KR20180103157A

KR20180103157A - 열화의 전기적 감지를 갖는 라인 가이드 장치 및 이를 위한 라디오 회로

Info

Publication number: KR20180103157A
Application number: KR1020187024374A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 허메이; 도미닉 바르텐; 틸로-알렉산더 제이커; 콘스탄틴 슈머
Original assignee: 이구스 게엠베하
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-09-18
Also published as: CN109477550A; US20190040935A1; AU2017213158A1; TW201800683A; KR102395597B1; AU2017213158B2; TWI750150B; EP3408561B1; CA3011651A1; US11143270B2; JP7026623B2; CA3011651C; SG11201806414UA; BR112018015120A2; EP3408561A1; BR112018015120B1; MY193561A; JP2019511679A; WO2017129805A1; ES2822342T3

Abstract

본 발명은 예컨대 열화의 감지를 갖는 에너지 가이드 체인과 같은 능동 에너지 가이드(1)에 관한 것이다. 라인 가이드의 적어도 일부(14)의 크리티컬 영역의 열화의 감지를 위한 장치(10)는 라디오 회로의 형태이며, 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)및 트랜스폰더와 협력하며 디텍터 요소(26; 1226, 1227; 1626)가 크리티컬 영역(11)의 미리 정해진 정도의 열화 마모 시 트랜스 폰더의 거동을 변화시키도록 배열되는 적어도 하나의 디텍터 요소(26; 1226, 1227; 1626)에 의해 구별된다. 이로써 노후, 예컨대 마모 노후, 균열 및/또는 피로 파괴로 인한 변화가 무선으로, 다시 말해 비접촉식으로 감지될 수 있다.
열화의 감지를 위한 기능을 갖는 능동 라인 가이드에 대한 본래의 장착 또는 새로운 장착을 위한 감지 모듈(100; 190;200) 및 해당 시스템과 방법이 제안된다.
또한 라디오 회로(1610; 1710; 1810)가 특히 신뢰성 있는 열화의 감지를 위해 개시된다.

Description

열화의 전기적 감지를 갖는 라인 가이드 장치 및 이를 위한 라디오 회로

본 발명은 전체적으로 열화의 전기적 감지를 갖는 능동 라인 가이드에 관한 것이다. 이는 특히 플라스틱의 에너지 가이드 체인 또는 그에 상응하는 플라스틱의 라인 가이드 유닛에 관한 것이다. 또한 본 발명은 열화의 감지를 위한 시스템, 방법 및 감지 모듈에 관한 것이다.

나아가 본 발명은 특히 능동 라인 가이드와 관련된 열화의 감지를 위한 라디오 회로에 관한 것이다.

일반적인 종류의 다이내믹 라인 가이드는 고정된 연결 지점과 그에 대해 이동 가능한 연결 지점 사이에서 적어도 하나의 라인의 보호되는 가이드를 위한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 전형적으로 라인 가이드는 복수의 서로 다른 종류의 라인을 수용한다. 개괄적인 한 예는 이른바 에너지 가이드 체인이다.

에너지 가이드 체인은 적어도 일부가 하나 이상의 횡 방향 레그를 통해 함께 연결되며 서로 전형적으로 평행하게 고정되어 반대되도록 배치된 사이드 플레이트를 갖는 복수의 체인 링크 부재를 포함한다. 따라서 단면에서 이들은 체인 링크의 내부에서 케이블, 호스 등을 가이드하기 위한 통로를 형성한다. 이웃한 체인 링크는 길이 방향에서 쌍으로 각각 힌지식으로 함께 연결된다.

각각의 체인 링크는 예컨대 DE 3531066 C2나 EP 0 803 032 B1에 설명된 바와 같이 복수의 플라스틱의 개별적인 부분으로 이루어질 수 있다. 체인 링크는 한 피스로 이루어질 수도 있다. 흔한 실시예에서 이웃한 사이드 플레이트는 예컨대 핀/보어 타입의 로터리 조인트에 의해 함께 회전 가능하게 연결되어, 미리 정해진 최대 각도로 서로 회전하거나 각도를 가질 수 있다.

플라스틱 부품을 포함하는 일반적인 종류의 에너지 가이드 체인의 다른 예시에서, 각각의 체인 링크는 EP 1 381 792 B1에 개시된 바와 같이 탄성적인 연성의 힌지 요소에 의해 힌지식으로 함께 연결된다.

일반적인 종류의 라인 가이드의 대안적인 실시예에서, 힌지식으로 함께 연결되는 체인 링크 대신에, 적어도 부분적으로 한 피스로 이루어지는 세그먼트가 유연하게 함께 연결될 수 있다. 이웃한 세그먼트가 길이 방향에서 필름 힌지식 연결부에 의해 유연하게 함께 연결되어 서로에 대해 각도를 가질 수 있는 이러한 라인 가이드 유닛은 예컨대 특허출원 WO 98/48645 A1이나 WO90/41284 A1 또는 US 특허 3 473 769로부터 이미 공지되어 있다.

일반적인 종류의 라인 가이드, 특히 부분적으로 한 피스인 에너지 가이드 체인 또는 에너지 가이드 유닛에서, 과도한 마모에 의해 또는 잘못된 사용의 경우에 의도된 내구 연한을 초과한 이후에, 라인 가이드의 실패가 일어날 수 있다. 이는 고급 플라스틱의 라인 가이드의 경우에도 이들이 금속의 체인 링크를 갖는 라인 가이드보다 확실히 더 긴 내구 연한을 가질 수 있음에도 불구하고 적용된다.

전형적인 에너지 가이드 체인 및 라인 가이드 유닛은 각각의 링크 부재 또는 세그먼트 사이의 힌지식 또는 연성의 연결부가 상당한 내구성을 갖고, 링크 부재 또는 세그먼트의 다른 요소의 기대 내구 연한을 너머서는 내구 연한을 갖도록 설계된다. 다시 말해 일반적으로 연결부가 파손되기 이전에, 체인 링크 부재 내에서 파손이 일어난다.

체인 파손으로 인한 실패의 경우, 가이드되는 라인이 더 이상 충분히 보호되도록 가이드되지 않음으로써 손상될 위험이 있다. 또한 예컨대 과도하게 마모된 체인 요소가 서로 걸리거나 막히게 된다면, 과도한 열화 노후에 의해 적절한 정규 작동이 효력을 발휘하지 못할 수 있다.

따라서 적절한 모니터링 시스템에 의해 라인 가이드를 모니터링하여, 조기에 라인 가이드의 파손을 감지하고 시기 적절하게 이를 회피하기 위한 라인 가이드에 대한 요구가 있어 왔다.

모니터링 시스템은 특허출원 WO 2004/090375 A1으로부터 공지되어 있다. 일 실시예에서 각각의 체인 링크에 작용하는 힘이 센서, 특히 스트레인 게이지에 의해 측정되고 모니터링된다. 이로써 어떠한 상황에서도 에너지 가이드 체인의 파손이 즉시 감지될 수 있다. 이러한 모니터링 시스템을 위한 대안적인 센서 구성은 예컨대 특허출원 WO 2013/156607 A1으로부터 이미 공지되어 있다.

에너지 가이드 체인의 파손을 감지하기 위한 다른 시스템은 특허출원 WO 2015/118143 A1으로부터 이미 공지되어 있다. 이 경우 체인이 파손되면, 장력 케이블이 해제되어, 에너지 가이드 체인의 파손이 먼저 전기기계적으로 감지된다. 많은 응용에 있어서, 라인 가이드의 파손에 의한 실패가 발생하기 이전에, 과도한 마모가 적시에 신뢰성 있게 감지되도록 요구된다.

앞서 언급한 시스템들은 에너지 가이드 체인 또는 라인 가이드 유닛의 실패가 발생하면 비상 정지를 발동시키는 것에 꽤 적합하다. 이로써 특히 가이드되는 라인에 대한 손상을 피할 수 있다. 부분적으로, 첫 번째로 언급한 시스템은 파손 발생 이전에 지연 실패를 나타낼 수 있다. 하지만 그 시스템은 그 목적을 위해서만 제한적으로 적합할 뿐, 구조적으로 매우 복잡하고 비싸며, 부분적으로 라인 가이드의 설계 구조에 대해 상당한 그리고 비싼 변경을 필요로 하여, 기존의 라인 가이드에 대한 새로운 장착이 어려워진다.

열화 감지의 경우, 예컨대 공개출원 DE 196 47 322 A1은 체인 링크가 두 개의 서로 다른 색상의 플라스틱을 갖는 레이어 구조를 갖는 에너지 가이드 체인을 개시한다. 만약 제1 플라스틱 레이어가 마모되면, 다른 색상의 제2 레이어가 나타나, 허용 가능한 마모 한계를 초과했다는 사실이 사용자에게 시각적으로 나타나도록 할 수 있다. 하지만 작업자에 의한 지속적인 체크를 통해서만 감지될 수 있어, 매우 신뢰성이 있는 것은 아니다.

이에 대한 발달예가 공개출원 DE 103 46 486 A1에 제시되어 있다. 가장 관련성 있는 최근 기술로 보이는 DE 103 46 486 A1의 일 실시예에서, 에너지 가이드 체인은 열화의 전기식 감지를 구비한다. 이를 위해 일 실시예의 열화 감지 장치는 크리티컬 영역의 라인부가 라인 간섭을 야기하도록, 외면에 이웃한 적어도 하나의 체인 링크에서 가이드되거나 거기에 나타난 디텍터 라인을 갖는다. 이론상 이러한 모드의 작동은 피로 파괴의 감지에도 적용될 수 있는데, 이를 위해 DE 103 46 486 A1과 EP 1 521 015 A2는 다른 예시(도 9와 10)로 파손 감지를 제안한다.

제1 양상

본 발명의 제1 양상은 열화 감지를 위한 구조를 제안하는 것으로, 이는 대규모의 직렬 또는 다수의 능동 라인 가이드를 포함하는 응용에서 저가로 실시될 수 있다. 이러한 방안은 기존의 라인 가이드의 설계 구조에 대한 최소한의 변경으로, 예컨대 고-가용성 응용 또는 이른바 다운타임 없는 응용으로, 완전히 자동화된 조기 감지를 허용하도록 의도된다.

일반적인 종류의 에너지 가이드 체인은 제1 연결단과 그에 대해 이동 가능한 제2 연결단 사이에서, 케이블, 호스 등과 같은 하나 이상의 라인을 보호되도록 가이드하기 위한 통로를 형성하는 다수의 체인 링크를 가지며, 이웃한 체인 링크는 길이 방향에서 힌지식으로 함께 연결된다. 또한 본 발명의 사상에는 적어도 한 길이 방향 부분에 걸쳐 또는 완전히 한 피스로 제작되는 라인 가이드 유닛이 포함된다. 세그먼트들은 하나 이상의 라인을 보호되도록 가이드하기 위한 통로를 형성한다. 이 경우 이웃한 세그먼트는 예컨대 필름 힌지의 방식으로 길이 방향에서 각각 힌지식으로 함께 연결된다. 라인 가이드 유닛으로서 특히 이른바 밴드 체인이 고려된다.

