungseinrichtung ist bekannt, dass die Kettenglieder mit sogenannten Gleitschuhen ausgestattet werden, wie dies in der Druckschrift
DE 39 28 236 C1 beschrieben ist. Der dort offenbarte Gleitschuh ist auswechselbar mit einem Kettenglied verbunden.
-
Der Gleitschuh selbst unterliegt einem Verschleiß durch Reibung mit anderen Bauteilen. Dieser Verschleiß bestimmt die Lebensdauer der Gleitschuh. Wird die Verschleißgrenze erreicht, so ist ein Austausch der Gleitschuh notwendig.
-
Es ist auch bekannt, dass eine Gleitschuh auch unmittelbar an einer Seitenlasche angeformt sein kann. Des Weiteren ist auch bekannt, dass Gleitschuhe am Quersteg vorgesehen sein können.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, das Kettenglied und/oder die Energieführungsvorrichtung so weiterzubilden, dass eine Information über ein Erreichen einer Verschleißgrenze mit einfachen Mitteln bereitgestellt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kettenglied mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kettenglieds sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
-
Das erfindungsgemäße Kettenglied einer Leitungsführungseinrichtung zum Führen von Leitungen oder Schläuchen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlusspunkten weist zwei parallele Seitenlaschen und mindestens einen die Seitenlaschen verbindenden Quersteg auf. Das Kettenglied zeichnet sich besonders dadurch aus, dass dieses eine im Kettenglied integrierte Verschleiß-Detektoreinheit aufweist, wobei die Verschleiß-Detektoreinheit einen Sensor und Signal-Übertragungsmittel umfasst. Mittels der im Kettenglied integrierten Verschleiß-Detektoreinheit wird der für die Betriebssicherheit und Lebensdauer des Kettenglieds relevante Verschleiß detektiert. Diese Information wird mittels des Signal-Übertragungsmittels zur weiteren Auswertung z. B. an ein Lesegerät übertragen.
-
Bei dem Signal-Übertragungsmittel handelt es sich vorzugsweise um einen RFID (Radio-Frequency Identification) Transponder. Der RFID-Transponder ist an und für sich bekannt. Er weist eine Antenne, einen Transceiver sowie einen Mikrokontroller auf. Der Transceiver dient zum Empfang und Senden von Signalen. Der Mikrokontroller umfasst einen digitalen Schaltkreis und einen permanenten Speicher. Alternativ kann der Sensor über eine Signalleitung, die sich entlang einer aus einer Mehrzahl von Kettengliedern aufgebauten Leitungsführungseinrichtung mit einem Lesegerät und/oder einer Auswerteeinheit verbunden sein.
-
Vorzugsweise weist der Sensor eine Verschleißschicht auf. In Abhängigkeit vom Verschleiß des Kettenglieds und/oder der Verschleißschicht wird mittels der Verschleiß-Detektoreinheit ein Signal generiert, durch dessen Auswertung die Information bereitgestellt wird, dass bspw. vorgegebene Verschleißgrenzwerte erreicht werden. Insbesondere ist die Verschleißschicht ein Bestandteil des Sensors. Die Verschleißschicht weist vorgegebene physikalische Eigenschaften auf, die sich in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Verschleißschicht verändern. Eine Veränderung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft wird erfasst und ausgewertet. Die wenigstens eine physikalische Eigenschaft der Verschleißschicht kann beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit sein. Die Verschleißschicht kann beispielsweise durch eine netzartige Struktur gebildet sein. Vorzugsweise wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kettenglieds vorgeschlagen, dass der Sensor in einem Gleitschuh angeordnet ist.
-
In Abhängigkeit von der Verwendung des Kettenglieds kann es vorteilhaft und zweckmäßig sein, wenn der Sensor in oder an einer Seitenlasche oder einem Quersteg angeordnet ist.
-
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Leitungsführungseinrichtung umfassend eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern vorgeschlagen. Jedes Kettenglied ist durch zwei parallele Seitenlaschen und mindestens ein die Seitenlasche verbindenden Quersteg gebildet. Wenigstens ein Kettenglied weist eine im Kettenglied integrierte Verschleiß-Detektoreinheit auf, wobei die Verschleiß-Detektoreinheit einen Sensor und ein Signal-Übertragungsmittel umfasst. Es ist ein Lesegerät zur drahtlosen Erfassung der vom Signal-Übertragungsmittel übermittelten Signale.
-
Mittels der vorteilhaften Ausgestaltung der Leitungsführungseinrichtung kann eine Überwachung des Verschleißes mindestens eines Kettenglieds erreicht werden. Während der Überwachung kann bspw. rechtzeitig vor Erreichen der Verschleißgrenze eine Information bereitgestellt werden, dass ein Austausch des Kettenglieds oder einer Komponente des Kettenglieds notwendig wird.