양 종류의 능동 및 다이내믹 라인 가이드에 대해, 적어도 하나의 체인 링크 또는 세그먼트의 크리티컬 영역의 마모 열화를 감지하기 위한 장치가 제안되는데, 이는 자동화를 위해 전기적 작동 원리에 기반한다. 여기서 열화 또는 마모라는 용어는 일반적으로 라인 가이드의 임의의, 특히 사용에 따른 일반적으로 원치 않는 변화, 특히 마모에 의해 유발된 노후뿐만 아니라, 재료 피로 또는 과부하에 의한 미세 크랙 및/또는 피로 파괴의 형성을 나타낸다. 일반적으로 이러한 크랙은 전파되어 피로 파괴를 유발한다.

본 발명의 양상에 따르면 첫 번째로 언급한 목적을 달성하기 위해, 본 장치가 적어도 하나의 체인 링크 또는 세그먼트에 또는 이웃한 다른 체인 링크 또는 세그먼트에 배열된 적어도 하나의 트랜스폰더를 가지며, 각각의 트랜스폰더에 대해, 트랜스폰더와 협력하며 모니터링될 첫 번째로 언급한 체인 링크 또는 세그먼트에 배열되는 적어도 하나의 디텍터 요소를 갖는 것으로 제안된다.

본 발명은 크리티컬 영역에서 미리 정해진 정도의 마모 열화에 대해, 디텍터 요소가 트랜스폰더의 거동을 변화시켜, 이처럼 마모에 의해 유발된 변화가 무선으로 감지될 수 있도록 한다.

이러한 방안에 적합한 트랜스폰더는 매우 저가로 얻어질 수 있다. 가장 단순한 경우로, 트랜스폰더로서 유도성 커플링의 경우, 예컨대 진동 회로에 조화된 단락 회로 코일 또는 공진 회로면 충분하다.

본 발명에 따른 방안은 무선 감지 능력을 위해, 한편으로는 모니터링되는 체인 링크에 직접적인 또는 그에 이웃한 트랜스폰더 또는 트랜스폰더들의 배열과 함께, 예컨대 WO 2004/090375 A1처럼 다수의 각 센서를 연결할 필요를 회피한다. 이는 구체적인 응용 방식에 따라 감지 장치를 갖는 라인 가이드를 각각 구비하는 데 있어서, 재료비와 개입되는 작업의 양을 줄인다.

신규 상태와 비교할 때 미리 정해진 정도의 마모는 특히 마모와 관련된 노후 한계 또는 수용 가능한 정도를 너머 적절한 사용성에 불리한 영향을 끼치는 상태로의 변화일 수 있다. 크리티컬 영역은 (신규 상태의) 라인 가이드의 외측 모서리 영역, 또는 그에 이웃한 영역, 또는 마모가 진행되는 방향으로 직접적으로 인접한 영역일 수 있다. 이론상 크리티컬 영역은 허용 가능한 마모의 측면에서 미리 정해진 한계 및 열화가 아직 크리티컬하지 않거나 이미 크리티컬한 것으로 보이는 부분적인 영역들을 포함한다. 크리티컬 영역은 마모되기 쉬운 위치로 제공된다.

디텍터 요소는 크리티컬 영역에서 미리 정해진 정도의 마모가 발생한 경우 트랜스폰더의 거동만 실질적으로 변화시켜, 예컨대 공칭 거동과 관련하여 이처럼 마모에 의해 유발된 변화가 무선으로 감지될 수 있도록 하기 때문에, 현저한 센서 요소 없이 전기적으로 매우 단순하고 견고한 구조를 제공할 수 있다. 본 발명은 특히 크리티컬 정도의 마모를 확인하기 위해 실제 의미의 측정, 다시 말해 주어진 파라미터의 정량적인 감지가 필요하지 않은 단순한 구현에 기반한다.

바람직하게는 각 트랜스폰더가 정확히 하나의 디텍터 요소를 갖거나, 각 트랜스폰더에 대해 다수(n개)의 디텍터 요소가 이웃한 체인 링크 또는 세그먼트에 배열되는데, 이는 가능하게는 상대적으로 짧은 디텍터 라인을 통해 공통된 트랜스폰더에 각각 작용한다. 다만 그 개수(n)는 가능한 적게 유지되어야 하는데, 그렇지 않으면 선 연결과 회로에 대한 비용이 들기 때문이다. 디텍터 라인은 가능하게는 라인 가이드 그 자체에 의해 부분적으로 수용될 수 있다.

판독 장치 또는 트랜스시버에 의해 감지될 수 있는 트랜스폰더 거동의 변화는 다양한 방식으로, 특히 전기적으로 측정 가능한 파라미터 변화로서 실시될 수 있다. 예를 들어 트랜스폰더의 작동 준비에 영향을 끼치는, 특히 이를 조절하거나 중단하는 라인 단락 회로 또는 라인 간섭이 특히 용이하게 감지될 수 있다. 예를 들어 회로의 배치는 크리티컬 마모에 의해 변형될 수 있거나, 예컨대 트랜스폰더의 공진 회로의 임피던스값(AC 저항값)처럼 전기적으로 측정 가능하거나 기능적으로 관련된 파마리터 등이 변경될 수 있다. 개입된 원리에 있어서 중요한 것은 열화 감지의 지표로서 트랜스폰더는 허용 가능한 정도의 마모 열화에 이르거나 이를 초과했을 때 인식 가능하게 서로 다른 거동을 나타내어, 라디오에 의해 또는 무선으로 감지될 수 있다는 것이다. 예컨대 트랜스폰더 안테나의 한 부분의 경우 그 자체가 크리티컬 영역에서 열화에 노출될 수도 있다.

동일한 세그먼트 또는 체인 링크에서 더 신뢰성 있는 감지를 위해, 또는 n개의 체인 링크 또는 세그먼트를 모니터링하기 위해, 트랜스폰더당 n개의 디텍터 요소로서 n:1의 관계가 가능하다. 특히 판독 장치로서 전송하고 수신할 수 있는 트랜스시버가 고려된다.

용이하게 새롭게 장착될 수 있는 일 실시예에서, 트랜스폰더 및 협력하는 디텍터 요소는 특히 모니터링될 체인 링크 또는 세그먼트에 대한 장착을 위해 설계된 감지 모듈에 통합된다. 이 경우 모듈의 크기는 바람직하게는 체인 링크 또는 세그먼트의 측면 부위보다 현저하게 더 작다. 감지 모듈은 모니터링되는 적어도 하나의 체인 링크에서, 감지 요소가 크리티컬 영역에 있도록 배열된다. 이를 위해 체인 링크 또는 세그먼트는 예컨대 미리 제작된 수용 수단 또는 리세스를 가질 수 있다.

제1 양상과 독립적인 다른 양상에 따르면, 본 발명은 또한 전기적 열화 감지 기능을 갖는 라인 가이드를 구비하거나 새롭게 장착하기 위한 감지 모듈에 관한 것으로, 그 거동, 특히 라디오 거동이 마모로 인해 변경될 수 있는 트랜스폰더를 포함한다.

새로운 장착에 특히 적합한 일 실시예에서, 감지 모듈은 안테나와 디텍터 요소를 갖는 트랜스폰더 및 공지된 라인 가이드와 협력하여 라인 가이드에 감지 모듈을 결합하기 위한 결합 부재를 갖는 하우징을 포함한다. 이 경우 하우징은 디텍터 요소를 갖는 하우징의 영역이 마모 열화의 측면에서 크리티컬한 영역으로 노출되는 구조로 이루어진다.

바람직하게는 결합 부재는 횡 방향 레그 또는 이를 위해 체인 링크에서 사이드 플레이트에 제공되어 이와 협력하는 커넥터와 호환 가능하다. 하우징은 예컨대 인젝션 몰딩으로서, 특히 플라스틱으로 만들어질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 트랜스폰더와 강성의 제1 회로부 및 연성의 제2 회로부를 포함하는 두 부분의 라디오 회로가 제공되는데, 디텍터 요소는 연성의 제2 회로부에 제공되어, 바람직하게는 선택적으로, 하우징에 이를 배치할 수 있다.

일 실시예에서, 모듈은 마모로 인한 파손의 경우 트랜스폰더의 거동을 변화시키기 위해 의도된 파손 지점에 디텍터 요소가 배치되는 별개의 영역을 갖는 캐리어 또는 하우징을 갖는다. 캐리어는 예컨대 연성의 자립식 접착 라벨을 나타낼 수 있다. 예를 들어 하우징으로서, 사용에 따라 맞추어진 추가적인 디텍터 요소를 갖는 종래 트랜스폰더의 레진 주조가 고려될 수 있다. 모듈 하우징은 인젝션 몰딩에 의해, 예컨대 IMPS 방법(Integrated Metal Plastic Injection Moulding)으로 라디오 회로와 함께 주조될 수 있다.

두 양상의 실시예에서, 트랜스폰더 및 협력하는 디텍터 요소는 감지 모듈에 통합되는데, 감지 모듈은 모니터링될 미리 정해진 크리티컬 영역에 디텍터 요소가 배치되도록, 적어도 하나의 모니터링되는 체인 링크 또는 세그먼트에 배열될 수 있다.

일 실시예에서, 다수의 체인 링크 또는 세그먼트는 적어도 하나의 감지 모듈, 바람직하게는 라인 가이드의 마모되기 쉬운 길이 방향부에서 각 사이드 플레이트에 감지 모듈을 각각 갖는다. 이는 마모 열화에 가장 취약한 체인 링크 또는 세그먼트를 예측하기 어려운 상황일 때 및/또는 트랜스폰더와 관련하여 특정한 에러율, 예컨대 특정한 위양성율(false-positive rate) 또는 위음성율(false-negative rate)의 경우에도 매우 저가의 수동 트랜스폰더로 신뢰성 있는 감지를 허용한다.

감지 요소는 바람직하게는 트랜스폰더와 회로로서 협력한다. 발동시키는 거동이 필요에 따라 또는 제작비를 최소화하는 트랜스폰더의 기존의 구성품의 형태로 선택될 수 있도록, 트랜스폰더에 별개의 구성으로 연결될 수 있다.

단순한 실시예에서, 디텍터 요소는 미리 정해진 정도의 마모에 노출되는 크리티컬 영역, 예컨대 의도된 파손 지점과 유사한 영역에서 연장되는 디텍터 라인의 라인부의 형태로, 미리 정해진 정도의 마모 시 차단된다. 각각의 회로 배열에 따라 그 차단은 트랜스폰더의 작동 준비를 방지하거나, 이를 처음으로 유발하거나 재차 유발할 수 있다.

마모에 종속적으로 작동 준비를 조절하거나 가능하게 하는, 즉 말하자면 트랜스폰더상에서 스위칭하는 변형예에서, 트랜스폰더는 라인 가이드의 신규 상태에서 디텍터 요소에 의해 단락 회로가 되는 안테나를 갖는다. 이는 디텍터 요소가 미리 정해진 정도의 마모 시, 단락 회로를 개방하여 안테나 기능을 가능하게 하도록 설계되게 허용한다.

이에 대한 대안예로서, 트랜스폰더는 디텍터 요소가 안테나의 구성품의 형태일 경우 작동하지 않게 될 수 있는데, 이는 안테나가 미리 정해진 정도의 마모 시 차단되거나 작동하지 않게 제공되도록 크리티컬 영역에서 연장된다.

특히, 단 제한적이지 않게, 수동인 또는 라디오 전력으로부터 스스로 충분히 공급되는 트랜스폰더 구성의 경우, 안테나가 인덕션 코일의 형태이거나 인덕션 코일을 포함하면 유리하다. 다만 특히 더 높은 주파수 범위를 위해 쌍극자 안테나가 가능한데, 이 경우 이러한 시스템은 일반적으로 자체적인 전력원을 갖는 능동 트랜스폰더를 갖는다.

특히 수동 트랜스폰더의 경우, 안테나로서 인덕션 코일은 공진 흡수에 의한 흡수 회로 또는 진동 흡수기로서, 공진 주파수상의 전자기장에서 판독 장치 또는 트랜스시버에 의해 판독되는 변화를 야기하는 트랜스폰더의 공진 회로의 구성품일 수 있다. 이를 위해 주파수 시프트 방법이 공지되어 있는데, 이때 판독 장치는 공진 주파수 근방의 범위에 걸쳐 주파수가 달라지게 하여, 즉 "와블(wobble)"하여, 트랜스폰더를 통해 공진에서 주파수 드롭을 감지한다. 본래 제품 도난 방지 장치로 개발된 해당 트랜스폰더 회로, 이른바 EAS 태그는 예컨대 특허 US 3 810 147 또는 US 3 500 373에 개시되어 있다. 이러한 시스템으로, 인덕션 코일과 커패시터를 갖는 공진 회로로만 실질적으로 구성되는 한, 트랜스폰더가 예컨대 접착 라벨의 형태로 매우 저렴하게 제조될 수 있다. 추가로 판독 장치는 이들 시스템에서 적은 전력을 소비한다.

수동 트랜스폰더, 특히 이른바 1비트 트랜스폰더 또는 단일 비트 트랜스폰더, 다시 말해 "작동 영역의 트랜스폰더: 예" 및 "작동 영역의 트랜스폰더: 아니오"라는 정보로만 통신하는 트랜스폰더(즉 1비트)는 다수의 아이템에 대해 적합하다. 이에 특히 트랜스폰더 구성으로서 아래가 고려된다.

- 예컨대 8.2 MHz의 발생기 기본 주파수의 상술한 RF(Radio Frequency)-LC 공진 회로(예컨대 Checkpoint Systems(http://us.checkpointsystems.com/) 또는 Agon Systems(http://www.agon-systems.com)로부터의 이른바 RF 시스템)의 형태인 트랜스폰더: 이는 매우 저렴하며 짧은 범위에서 중간 범위까지 에너지 효율적임(최대 몇 미터의 원격 커플링 시스템)

- 예컨대 정전 용량 다이오드를 갖는 쌍극자 안테나에 의해 발생기 주파수에서, 전형적으로는 마이크로파 범위에서 고조파를 만드는 마이크로파 범위의 주파수 체배기를 위한 트랜스폰더: 이는 긴 범위에 대해 실질적으로 잘못된 감지 또는 잘못된 알람을 제공하지 않음(최대 10m의 긴 범위의 시스템)

- 마이크로칩과 진동 회로 코일을 갖는 예컨대 약 90-140kHz 사이의 긴 파장 범위의 주파수 분할기로서의 트랜스폰더: 이 또한 낮은 에러율을 가짐

- 연자성 금속의 자화의 주기적인 변화를 감지하는 최대 약 22kHz의 LF 범위의 전자기 방법(EM Method)을 위한 트랜스폰더: 이는 실질적으로 금속으로 이루어진 체인 링크를 갖는 라인 가이드에 적합하지만, 특정한 에러율(전형적으로 약 25-30%) 및 짧은 범위(최대 약 2m)를 가짐

- Sensormatic(http://sensormatic.com)으로부터의 예컨대 58kHz에서 자기변형의 원리에 기반하는 음향자기 방법(AM Method)을 위한 트랜스폰더: 이는 중간 범위에서부터 약 20m까지의 긴 범위 및 낮은 에러율을 갖지만, 전력 소비가 높음

앞서 언급한 종류의 수동 트랜스폰더는 예컨대 기능적으로 관련된 구성품이 크리티컬 영역에 의도된 파손 지점으로서 배열되어 디텍터 요소로서 작용하는 한, 특히 마모에 의해 스위칭 오프되거나 작동하지 못하게 (예컨대 이용할 수 없게 또는 완전히 손상되도록) 제공될 수 있다.

인식할 만한 에러율을 갖는 수동 트랜스폰더의 경우, 다수의 리던던트 트랜스폰더(redundant transponder)를 갖는 시스템을 구성하는 것이 유리하다. 리던던시는 복수의 또는 모든 독립적인 트랜스폰더가 어떠한 리턴 신호도 제공하지 않을 때에만 과도한 마모가 신호로 나타날 수 있도록 한다. 따라서 예컨대 공간적인 차이로 인한 충분히 독립적인 배열로, 잘못된 알람의 위험성(위양성율)이 무시할 만한 가능성으로 감소할 수 있다.

수동 단일 비트 트랜스폰더에 대한 대안예로서 다른 양상에 따르면, 트랜스폰더는 식별 정보나 식별자를 저장하는 마이크로칩을 갖는 수동 또는 능동 RFID 트랜스폰더의 형태일 수 있다. 이 경우 트랜스폰더는 바람직하게는 IFM 밴드에서 무선으로 통신하기 위한 안테나를 갖는데, 이는 바람직하게는 더 긴 범위를 위해 높은 수준의 전송 전력을 갖더라도 규제 승인을 필요로 하지 않음을 의미한다.

능동 RFID 트랜스폰더는 예컨대 매우 긴 이동 거리(≫2m)를 갖는 라인 가이드에 대해, 무선 모니터링의 측면에서 더 긴 범위를 허용한다. 이 경우 능동 RFID 트랜스폰더 또는 트랜스폰더들을 위한 전력 공급은 라인 가이드에서 가이드되는 공급 라인을 통해 실시될 수 있다. 바람직하게는 와이어의 구성과 제작의 문제 및 지출이 관리될 만하게 유지되도록, 단일의 이중 와이어 라인이 가능하게는 모든 능동 RFID 트랜스폰더에게 공급한다.

수동 또는 능동 "젠더링(gendering)" RFID 트랜스폰더의 식별 정보는 판독 장치에 의해 판독될 수 있다. 따라서 예컨대 타당성 체크, 해당 체인 링크의 배치 및/또는 유지 보수될 라인 가이드의 식별이 가능해질 수 있다. RFID 시스템으로, 특히 잘못된 알람을 최소화하기 위해 크리티컬한 정도의 열화 노후에 이르렀을 때에만 트랜스폰더상에서 스위칭하는 것이 고려된다.

선택된 트랜스폰더 기술과 독립적으로, 이는 특히 마모로 인해 스위칭되는 트랜스폰더의 경우 성능 체크를 위해, 라인 가이드에서 모니터링되는 영역에서 바람직하게는 동일한 주파수 범위에 대해 추가적인 독립적인 테스트 트랜스폰더를 제공하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 거동은 바람직하게는 마모로 인해 변화하지 않으며, 이는 신규 상태에서 작동을 위해 준비된다. 테스트 또는 트랜스폰더를 체크하는 것은 이 경우 마모에 노출되지 않아야 하는 데, 다시 말해 디텍터 요소가 없어야 하며, 그렇지 않을 경우 본 장치의 라디오 범위에서 라인 가이드의 열화 감지를 위한 트랜스폰더에 대해 가능한 유사하게 배열되어야 한다.

통상적으로 구성된 에너지 가이드 체인의 관점에서, 특히 감지 모듈에 통합된 트랜스폰더와 디텍터 요소는 체인 링크의 횡 방향 레그 및/또는 사이드 플레이트에 결합될 수 있다. 이 경우 체인 링크는 대향하도록 배치된 사이드 플레이트를 각각 가지며, 적어도 하나의 체인 링크는 사이드 플레이트를 결합하는 적어도 하나의 횡 방향 레그를 갖는다. 슬라이드하는 상부 연장부와 관련하여, 디텍터 요소는 특히 마모되기 쉬운 좁은 측, 다시 말해 사이드 플레이트의 작은 측, 즉 사이드 플레이트의 내부와 외부 측면에 직각이고 체인의 길이 방향에 평행인 측에 장착될 수 있다.

모듈식 구조로, 감지 모듈은 기계적 결합을 위해 체인 링크 또는 세그먼트의 커넥터와 협력할 수 있는데, 예컨대 이는 포지티브 로킹 방식으로 수용 수단에 배치될 수 있으며, 바람직하게는 마개 부재로 고정될 수 있다.

특히 단순하고 저렴한 실시예에서, 트랜스폰더는 바람직하게는 디텍터 요소와 함께, 자가 점착성 접착 라벨상에 제공된다.

더 고가의 실시예도 본 발명의 사상에 포함되는데, 이때 복수의 디텍터 요소는 하나의 그리고 동일한 체인 링크 또는 세그먼트에서, 또는 서로 다른 이웃한 체인 링크 또는 세그먼트에서 크리티컬 영역에 개별적으로 각각 배열되며, 공통된 트랜스폰더, 예컨대 마이크로칩을 갖는 RFID 트랜스폰더와 협력한다. 마이크로칩은 개별적인 디텍터 요소의 연결을 위한 복수의 입력부를 포함할 수 있으며, 판독 장치에 대한 변화로서 그 상태에 의존하여 정보를 전송한다. 이로써 예컨대 열화 노후의 다양한 단계를 확인할 수 있다. 마이크로칩이라는 용어는 본 발명에서 전류 SMD 또는 THT 패키지로 얻어지거나 제작될 수 있는 임의의 적절한 집적 회로를 나타내기 위해 사용된다.

또한 본 발명에 따르면 디텍터 요소 그 자체는 마모에 의해 불리한 영향을 받지 않으나, 전송 장치로서 체인 링크 또는 세그먼트의 의도된 파손 지점을 모니터링한다. 이를 위해 체인 링크 또는 세그먼트는 크리티컬 영역에서, 미리 정해진 정도의 마모 시 디텍터 요소를 발동시키는 의도된 파손 지점을 각각 갖는다. 이 경우 디텍터 요소는 전기기계식 스위칭 장치의 형태일 수 있는데, 이는 가능하게는 개입된 전기적 요소와 독립적으로, 마모 한계의 더욱 구체적으로 목표된 조절을 허용한다. 따라서 예컨대 동일한 감지 모듈이 복수의 유형의 각 라인 가이드에 대해, 체인 링크 또는 세그먼트의 구조와 무관하게 이용될 수 있다.

일 실시예는 특히 저가인데, 이때 디텍터 요소는 예컨대 마모 한계에서 전환점(turning point) 또는 전환부(turning portion)를 갖는 크리티컬 영역을 관통하는 예컨대 컨덕터 루프로서 수동 회로 요소의 형태 또는 컨덕터부의 형태이다. 이로써 디텍터 요소는 그 자체로 크리티컬 영역에서 일종의 의도된 파손 지점을 형성할 수 있으며, 트랜스폰더에 대한 디텍터 라인의 일부로서 연결될 수 있다.