-
Es besteht die Möglichkeit, dass die Leitungsführungseinrichtung mehrere Kettenglieder aufweist, die mit einer Verschleiß-Detektoreinheit ausgestattet sind. Diese Kettenglieder sind in zweckmäßiger Weise in Abständen zueinander angeordnet, was insbesondere bei Leitungsführungseinrichtungen mit langen Verfahrwegen zweckmäßig ist. Sind mehrere Kettenglieder mit einer Verschleiß-Detektoreinheit vorgesehen, so kann auch ein unterschiedlicher Verschleiß der Kettenglieder ermittelt werden. Es ist hierbei nicht zwingend notwendig, dass ein Austausch sämtlicher Kettenglieder oder der gesamten Energieführungskette erfolgt. Es wird vorzugsweise lediglich das Kettenglied oder mehrere Kettenglieder ausgetauscht, die die Verschleißgrenze erreicht haben.
-
Vorzugsweise sind die Kettenglieder mit der integrierten Verschleiß-Detektoreinheit nach einem der Ansprüche 2-5 ausgebildet.
-
Des Weiteren ist vorzugsweise eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche signaltechnisch mit dem Lesegerät verbunden ist. Die Auswerteeinheit stellt bspw. Signale zur Verfügung, die entsprechend dem Verschleiß unterschiedlich sind. So kann bspw. ein Signal bereitgestellt werden, auf welches bspw. eine rote Lampe aktiviert wird, wenn die Verschleißgrenze erreicht worden ist. Die Auswerteeinheit kann auch signaltechnisch mit einer Maschinensteuerung verbunden sein. In Abhängigkeit vom Verschleiß kann auch ein Eingriff in die Steuerung der Maschine erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass es nicht zu einer Schädigung der Leitungsführungseinrichtung und/oder der Maschine kommen kann. Die Auswerteeinheit kann darüber hinaus mit einer Datenbank verbunden sein. Aufgrund der gesammelten Daten über die Betriebsbedingungen und den Verschleiß kann auch eine Prognose für das künftige Verhalten der Leitungsführungseinrichtung ermittelt werden.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Kettenglieds und einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt wird.
-
Es zeigen:
- 1: eine Leitungsführungseinrichtung mit auf einem Untertrum abgelegtem Obertrum in einer Seitenansicht;
- 2: einen vergrößerten Ausschnitt aus 1;
- 3: eine Schnittansicht durch einen Gleitschuh und eine Seitenlasche eines Kettenglieds.
-
Die Kettenglieder einer Leitungsführungseinrichtung 1 sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Die Kettenglieder 2 sind gelenkig miteinander verbunden. In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Leitungsführungseinrichtung 1 einen liegenden Untertrum 3 auf. Auf dem Untertrum 3 ist ein Obertrum 4 abgelegt. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein Krümmungsbereich der Leitungsführungseinrichtung bezeichnet.
-
Wird der Obertrum verfahren, wie durch die in der 1 dargestellten Pfeile angedeutet werden soll, so gleitet der Obertrum hier auf dem Untertrum 3.
-
Die Kettenglieder 2 sind gebildet durch zwei parallel zueinander beabstandete Seitenlaschen 7, die durch entsprechende Querstege 8 miteinander verbunden sind.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 2 sind an den oberen und unteren Schmalseiten der Kettenlaschen 7 Gleitschuhe 6 vorzugsweise lösbar befestigt, die aufeinander gleiten, wenn der Obertrum 4 der Leitungsführungseinrichtung 1 sich auf einem Abschnitt des Untertrums 3 abstützt. Vorzugsweise ist die Länge der Gleitschuhe 6 so bemessen, dass die Abstände zwischen den Gleitschuhen 6 der gelenkig verbundenen, benachbarten Seitenlaschen 7 überbrückt werden, wie dies aus der 2 ersichtlich ist. Schematisch ist in der 2 dargestellt, dass ein Kettenglied eine Verschleiß-Detektoreinheit 9 (nachfolgend verkürzt Detektoreinheit genannt) aufweist. Die Detektoreinheit 9 umfasst einen Sensor 10 und ein Signal-Übertragungsmittel 11. Bei dem Signal-Übertragungsmittel 11 handelt es sich vorzugsweise um einen RFID-Transponder.
-
Der Sensor 10 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Gleitschuh 6 integriert, wie dies insbesondere aus der 3 ersichtlich ist.
-
Zur Erfassung der vom den Signal-Übertragungsmittel 11 übermittelten Signalen ist benachbart zu der Leitungsführungseinrichtung eine Lesegerät 12 vorgesehen. Das Lesegerät 12 ist mit einer Auswerteeinheit 13 signaltechnisch verbunden. Die Auswerteeinheit 13 kann auch eine Signaleinrichtung umfassen, bei der es sich bspw. um Leuchtmittel mit unterschiedlicher Farbe handeln kann, auf die noch im Späteren eingegangen wird.