상부 연장부 및 그와 슬라이딩하는 하부 연장부를 갖는 라인 가이드에서, 그리고 자립식 상부 연장부를 갖는 라인 가이드에서, 이 둘은 제한된 길이 방향부만 대체적으로 가장 무거운 기계적 부하에 노출된다. 크리티컬 길이 방향부는 응용에 따라 종속적인데, 대체적으로 상부 연장부에 대해 예컨대 엔터테인먼트 부재로부터 전체 길이의 약 1-30%, 특히 5-20% 로 이격된 제1 지점과 가장 짧은 상부 연장부에 대해 변곡부의 전방에 있는 것으로서 엔터테인먼트 부재로부터 약 35-40%, 특히 40-45%로 이격된 제2 지점 사이의 범위에 있다. 실제로 예컨대 경험상 슬라이딩하는 라인 가이드의 경우, 이러한 길이 방향부가 흔히 가장 무거운 부하를 받는 것으로 나타났으며, 이는 압박 하중의 경우 또는 엔터테인먼트 부재의 복귀 운동에서, 하부 연장부와 슬라이딩하는 접촉에서 마지막으로 나오거나 “솟아오른다(lift off)”. 따라서 하나 이상의 트랜스폰더 및/또는 그와 협력하는 디텍터 요소는 바람직하게는 상부 연장부의 이러한 길이 방향부에 배열될 수 있다. 테스트상 상부 연장부가 최소 길이일 때 엔터테인먼트 부재로부터의 제1 간격과 엔터테인먼트 부재로부터 멀리 있으며 실제 변곡부의 전방에 있는 제2 간격 사이에 있는 상부 연장부의 길이 방향부를 모니터링하는 것은 다양한 상황에 적합한 것으로 나타났다. 이러한 영역은 예컨대 엔터테인먼트 부재로부터 약 1m의 간격에서부터 약 3-4m의 간격일 수 있다. 예컨대 특히 마모 노후로서, 엔터테인먼트 부재가 최대 영역으로 연장되어 있을 때 엔터테인먼트 부재와 변곡부 사이에서 대략 중앙에 배열되는 마모되기 쉬운 부분을 포함하는 응용예의 경우에 트랜스폰더 또는 트랜스폰더들을 갖는 다른 길이 방향부가 고려될 수도 있다.

다른 독립적인 양상에 따르면, 본 발명은 또한 미리 정해진 정도의 열화 노후 시 거동이 변화하는 적어도 하나의 트랜스폰더를 갖는 라인 가이드 및 특히 트랜스폰더 거동의 무선 모니터링을 위해 트랜스시버 회로를 갖는 트랜스폰더와 무선으로 협력하는 판독 장치를 포함하는 열화의 전기적 감지를 위한 시스템에 관한 것이다. 특히 다수의 트랜스폰더가 포함되어 있을 때, 무선 모니터링은 특히 라인 가이드에서 이용 가능한 통로의 크기를 줄이고 특정한 응용 구조에 불리한 영향을 미치는 감지 장치를 위한 회로의 상당한 케이블을 회피한다. 과도한 마모의 실제 자동 신호 전송 외에, 본 시스템은 예컨대 아래 유용한 기능들을 더 가질 수 있다.

- 라인 가이드에 의해 공급되는 기계, 장치 등을 멈추기 위한 비상 셧다운

- 유지 보수 신호 전송 시스템에 대한 데이터 인터페이스 및/또는

- 예컨대 부분적으로 자동으로 또는 완전히 자동으로 라인 가이드의 교체를 지시하기 위한 상품 관리 시스템에 대한 데이터 인터페이스

제2 양상

열화 마모 감지를 위해 공지된 시스템에서, 몇몇 조건하에서는 (크리티컬 마모 없는) 비크리티컬 상태와 마모 크리티컬 상태의 신뢰성 있는 감지가 불가능하다. 마모에도 불구하고 트랜스폰더 신호의 부존재는 예컨대 판독 장치의 범위 밖으로 벗어남, 다른 이유에 대한 실패 등 그밖에 다른 것들을 원인으로 할 수 있다.

따라서 본 발명의 독립적인 제2 목적은 상태 감지를 위한, 특히 특히 열화의 감지를 위한 라디오 회로를 제안하는 것으로, 이는 현재 조건의 더 신뢰성 있는 감지를 허용하거나, 적어도 열화 감지의 성능 체크를 허용한다. 본 발명은 바람직하게는 예컨대 공간 절약형으로서 작은 구조적 크기 및 낮은 가격으로 만들어질 수 있도록 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히 본 발명은 동시에 범위를 보장하기 적합한 안테나 크기를 허용하도록 제공하는 것을 목적으로 한다. 라디오 회로는 특히 에너지 가이드 체인의 열화의 감지를 위해 적합하도록 설계된다. 이는 적절하게 소형이며 제작하기 저렴해야 한다.

이러한 목적은 상술한 특징과 독립적으로, 청구항 25-32에 따른 라디오 회로에 의해 얻어진다. 단 이러한 라디오 회로는 또한 다이내믹 라인 가이드에 적합하다.

가장 단순한 실시예에서, 본 목적은 성능 체크를 허용하는 제1 트랜스폰더 및 상대의 변화의 실제 감지를 허용하는 제2 트랜스폰더에 의해 얻어지는데, 이들은 동일한 안테나에 연결된다. 따라서 두 트랜스폰더 유닛에 대해 하나의 공통된 안테나만 필요로 하는데, 이는 능동 구조에서 공간과 비용을 절감한다.

이를 위해 특히 디텍터 라인, 특히 단락 회로 스터브 라인 또는 개방단의 스터브 라인이 제2 트랜스폰더 유닛에 연결될 수 있는데, 공간적으로 별개인 크리리티컬 영역의 디텍터 라인은 크리티컬 영역에서 미리 정해진 상태의 변화 시, 특히 미리 정해진 정도의 마모 시 제2 트랜스폰더 유닛의 거동을 변경하여 그 변화가 무선으로 감지될 수 있도록 하는 디텍터 영역을 갖는다.

트랜스폰더 유닛은 RFID 집적 회로, 특히 UHF RFID 회로의 형태일 수 있다. 이 경우 제2 RFID 회로는 전송 라인을 통해 공통된 안테나에 전도식으로 연결될 수 있으며, 디텍터 라인은 스터브 라인의 형태일 수 있다. 이러한 실시예에서, 디텍터 영역은 임피던스와 관련하여 또는 전력 전송과 관련하여, 제2 RFID 회로와 안테나 사이에 미스매칭을 야기할 수 있다.

미스매칭은 상태의 변화 시, 특히 미리 정해진 정도의 마모 시 디텍터 영역이 크리티컬 또는 취약 영역에서 나머지 스터브 라인으로부터 분리됨으로써 본질적으로 종료될 수 있다. 이는 먼저 특히 안테나를 통한 제2 RFID 회로에 대한 적합한 전송 전력을 야기할 수 있다. 이로써 분리된 디텍터 영역 없이 유지된 스터브 라인의 일부는 제2 RFID 회로와 안테나 사이에 전력 전송, 특히 임피던스 매칭과 관련한 조정을 실질적으로 야기할 수 있다.

트랜스폰더 유닛은 구조적으로 동일한 RFID 집적 회로, 특히 UHF RFID 회로, 다시 말해 식별 가능한 식별자를 가질 수 있다.

디텍터 라인은 단락 회로 스터브 라인으로서, 마모의 상태에 의존하여 작동할 수 있으며, 임피던스 또는 전력 전송과 관련하여 미스매칭 또는 매칭을 수반한다.

제안된 라디오 회로는 특히 다이내믹 및 능동 라인 가이드뿐만 아니라 그밖에 산업 분야의 응용에도 이용될 수 있다.

다른 양상

다른 독립적인 양상에 따르면, 본 발명은 또한 라인 가이드의 크리티컬 영역에서 열화를 전기적으로 감지하는 방법에 관한 것으로, 그 열화는 마모, 균열 및/또는 피로 파괴 등에 의해 야기된다. 본 발명에 따르면 본 방법은 미리 정해진 정도의 열화 시, 라인 가이드에 배열된 트랜스폰더의 거동이 변화한다는 점에서 차별화된다. 이러한 변화는 예컨대 유지 보수 메시지 및/또는 비상 정지 등을 발동시키기 위해, 판독 장치 또는 트랜스시버를 통해 무선으로 감지된다.

본 발명의 적절한 그리고 바람직한 다른 특징은 첨부한 도면으로부터 명확하질 것이며, 이하에서는 이를 참조하여 상술한 설명을 전체적으로, 제한됨 없이, 본 발명의 예로서 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에서 동일한 참조 기호는 동일한 구조나 동일한 기능을 갖는 요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 열화 감지 및 하부 연장부 위에서 슬라이드하는 상부 연장부를 갖는 에너지 가이드 체인의 원리를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2a와 2b는 신규 상태(도 2a)와 크리티컬 열화 상태(도 2b)에 있는 도 1의 에너지 가이드 체인의 체인 링크를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열화 감지의 제2 실시예를 갖는 체인 링크를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열화 감지의 다른 예시 및 자립형 상부 연장부를 갖는 에너지 가이드 체인의 원리를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 나타난 바와 같은 에너지 가이드 체인을 위한 체인 링크를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6 내지 8은 예컨대 마모되기 쉬운 영역에서 미리 정해진 마모의 무선 감지를 위한 RFID 라디오 회로의 원리를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 9a와 9b는 라디오 회로를 수용하기 위해 크리티컬 영역에 리세스를 갖는 다수 부분의 체인 링크를 위한 사이드 플레이트의 길이 방향 단면도이다.
도 10은 예컨대 도 6, 7 또는 8에 나타난 바와 같은 라디오 회로를 수용하기 위한 슬라이드 슈즈를 갖는 체인 링크의 단면도이다.
도 11은 미리 정해진 마모의 무선 감지를 위한 LS 진동 회로의 형태인 특히 단순한 수동 RF 라디오 회로의 원리를 도시한 회로도이다.
도 12는 제1 마모 한계를 초과했을 때에는 작동 준비되지 않고, 제2 마모 한계를 초과했을 때에는 다시 작동 준비되는 것으로, 신규 조건에서 작동을 위해 준비되는 다른 라디오 회로의 원리를 도시한 회로도이다.
도 13은 UHF 쌍극 안테나 및 이를 위한 별도의 장치를 갖는 RFID 라디오 회로의 원리를 도시한 회로도이다.
도 14는 안테나 파라미터를 변화시키는 디텍터 요소를 갖는 UHF 쌍극자 안테나를 갖는 RFID 라디오 회로의 원리를 도시한 회로도이다.
도 15는 UHF 쌍극자 안테나와 디텍터 회로를 갖는 RFID 라디오 회로의 원리를 도시한 회로도이다.
도 16은 성능 테스트를 허용하는 RFID 라디오 회로를 갖는 실시예의 원리를 도시한 회로도이다.
도 17은 성능 테스트를 위한 RFID 라디오 회로의 제2 실시예의 원리를 도시한 회로도이다.
도 18은 성능 테스트를 위한 RFID 라디오 회로의 제3 실시예의 원리를 도시한 회로도이다.
도 19a와 19b는 에너지 가이드 체인의 체인 링크의 새로운 장착을 위한 본 발명에 따른 라디오 회로를 갖는 감지 모듈의 제1 실시예를 도시한 것이다.
도 20a 내지 20d는 에너지 가이드 체인의 체인 링크의 새로운 장착을 위한 본 발명에 따른 라디오 회로를 갖는 감지 모듈의 제2 실시예를 도시한 것이다.
도21a와 21b는 본 발명에 따른 열화 감지를 갖는 한 피스로 제작된 복수의 세그먼트를 포함하는 능동 라인 가이드를 도시한 것이다.

도 1은 예컨대 상부 연장부(2)가 하부 연장부(3)상에서 슬라이드하는 에너지 가이드 체인(1)을 나타낸다. 에너지 가이드 체인(1)의 고정 지점(6)과 관련하여, 그로부터 왕복식 엔터테인먼트 부재(5)에 배열된 이동식 유닛, 조립체 등(미도시)이 제공되는데, 각각의 응용과 크기에 따라, 크리티컬 체인부(14) 또는 가능하게는 복수의 해당 부분들이 있다. 크리티컬 체인부(14)는 예컨대 부하 중량, 변곡부(4)의 최소 절곡 반경, 에너지 가이드 체인(1)의 전체 길이 및 그밖에 응용에 따라 종속적인 데이터로부터 경험적으로 결정될 수 있거나 그 계획 과정에서 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 특히 왕복식 엔터테인먼트 부재(5)나 변곡부(4)의 각 위치에 따라, 하부 연장부상에서 주로 슬라이드하여 마찰에 의해 유발된 마모를 가장 많이 받는 상부 연장부(2)의 체인부(14)가 크리티컬(critical)할 수 있다. 아무튼 체인 링크(7)는 크리티컬부 또는 그 부분들(14)에서 특히 마모되기 쉽다.

제공될 기계, 설비 등(미도시)이 원치 않게 작동하지 않는 시간을 회피하기 위해, 에너지 가이드 체인(1)이나 거기서 가이드되는 라인의 파손이 회피되어야 한다. 이는 예정된 유지 보수의 측면에서, 예컨대 계획된 중단 시, 과도하게 마모된 체인 링크(7)의 시기 적절한 교체(도 2b) 또는 마모된 에너지 가이드 체인(1)의 완전한 교체에 의해 보장될 수 있다.

에너지 가이드 체인(1)이나 그 체인 링크(7)는 내구 연한이 완전히 다했을 때, 정밀하게 교체되는 것이 특히 바람직하다. 이를 위해 크리티컬 체인부(14)의 선택된 또는 모든 체인 링크(7)에 라디오 회로(10)가 각각 구비된다. 라디오 회로(10)의 예시들은 도 2a와 2b, 3, 6 내지 8 및 11과 12에서 더 상세하게 나타날 것이다. 라디오 회로(10)는 특히 RFID 트랜스폰더를 가져, 적절한 라디오 트랜스시버, 특히 RFID 판독 장치(12)와 무선으로 통신할 수 있다. 이와 관련하여 라디오 회로(10)는 미리 정해진 크리티컬 마모 한계(W)에 도달했을 때(도 2b), 라디오 회로(10)의 라디오 거동이 변화하도록, 개개의 체인 링크(7)의 사이드 플레이트(8)의 크리티컬 영역(11)에 배치된다. 예를 들어 라디오 회로(10)는 마모 한계(W)에 도달하거나 이를 초과했을 때, RFID 판독 장치(12)로 비크리티컬 작동 상태나 신규 상태(도 2a)와 다른 응답 신호를 전송할 수 있다. 미리 정해진 마모 한계(W)는 이에 도달하거나 이를 초과했을 때, 에너지 가이드 체인(1)이 비교적 적은 수의 동작 사이클, 예컨대 전체 내구 연한의 약 1%를 여전히 신뢰성 있게 견디도록 설정된다. 즉 높은 실패의 위험성만 있을 수 있다. 또한 마모 한계(W)는 응용에 종속적이며, 시험 설비의 내구성 테스트, 모델 계측 및/또는 경험적인 수치에 의해 결정될 수 있다.

도 3에 나타난 발달예에 따르면, 복수의 독립적인 라디오 회로(10)가 체인 링크(7)의 단일의 체인 사이드 플레이트(8)에 제공될 수 있다. 마모 한계(W)로 진전되는 마모와 관련하여 라디오 회로(10)의 적절한 단계적 또는 구배적 변화로, 각각의 라디오 회로(10)는 진행되는 마모에 따라 연속적인 타임 시프트 모드로 그 라디오 거동을 변화시킨다. 이로써 RFID 판독 장치(12)에 의해 무선으로 또는 라디오 기반 방식으로 언제 각각의 마모 한계(W)(도 2b 참조)를 초과하게 될지를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 체인 링크(7)의 마모 상태를 개략적으로 인식할 수도 있다. 또한 타당성 체크가 가능한데, 예컨대 단계적인 배열에 있어서 앞선 것이 먼저 신호를 보내지 않고 그 뒤의 라디오 회로(10)만 거동을 변화시킨다면, 이는 마모로 인한 것이 아니라 정기적인 유지 보수 시 체크되어야 할 결함일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같은 마모의 방향에서 마지막 라디오 회로(10)의 경우 크리티컬 영역(11)에서 마모 한계(W)를 초과한다면, 이 경우에도 가이드되는 라인에 대한 손상이나 에너지 가이드 체인(1)에 의해 제공되는 기계, 설비 등의 실패를 회피하기 위해 시기 적절한 유지 보수가 실행될 것이다.

도 2a와 2b에 나타난 예시와 달리, 도 3에 나타난 장치에 대하여 초과한 마모 단계의 결부(association)를 위해 각각의 라디오 회로의 식별이 필요하다. 도 3에 나타난 기능은 특유의 식별값 또는 명백한 식별 번호를 가지며 RFID 판독 장치(12)에 의한 라디오 요청에 대해 리턴 신호를 제공하는 RFID 트랜스폰더에 의해 용이하게 실행된다. 이를 위해 예컨대 마이크로칩을 갖는 이른바 RFID 태그가 적합한데, 이는 예컨대 ISO 18000-1과 IEC 18000-6C에 따라 설계되며, RFID 판독 장치(12)로 특유의 식별 정보를 회신한다. 미리 정해진 결부는 RFID 판독 장치(12)나 그에 연결된 컴퓨터에 저장된다.

도 4와 5는 다른 실시예에 따른 열화의 전기적 감지를 갖는 에너지 가이드 체인(1)의 대안적인 배열을 나타낸다. 도 4에 나타난 바와 같은 에너지 가이드 체인(1)은 자립형 체인의 형태이다(상부 연장부(2)가 하부 연장부(3)상에서 슬라이드하지 않음). 에너지 가이드 체인(1)의 총 하중과 응력에 따라, 이러한 체인도 만약 에너지 가이드 체인(1)의 내구 연한을 초과하면 실패를 겪을 수 있다. 이 경우 전형적인 마모 현상은 체인 링크(7)의 사이드 플레이트(8)의 미세 진행 크랙(15)인데, 이는 궁극적으로 체인 링크(7)의 완전한 파손을 야기할 수 있다. 이 경우에도 각각의 체인 링크(7)가 마모 현상과 관련하여 가장 취약하거나 체인 파손의 위험이 가장 높은 크리티컬 체인부(14)를 경험적으로 결정할 수 있다.

이에 도 4에 나타난 응용 상황의 경우, 크리티컬 영역(11)은 경험상 사이드 플레이트(8)에서 재료 피로로 인해 크랙이 가장 잘 일어날 수 있는 것으로 나타난 영역이다. 또한 여기서 라디오 회로(10)는 크리티컬 영역(11)에 제공되는데, 그 전송 거동은 예컨대 RFID 판독 장치(12)와 협력하여, 사이트 플레이트(8)에서 크랙이 발생할 때 변화한다. 도 4와 5에 나타난 예시에서, 가능한 넓은 표면 영역으로서 내구성 있는 사이드 플레이트(8)의 소재부에 대한 라디오 회로(10)의 연결이 유리하며, 이는 특히 자가 접착성의 RFID 접착 라벨에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 단 일반 상용의 RFID 태그와 달리, 이의 사용은 접착 라벨을 위해, 즉 가능한 파손에 대한 저항성이 있거나 내구성이 있는 어떠한 캐리어 물질도 필요로 하지 않는다. 대신 적어도 크리티컬 영역(11)에서, 파손되기 쉬운 캐리어 물질이 라디오 회로(10)를 위해 바람직한데, 이 경우 크리티컬 영역(11)이 가능하게는 실제 트랜스폰더를 위해 별개로 제공될 수 있거나, 캐리어 물질이 전체적으로 파열되기 쉬워진다.

도 1 및 2a와 2b 또는 도 1 및 3 그리고 도 4와 5에 나타난 실시예에서, 라디오 회로(10)는 에너지 가이드 체인(1)의 크리티컬 체인부(14)에서 적어도 하나의 체인 링크(7), 바람직하게는 복수의 체인 링크(7)의 크리티컬 영역(11)에 각각 직접적으로 배열된다. 이 경우 크리티컬 체인부 또는 그 부분들(14)은 예컨대 실험실에서 내구성 테스트에 의해 경험적으로 구해지며, 특히 전체적으로 에너지 가이드 체인(1)에서 마모되기 쉬운 또는 피로되기 쉬운 위치들을 나타낸다.

라디오 회로(10)에 의한 무선 마모 감지의 원리는 예컨대 슬라이드하는 에너지 가이드 체인(1)의 경우(도 1), 에너지 가이드 체인(1)의 작동에 따른 마찰에 의해 유발된 마모로 인한 열화 또는 마모의 감지에 적용될 수 있다. 이 원리는 선택된 체인 링크(7)의 사이드 플레이트(8)의 크랙의 감지에도 마찬가지로 적용될 수 있는데, 이는 재료 피로로 인한 노후로 에너지 가이드 체인(1)의 공칭 내구 연한을 초과했을 때, 또는 가능하게는 부적절한 응력으로 인해 내구 연한에 이르기 전에도 일어날 수 있다.

열화의 감지를 위해, 해당 체인 링크(7)에서 크리티컬 마모의 상태에 이르렀을 때에만 기계적 응력에 의해, 트랜스시버, 예컨대 RFID 판독 장치(12)와 함께 그 전송 거동을 변화시키도록 제공된다. 라디오 회로(10)에 의해 감지될 수 있는 변화가 발생하는 마모의 정도는 예컨대 위치 설정에 의해, 에너지 가이드 체인(1)의 완전한 파손이나 실패가 발생하기 이전에 크리티컬 열화의 신호가 전송되도록 선택된다.

도 6 내지 8은 특히 도 1에 나타난 사용의 상황을 위한 라디오 회로(610, 710, 810)의 가능한 실시예를 나타내는데, 그 구조와 기능에 대해서만 이하에서 설명될 것이다.