-
Das Lesegerät 12 ist vorzugsweise so angeordnet, dass beim Verfahren der Leitungsführungseinrichtung die von der Verschleiß-Detektoreinheit 9 übermittelten Signale erfasst werden. In Abhängigkeit von der Länge bzw. des Verfahrwegs der Leitungsführungseinrichtung können auch mehrere Lesegeräte 12 entlang des Verfahrwegs der Leitungsführungseinrichtung vorgesehen sein.
-
Die Leitungsführungseinrichtung kann mehrere Kettenglieder aufweisen, die jeweils mit einer Verschleiß-Detektoreinheit ausgestattet sind. So kann auch unterschiedliches Verschleißverhalten entlang der Leitungsführungseinrichtung umfasst werden.
-
Aus der Darstellung in der 3 ist ersichtlich, dass der Sensor 10 in einer Ausnehmung eines Gleitschuhs 6 angeordnet ist. Der Sensor 10 kann eine an einer dem Gleitschuh 6 zugewandten Fläche Verschleißschicht 14 aufweisen.
-
Während des Betriebs der Leitungsführungseinrichtung gleiten die Gleitschuhe 6 relativ übereinander. Der Gleitschuh 6 unterliegt einem Verschleiß. Aus der 3 ist ersichtlich, dass zwischen dem Sensor 10 und der Oberseite des Gleitschuhs 6 eine Schicht vorhanden ist, die durch Reibung abgetragen wird. Der Sensor 10 erfasst das Verschleißverhalten in einer mittelbaren Weise des Gleitschuhs 6. Wird der Gleitschuh 6 bis zur Verschleißschicht 14 des Sensors 10 abgetragen, so übermittelt die Auswerteeinheit 13 entsprechende Signale, so dass ein gelb und ein grün leuchtendes Leuchtmittel aktiviert werden. Dadurch wird angezeigt, dass ein erster Verschleiß erreicht worden ist.
-
Wird im Folgenden die Verschleißschicht 14 durch Reibung abgetragen, so erlischt das grüne Signal und das gelbe Signal bleibt bestehen. Dies indiziert, dass der Gleitschuh 6 getauscht werden muss.
-
Kommt es zum weiteren Verschleiß, ohne dass der Gleitschuh 6 ausgetauscht wurde, so erfasst der Sensor diesen weiteren Verschleiß und zeigt den kritischen Zustand durch ein rotes Leuchtmittel an. Dies indiziert, dass der Gleitschuh defekt ist.
-
Die Verschleißschicht 14 ist insbesondere derart ausgebildet, dass beim Erreichen der Verschleißschicht eine signifikante Änderung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft eintritt, diese erfasst und ausgewertet wird. Die wenigstens eine physikalische Eigenschaft der Verschleißschicht kann beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit sein.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Sensor 1o in dem Gleitschuh 6. Dies ist nicht zwingend notwendig. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Sensor 10 in der Seitenlasche oder in dem Quersteg angeordnet ist. Es ist auch nicht zwingend notwendig, dass die beiden parallelen Längsränder der Seitenlaschen mit Gleitschuhen ausgestattet sind. Es ist ggf. ausreichend, wenn lediglich die einander zugewandten Längsränder der Seitenlaschen mit Gleitschuhen versehen sind.
-
Die Seitenlaschen bilden jeweils einen Strang. Es ist vorteilhaft, wenn Sensoren in beiden Strängen angeordnet sind. Aus der Auswertung des Verschleißes im jeweiligen Strang kann ggf. auf Unregelmäßigkeiten geschlossen werden. So kann bspw. darauf die Information abgeleitet werden, dass die Leitungsführungseinheit schief, das heißt geneigt gegenüber einer horizontalen Ebene, eingebaut wurde, was insbesondere dann von Bedeutung sein kann, wenn für die Leitungsführungseinheit ein Führungskanal vorgesehen ist, insbesondere dann, wenn für den Obertrum ein Führungskanal vorgesehen ist. Ggf. kann auch auf die Belegung oder den Beladungszustand der Leitungsführungseinheit geschlossen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Leitungsführungseinrichtung
- 2
- Kettenglied
- 3
- Untertrum
- 4
- Obertrum
- 5
- Krümmungsbereich
- 6
- Gleitschuh
- 7
- Seitenlasche
- 8
- Quersteg
- 9
- Detektoreinheit
- 10
- Sensor
- 11
- Signal-Übertragungsmittel
- 12
- Lesegerät
- 13
- Auswerteeinheit
- 14
- Verschleißschicht
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