라디오 회로(610, 710, 810)는 IFM 대역의 UHF 주파수 범위의 무선 통신을 위한 수동 RFID 트랜스폰더의 형태이다. 가능한 저가의 제조를 제공하기 위해, 도 6 내지 8에 나타난 RFID 트랜스폰더(20, 20A, 20B)는 공진기 기호로 개략적으로 나타나 있는 일반 상용의 RFID 마이크로칩(21)과 그에 해당하는 RFID 안테나(22)를 각각 포함한다.

RFID 마이크로칩(21)은 식별 정보를 갖는 메모리를 가지며, RFID 판독 장치(12)의 전송 전력에 의하여 RFID 안테나(22)에 의해 각각 제공된다. 도 6 내지 8에 나타난 RFID 트랜스폰더(20, 20A, 20B)는 수동형(passive)이며, 자체적인 전력원이나 별도의 전력 공급부를 갖지 않는다.

도 6에서 RFID 안테나(22)에 대한 RFID 마이크로칩(21)의 터미널은 디텍터 라인(24)에 의해 연결되거나 “단락”되는 것으로, 다시 말해 임피던스의 측면에서 어떠한 경우에도 부정합된다. 디텍터 라인(24)의 라인부(26)는 디텍터 요소(26)로서 마모 한계를 초과했을 때 파손되도록, 다시 말해 디텍터 라인(24)이 방해되도록, 크리티컬 영역(11)에서 컨덕터 루프의 형태로 지나간다. 이는 RFID 안테나(22)에 의한 RFID 마이크로칩(21)에 대한 정규적인 공급이 크리티컬 마모 한계(W)를 초과했을 때에만 이루어짐을 의미한다. 다시 말해 라디오 회로(610)의 RFID 트랜스폰더(20)는 마모 한계(W)에 이르렀거나 이를 초과한 것으로 감지될 때에만 전송 대기된다. 인덕션에 의해 야기되는 손상을 방지하기 위해, 디텍터 라인(24)에 낮은 저항의 분로 저항(28)이 제공될 수 있다. 그 구성품을 갖는 디텍터 라인(24) 및 실제 RFID 트랜스폰더(20)는 동일한 캐리어(23), 예컨대 깨지기 쉬운 접착 라벨에 감지 모듈로서 결합될 수 있거나, 예컨대 취성의 균열되기 쉬운 소재에 주조될 수 있다.

그러므로 예컨대 오직 적절한 임피던스 정합 또는 의도적인 부정합의 제거를 야기할 수 있는 방해인 것이다. 따라서 마모로 인한 임피던스의 변화는 트랜스폰더를 변화시키거나 그 거동을 결정할 수도 있다.

도 7은 도 6에 나타난 원리의 발달예를 나타내며, 두 개의 RFID 트랜스폰더(20, 20A)를 포함한다. 트랜스폰더(20A)는 트랜스폰더(20)와 비교할 때, 그 반대 원리에 따라 기능을 한다. 트랜스폰더(20A)의 경우, RFID 마이크로칩(21)에 대한 공급은 디텍터 라인(24)에서 디텍터 요소(26)의 파손이 일어날 경우에 가능하지 않게 되며 방해된다. 이에 RFID 트랜스폰더(20)의 구조는 도 6의 트랜스폰더(20)와 동일하게 된다.

더 높은 수준의 감지의 신뢰도는 도 7에 나타난 조합에 의해 이루어질 수 있는데, RFID 트랜스폰더(20A)로부터는 적절한 신호가 수신되되, RFID 트랜스폰더(20)로부터는 신호가 나타나지 않을 때, 그 장치가 과도한 마모 없이 작동을 위한 준비의 상태에 있다는 결론을 얻을 수 있다. 반대로 RFID 트랜스폰더(20)의 신호의 발생과 RFID 트랜스폰더(20A)의 신호의 부존재의 경우, 디텍터 요소(20)로서 두 개의 독립적인 라인부가 마모에 의해 방해되는 한, 높은 정도의 신뢰도로 크리티컬 영역(11)에서 마모 한계(W)를 초과한다. 여기서도 RFID 트랜스폰더(20A, 20)를 페어링하기 위한 식별 정보와 해당 체인 링크에 대한 관계가 저장된다.

도 7의 변형예(미도시)에서, 도 3과 유사하게, 마모에 관해 추가적인 정보를 얻기 위해 및/또는 체크의 목적을 위해, 한 트랜스폰더(20A)의 디텍터 요소는 다른 트랜스폰더(20)의 디텍터 요소(26)와 비교할 때, 마모 한계(W)에 대해 단계적인 관계로 배치된다.

도 8은 두 개의 RFID 트랜스폰더(20, 20B)를 갖는 다른 실시예를 나타내는데, 오직 장기간 시험으로서 체크의 목적을 위해 테스트 트랜스폰더(20B)가 제공되며, 그 전송 거동은 마모나 열화에 의존하여 변하지 않는다. 다른 RFID 트랜스폰더(20)는 도 6과 7의 트랜스폰더(20)와 동일한 구조를 갖거나, 그와 동일한 원리를 포함한다. 도 8의 변형예(미도시)에서, 도 3과 유사하게, 테스트 트랜스폰더(20B)는 예컨대 비상 정지를 위한 추가적인 마모 한계를 감지할 수 있도록, 크리티컬 영역(11)에서 의도된 파손 지점으로서 그 안테나의 일부분으로 배열될 수 있다.

도 9a와 9b는 라디오 회로(10)를 다수 부품으로 된 구조의 체인 링크(7)의 사이드 플레이트(90)에서 보호되도록 배열하기 위해 가능한 옵션을 나타낸다. 이하에서는 사이드 플레이트(90)의 앞서 공지된 구조에 대한 차이점만 설명된다. 체인 사이드 플레이트(90)의 외부 측면에는 경사지게 연장된 측벽(93)을 갖는 바깥쪽으로 테이퍼진 윤곽을 갖는 리세스(92)가 제공되는데, 그 베이스 표면은 라디오 회로(10)를 수용하기 위한 크기를 갖는다. 이 경우 리세스(92)는 사이드 플레이트(90)의 크리티컬 영역(11), 예컨대 마모되기 쉬운 측으로서 변곡 운동의 축을 향하는 사이드 플레이트(90)의 좁은 측에 제공된다. 라디오 회로(10)가 장착된 이후, 리세스(92)는 적절한 마개 요소(94)에 의해 폐쇄된다. 마개 요소(94)는 라디오 회로(10)의 위치가 변하지 않게 고정되도록, 포지티브 로크로서 경사진 측벽(93)에 의해 프리스트레스(prestress)되도록 고정된다. 이러한 배열로 예컨대 라디오 회로(10)는 감지 모듈로 작용하기에 작동상 신뢰성 있는 방식으로, 파손되기 쉬운 하우징에서 이용될 수 있다. 라디오 회로는 마개 요소(94)에 통합될 수도 있다. 라디오 회로(10)가 없는 체인 링크에서, 리세스(92)는 개방된 채로 유지되거나, 문제될 수 있는 모서리를 회피하기 위해 다른 마개 요소로 폐쇄될 수 있다.

도 10은 체인 링크(7)의 개략적인 단면으로, 라디오 회로(10)의 배열에 관한 다른 실시예를 나타낸다. 체인 링크(7)의 두 사이드 플레이트(8)는 횡 방향 레그(9)에 의해 함께 연결되어, 가이드되는 라인을 수용하기 위한 내부 공간을 형성한다. 양 사이드 플레이트(8)의 마모되기 쉬운 좁은 측 및/또는 마모되는 측의 횡 방향 레그(9)에는 감지 모듈로서 장착될 수 있는 슬라이드 슈즈(100)가 결합되는데, 여기에 라디오 회로(10)(도 10에서는 미도시)가 예컨대 IMKS 방식(Integrated Metal Plastic Injection Moulding)으로 또는 다수 요소의 인젝션 몰딩을 이용하여 주조되거나, 접착제에 의해 직접적으로 접착되는 방식으로 결합된다.

도 10에 나타난 구조는 체인 링크(7)의 실제 구성에 불리한 영향을 끼침 없이 빌딩 블록 원리(building block principle)를 이용하여 본 발명에 따른 열화 감지의 구조 및 크리티컬 체인부(14)의 각 위치에 따라 에너지 가이드 체인(1)에서 요구되는 바에 따른 장착을 허용한다.

트랜스폰더의 라디오 기반의 감지를 위한 적절한 시스템과 방법은 본 기술분야의 문헌과 관련 표준(예컨대 ISO 18000-1과 IEC 18000-6C)으로부터 통상의 기술자에게 공지되어 있으므로, 이하에서는 더 상세하게 설명되지 않는다.

도 11은 RF 트랜스폰더(120)의 형태인 특히 단순한 라디오 회로를 나타내는데, 제품 감시(Merchandise Surveillance)(EAS: Electronic Article Surveillance)로 공지된 LC 진동 회로가 예컨대 크리티컬 영역(11)에서 루프를 형성하는 디텍터 라인(24)에 의해 변형되어, 디텍터 요소(26)로서 역할을 한다. 작동을 위해 준비되어 있는 상태에서, 진동 회로는 RF 인덕션 안테나(122)와 RF 커패시터 (125)로부터, 공진 주파수(통상적으로 약 8.2MHz) 전송 에너지와 동조되어 감지될 수 있는 외부 전자기 HF 장을 취한다. RF 트랜스폰더(120)의 거동을 변경하기 위해, 디텍터 요소(26)는 마모의 정도가 마모 한계(W)를 초과할 때, RF 인덕션 안테나(122)와 RF 커패시터(125) 사이의 연결을 방해한다. 이로써 진동 회로는 작동할 수 없게 되고, RF 트랜스폰더(120)는 공진 주파수에서 더 이상 감지될 수 없게 된다. 특히 접착 라벨의 특수한 제작은 캐리어(23)로서 채택되는데, 이는 디텍터 요소(26)를 형성하는 컨덕터 루프를 위한 기판으로서 파손되기 쉬운 크리티컬 영역(11)을 포함한다. RF 트랜스폰더(120)의 다른 특징은 US 3 810 147이나 US 3 500 373으로부터의 개시에 상응할 수 있다. 도 11에 나타난 특히 저가의 구조는 특히 매우 많은 개수의 아이템들이 포함될 때 유리하다.

도 12는 도 6 내지 8의 RFID 회로의 발달예를 나타내는데, 도 12에 나타난 라디오 회로(1210)는 신규 상태에서 작동을 위해 준비되되, 제1 마모 한계(W1)를 초과했을 때에는 작동을 위해 준비되지 않고, 제2 마모 한계(W2)를 초과했을 때 다시 작동을 위해 준비되게 된다. 라디오 회로 거동을 변경하기 위해, 디텍터 라인에는 간섭 커패시터(C2)와 간섭 코일(L2)의 병렬 회로를 갖는 컨덕터가 연결된다. 커패시터(C2)와 직렬인 컨덕터 루프가 제1 디텍터 요소(1226)로 작용하는데, 이는 마모가 제1 마모 한계(W1)를 초과하면 커패시터(C2)를 분리한다. 간섭 코일은 제2 디텍터 요소(1227)로서 독자적으로 작용하는데, 이는 마모 한계(W2)에서 마모 마찰에 의해 파괴된다.

디텍터 라인(24)에서 L2와 C2를 갖는 병렬 회로는 낮은 임피던스의 C2에 의해, 손상되지 않은 신규 상태의 RFID 트랜스폰더(1220)가 실질적으로 작동을 위해 준비되며 공진 주파수에서 RFID 칩을 제공하기 위한 전력을 수신하도록, 초기에 진동 회로에 불리한 영향을 미미하게만 미친다. 커패시터(C2)에 대한 병렬 연결의 분리 이후에는 코일(L2)만 여전히 작동을 한다. 그 임피던스는 진동 회로가 안테나로서 역할을 하는 공진 코일(안테나)(L2) 및 공진 커패시터(C1)와 비동조되어, 판독 장치(도 1)의 주파수 범위에서 더 이상 공진으로 응답하지 않도록 선택된다. 따라서 RFID 트랜스폰더(1220)는 판독 장치에 대해 작동할 수 없게 된다. 이와 관련하여, 임피던스의 값에 대해 다음 사항이 적용된다: (1) C2 ≪ C1, (2) L2 ≪ L1×(C1/C2). 만약 마모가 제2 마모 한계(W2)에 이르면, 간섭 코일(L2)이 작동하지 못하게 되어, 공진 댐퍼의 비동조가 다시 제거된다. 이로써 RFID 트랜스폰더(1220)가 다시 적절하게 작동할 수 있게 된다.

도 3이나 12와 같이 다수 단계의 구배를 갖는 디텍터 배열은 초기에 시스템이 성능 테스트를 허용하며, 존재하는 모든 라디오 회로(1210)의 식별 정보를 자동으로 수신하는 한, 상기의 것들이 모두 완전히 자동으로 구성될 수 있다는 이점을 갖는다. 만약 식별 정보의 앞서 감지된 아이템의 회신이 이후 작동에서 실패하면, 마모 한계를 초과했다는 결론을 얻게 된다.

도 12는 라디오 회로(1210)를 중복함 없이, 해당 식별 정보가 특정한 시간의 주기 이후에 다시 새롭게 감지되면, 상당한 크리티컬 마모로부터 신뢰성 있게 시작할 수 있다는 이점을 갖는다. 바람직하게는 마모된 라인 가이드가 아직 교체되거나 수리되지 않았을 때 비상 정지가 발동된다.

도 13 내지 15는 예컨대 ISO 18000-6C에 따라 UHF 주파수 범위를 위한 쌍극자 안테나를 갖는 RFID-IC들을 위한 라디오 회로(1310, 1410, 1510)의 다른 실시예를 나타낸다. 이들은 특히 (예컨대 도 6 내지 8 및 11에 나타난 바와 같은) LF와 RF 라디오 회로보다 큰 범위를 제공하며, 수동 감지 모듈로서 저가로 제작될 수도 있다. 작동의 모드와 라인 가이드상의 배열은 예컨대 상기 예시들 중 어느 하나에 상응한다.

도 13의 라디오 회로(1310)에서, 쌍극자 안테나(1322)는 스위칭 릴레이의 방식으로, RFID 회로(1321)로부터 갈바니식(galvanically)에 의해 분리되거나 그에 연결되도록, 특수한 IC(Integrated Circuit)(1330), 예컨대 ASIC에 의해 스위칭될 수 있다. 이를 위해, IC(1330)는 디텍터 요소(1326)로서 사용된 컨덕터 루프가 분리될 때, 쌍극자 안테나(1322)의 양 노드를 연결하는 트랜지스터 배열을 갖는다. 디텍터 요소(1326)는 IC(1330)의 터미널에 연결되는데, 이는 릴레이식 트랜지스터 배열을 제어한다. RFID 회로(1321)는 IC(1330)의 통합된 구성의 형태일 수 있다. 라디오 회로(1310)는 능동형일 수 있으며, 다시 말해 전력 공급원에 연결될 수 있으며, 또는 라디오 전력으로부터 쌍극자 안테나(1322)에 의해 수동으로 전력이 공급될 수도 있다.

도 14에서 쌍극자 안테나(1442)는 디텍터 요소(26)로 이용되는 컨덕터 루프와 연결된다. 그 결과 쌍극자 안테나(1442)의 전력 파라미터는 마모에 의한 디텍터 요소(26)의 분리가 적절한 판독 장치(도 1이나 4 참조)에 의해 감지될 수 있도록, 측정될 수 있게 영향을 받는다. UHV 주파수 범위에서, (도 6에 나타난 바와 같은 인덕션 안테나를 갖는 상황과 달리) “단락 회로”가 반드시 라디오 신호의 부재를 유발하지는 않으며, 라디오 거동의 감지 가능한 파라미터 변화를 유발하는데, 이는 쌍극자 안테나(1422)를 갖는 RFID 칩이 야기한다. 도 13에 나타난 라디오 회로(1420)는 순수한 수동 시스템으로서 적합하다.

또한 도 15에 나타난 라디오 회로(1510)에서, 쌍극자 안테나(1522)는 RFID 칩(1521)에 연결된다. 전압원(1542)을 갖는 능동 디텍터 회로(1540)는 디텍터 요소(26)로서 마모 크리티컬 영역에서 그 배열에 의해, 마모에 의해 이격될 수 있는 컨턱터 루프를 포함한다. 디텍터 요소(26)가 나누어지면, pnp 트랜지스터(1544)는LED(1546)가 빛을 제공하도록 순방향으로 스위칭하며, 쌍극자 안테나(1522)가 RFID 칩(1521)의 양 터미널에 낮은 저항의 관계로 연결되도록 옵토커플러 방식으로 NPN 포토트랜지스터(1540)를 스위칭한다. 이를 위해 종래의 옵토커플러를 이용할 수도 있다. 디텍터 요소(26)에 방해가 일어나면, 디텍터 회로(1540)는 RFID 칩(1521)에 대한 쌍극자 안테나(1522)의 연결이 일어날 수 있게 하며, 다시 말해 RFID 칩(1521)을 작동 가능하게 준비된 조건으로 만든다. 라디오 회로(1510)는 능동 시스템으로 적절한데, 이 경우 전압원(1542)이 RFID 칩(1521)에 전력을 공급할 수도 있다(미도시).

또한 1비트 트랜스폰더(도 11 참조)와 달리, IC와 정보 메모리를 갖는 RFID 트랜스폰더는 보다 지능 시스템을 허용하는데, 이는 특히 더 복잡한 설비에서 해당 에너지 가이드 체인(1)의 확인, 마모 체인 링크의 더 가까운 배치 및 예컨대 더 신뢰성 있는 감지를 위해 예컨대 RFID 칩의 복수의 디텍터 요소(미도시)의 이용을 허용한다.

도 16 내지 18은 도 6 내지 8의 원리의 발달예를 나타낸다. 제1 RFID 트랜스폰더로부터 적절한 신호가 수신되고, 제2 RFID 트랜스폰더로부터는 신호가 나타나지 않을 때, 그 상황은 과도한 마모 없이 작동을 위한 준비의 상태를 포함한다는 결론을 얻을 수 있어, 도 16 내지 18에 나타난 바와 같은 장치에 의해 더욱 높은 정도의 감지의 신뢰도를 얻을 수 있다.

반대로 (제1 RFID 트랜스폰더로부터 신호가 나타남과 함께 또는 나타남 없이) 제2 RFID 트랜스폰더로부터 신호가 발생하면, 크리티컬 영역(11)에서 마모 한계(W)를 초과했다는 것(도 1 내지 8)을 더 높은 수준의 신뢰도로 나타낸다.

도 16 내지 18은 라디오 회로(1610, 1710, 1810)의 추가적인 세 실시예를 나타내는데, 이는 특히 각 실시예에서 트랜스폰더가 단일의 공통된 안테나(1622, 1722, 1822)에 모두 연결된 두 RFID 칩(1621A, 1621B)을 각각 갖는다는 점에서 앞선 예시와 다르다.

라디오 회로(1610, 1710, 1810)에서, 먼저 제1 RFID 칩(1621A)만 신규 상태에서 크리티컬 마모값까지, 즉 마모 한계(W)를 초과할 때까지 수신하고 전송할 준비된다. 디텍터 요소(1626)가 예컨대 마모 한계(W)를 너머서는 기계적 마모로 인해 과도한 마모에 의해 나누어지거나 제거되었을 때에만 제2 RFID 칩(1621B)이 실질적으로 수신하고 전송할 준비되는 것이다. RFID 칩(1621A, 1621B)는 동일한 종류로 이루어질 수 있는데, RFID 칩(1621A, 1621B)에 대한 식별자 또는 식별 정보는 서로 다르다. 따라서 제1 RFID 칩(1621A)이 먼저 라디오 회로(1610, 1710, 1810)의 성능 테스트를 허용하여, 마모 감지가 제공되는지 및/또는 작동을 위해 준비되는지 여부를 체크한다. 이러한 체크는 앞서 언급한 제1 RFID 칩(1621A)의 식별자에 기반하여 이루어진다. 이는 판독 장치에 의해 수신되어 예컨대 데이터베이스에 저장된다. 이러한 제1 식별자는 예컨대 로지스틱 또는 시스템 구성의 감지를 위해 다른 방식으로 이용될 수도 있다.

제1 RFID 칩(1621A)은 안테나(1622, 1722, 1822)에 용량성으로(conductingly)(갈바니식으로) 또는 유도성으로(inductively) 각각 연결될 수 있다. 라디오 회로(1610, 1710, 1810)는 특히 PCB나 FPC의 형태로 각각 실시될 수 있는데, 안테나(1622, 1722, 1822)는 컨덕터 트랙의 형태를 각각 갖는다. RFID 칩(1621A, 1621B)은 바람직하게는 시스템, 예컨대 바람직하게는 SMR 분야 또는 SMT 기술에서 적절한 일반 상용의 집적 회로(IC)를 단순화하기 위해 동일한 구조로 이루어진다.

제2 RFID 칩(1621B)은 도 16 내지 18에서 전송 라인(1623)에 의해 공통된 안테나(1622, 1722, 1822)에 용량성으로 각각 연결된다. 마모로 인한 제2 RFID 칩(1621B)의 라디오 거동의 변화를 위해, 블라인드 라인(blind line) 또는 스터브 라인(stub line)(1627)이 전송 라인(1623)에 병렬로 용량성으로 연결된다. 스터브 라인(1627)은 디텍터 라인으로서 역할을 하고, 도시된 예시에서 예컨대 이른바 "단일 분로 스터브 동조기(single shunt stub tuner)"와 유사한 이중 와이어 라인의 형태이며, 크리티컬 영역(11)에서 컨덕터부에 의해 단락된다(SC 스터브 라인). 크리티컬 영역(11)에서 이러한 컨덕터부는 도 16 내지 18에 나타난 바와 같은 디텍터 요소(1626)를 형성한다. 스터브 라인(1627)은 대안적으로 개방되거나 개방된 끝단을 가질 수 있는데(개방된 끝단을 갖는 스터브 라인은 미도시), 컨덕터부는 크리티컬 영역(11)에서 노출되며, 과도한 마모가 마모 한계(W)를 넘을 경우 이격됨으로써, 디텍터 요소(1626)로서 역할을 한다. 비록 도 16 내지 18에 나타난 구조는 실시하기에 단순한 것이지만, 본 발명에 따라 제1 RFID 칩(1621A)의 영향을 최소화하기 위해 예컨대 (이른바 "이중 분로 스터브 동조기(double shunt stub tuner)"와 유사한) 이중 스터브 라인 또는 확고한 매칭 네트워크일 수도 있다.

과도한 마모 후에도 유지되는 스터브 라인(1627)의 컨덕터 트랙부의 컨덕터 트랙 크기와 디텍터 요소(1626)를 형성하는 부분의 컨덕트 트랙 크기는 본 장치에서 미리 정해진 비율로 설정된다. 그 조절은 한편으로는 충분히 매칭되는, 특히 임피던스 매칭되는 신규 상태에서, 제2 RFID 칩(1621B)의 준비를 수신하고 전송하는 것을 매우 방해하여, 판독 장치와 효과적으로 통신할 수 없도록 이루어진다. 특히 디텍터 요소(1626)를 갖는 스터브 라인(1627)은 충분한 정도로 RFID 칩(1621B)의 전력을 전송하는 것 및/또는 수동 전력 공급을 특히 저하시킬 수 있다. 다른 한편으로 그 비율은 디텍터 요소(1626)의 분리 이후에, 제2 RFID 칩(1621B)에 안테나(1622, 1722, 1822)를 각각 연결하는 전송 라인(1623)에 대해 적절히 매칭되도록, 특히 임피던스 매칭되도록 설정될 수 있다. 디텍터 요소(1626) 없는 또는 그에 관한 전도성 연결이 없는 상태에서, 스터브 라인(1627)은 특히 제2 RFID 칩(1621B)의 추가적인 전송 라인(1623)과 관련하여 실질적인 전력 매칭 또는 임피던스 매칭을 유발할 수 있다. 전송 라인(1623)에 대한 스터브 라인(1627)의 연결 지점의 위치는 그 요인에 따라 다른 파라미터로서 설정될 수 있다. 임피던스 매칭에서 열화에 종속적인 변화는 이 경우 안테나(1622, 1722, 1822)와 제2 RFID 칩(1621B) 사이의 추가적인 전송 라인(1623)과 관련하여 이루어진다. 스터브 라인(1627)과 디텍터 요소(1626)의 절대적인 라인의 길이는 그 비율이 작동 파장(λ)의 반으로 실질적으로 주기적으로 반복되기 때문에, 특정한 범위에 걸쳐 조절 가능하다. 그 거동이 실질적으로 동일하게 유지되면서, n* λ/2(n은 정수)로 길이의 증가가 가능하다.

본 발명을 주어진 이론으로 제한함 없이, 제2 RFID 칩(1621A)과 관련하여 스터브 라인(1627)의 연결 지점의 반영은 제1 RFID 칩(1621A)의 전송 거동이 열화로 인한 상태의 변화에 의해 비교적 손상되지 않도록, 전송 라인(1623)의 전체 길이의 적절한 선택과 스터브 라인(1627)에 대한 그 연결 지점의 위치에 의해 조절되어, 예컨대 제1 RFID 칩(1621A)의 전송 범위나 전력이 신규 상태와 크리티컬 마모 상태에서 미미하게만 변하도록 할 수 있다. 이와 무관하게 (도 7에 나타난 원리와 유사하게) 크리티컬 열화 마모로, 제2 RFID 칩(1621B)은 수신하고 전송할 준비가 되고, 제2 RFID 칩(1621A)은 실질적으로 중단되는데, 이는 또한 비크리티컬 상태에서 성능 체크를 허용한다.

마모 한계(W)에 가깝게 또는 그 마모 한계(W)로 열화 마모가 일어날 경우, 제2 RFID 칩(1621B)은 디텍터 요소(1626)에 의한 방해 또는 미스매칭으로 인하여 수신하고 전송할 준비가 된다. 따라서 판독 장치가 제2 RFID 칩(1621B)의 다른 식별을 수신할 수 있게 되는데, 이는 크리티컬 마모의 결론에 도달할 수 있게 한다. 이를 위해 예컨대 데이터베이스에 제2 RFID 칩(1621B)의 앞서 언급한 식별 사항이 저장될 수도 있다.

디텍터 요소(1626)는 예컨대 PCB 또는 FCB의 안테나(1610, 1710, 1810)의 반대쪽 끝단에서 각각, 그리고 선택적으로는 후방측에서, RFID 칩(1621A, 1621B)과 공통된 안테나(1610, 1710, 1810)로부터 각각 공간적으로 이격된 영역에 배열된다.

도 16 내지 18에 나타난 실시예는 예컨대 865MHz 내지 955MHz 또는 2.4GHz의 기본 주파수로(데시미터 범위의 파장으로), 특히 UHF-RFID에 대해, 고주파 범위, 예컨대 UHF에서, 특히 트랜스폰더 또는 RFID 칩(1621A)에 적합하다. 감지 원리로서 기본 주파수에 매칭되는 라인의 열화에 의해 야기되는 변화의 원리는 도 6 내지 8에 나타난 바와 같은 실시예와 유사하게 될 수 있다. 적절하게 선택된 길이, 유도성 또는 용량성 리액턴스의 개방된 끝단을 갖는 또는 단락 회로의 스터브 라인은 사실상 0에서부터 무한대로 기본적으로 조절될 수 있다. 임피던스 미스매칭 또는 선택적인 매칭은 이 경우 특히 디텍터 라인, 예컨대 단락 회로 스터브 라인(1627)에 의한 리액턴스의 적절한 조절에 의해 이루어진다. 디텍터 요소(1626)와 스터브 라인(1627)의 컨덕터 트랙 크기를 결정하는 것과 연결 지점을 결정하는 것은 공지된 방식으로 스미스 차트에 의해 실시될 수 있다.

도 16 내지 18에 나타난 라디오 회로(1610, 1710, 1810)는 사용된 안테나의 종류가 서로 다르다. 도 16의 라디오 회로(1610)는 루프 쌍극자 안테나(1622)를 갖는 반면, 도 17의 라디오 회로(1710)는 쌍극자 안테나(1722)를 갖는다. 후자는 공간 절약적인 구조를 제공한다. 도 18의 라디오 회로(1810)는 가능한 더 큰 범위를 위한 안테나 코일(1822)을 갖는다. 안테나(1622, 1722)는 선택된 기본 주파수 또는 선택된 RFID 칩(1621A, 1621B)에 맞는 크기를 각각 갖는다.

디텍터 요소로서 순수한 스터브 라인(1627), 다시 말해 컨덕터 타입의 임피던스 매칭 외에, 개개의 구성요소를 갖는 매칭 회로, 예컨대 L타입, n타입 또는 P타입의 임피던스 매칭 네트워크가 고려될 수도 있다.

분리 또는 필터 회로로서 디텍터 요소(1626)를 갖는 디텍터 라인은 RFID 칩(1621A, 1621B)의 작동 대역에서 고주파(HF) 신호를 거를 수도 있다. 이는 예컨대 접지에 대한 직렬 공진 회로의 원리에 따라, 개방 1/4파장 스터브 라인 또는 단락 회로의 반파장 스터브 라인에 의해 이루어질 수 있으며, 이러한 회로부는 크리티컬 영역(11)에서 열화 마모의 미리 정해진 양이 분리 또는 필터 작용을 실질적으로 효력 없게 만들도록 구성된다.

IC와 정보 메모리를 갖는 RFID 트랜스폰더는 1비트 트랜스폰더(도 9 참조)와 달리, 보다 지능 시스템을 허용하는데, 이는 특히 더 복잡한 설비에서 구성요소나 구성요소들을 결정하는 것, 예컨대 마모된 플라스틱부의 더 가까운 배치 및 예컨대 더 신뢰성 있는 감지를 위해 예컨대 RFID 칩의 복수의 디텍터 요소(미도시)의 이용을 가능하게 만든다. 예컨대 도 16 내지 18에 나타난 바와 같은 성능 체크 또한 특유하게 연관될 수 있는 식별 정보에 의해 가능하게 만들어진다.

도 19a와 19b는 공지된 구조의 에너지 가이드 체인에 대한 원래의 장착 또는 새로운 장착을 위한 감지 모듈(190)을 나타낸다. 감지 모듈(190)은 일반 RFID 트랜스폰더를 위한 판형의 평평한 마운팅(192)을 갖는 인젝션 몰딩으로서 한 피스로 제작된다. 트랜스폰더는 끝단의 개방 슬롯을 통해 마운팅(192)으로 삽입되어, 예컨대 주조나 접착제에 의해 하우징(191)에 고정된다. 체인 링크(7)에서의 설치를 위해, 하우징(191)은 길이 방향에서 반대되도록 제1 숫커넥터(193A)와 제2 암커넥터(193B)를 갖는다. 제1 커넥터(193A)는 결합 돌출부와 동일한 구조인데, 이는 횡 방향 레그(9) 또는 개방 레그를 분리 가능하게 결합하기 위해, 체인 링크(7)의 사이드 플레이트(8)에 전형적으로 형성되는 것으로, 다시 말해 이는 횡 방향 레그(9)의 해당 커넥터 마운팅을 포지티브 형상 매칭하는 것으로 이루어진다. 제2 커넥터(193B)는 횡 방향 레그(9)의 커넥터 마운팅과 동일한 구조인데, 다시 말해 이는 사이드 플레이트(8)의 결합 돌출부를 네거티브 형상 매칭하는 것으로 이루어진다. 이로써 감지 모듈(190)은 도 19b에 나타난 바와 같이, 가능하게는 연결부로서 더 짧은 횡 방향 레그를 이용하여, 전형적인 횡 방향 레그(9)의 위치에 장착될 수 있다. 마운팅(192)의 위치는 이 경우 라디오 회로(여기서는 미도시)가 감지될 원하는 마모 한계(W)에 배치되도록, 사이드 플레이트(8)의 높이 방향으로 원하는 만큼 외측으로 돌출되도록 배치될 수 있다.

도 20a 내지 20d는 본 발명의 다른 실시예로서, 특히 공지된 에너지 가이드 체인(1)의 체인 링크(7)에 대한 새로운 장착 또는 원래의 장착에 매우 적합한 감지 모듈(200)을 나타낸다. 감지 모듈(200)은 평평한 판형의 메인부(293)와 메인부의 메인 평면에 대해 횡 방향으로 돌출된 헤드(294)를 갖는 플라스틱의 하우징(291)을 갖는다. 메인부(293)는 필름 힌지(296)를 이용하여 회전 커버(295)에 의해 개방되어, 하우징(291)의 적절한 마운팅(292)으로 라디오 회로(10)를 도입할 수 있다. 추가로 하우징(291)은 에너지 가이드 체인(1)의 길이 방향으로 연장된 횡 방향 레그(9)의 리세스(299)로의 맞물림 체결을 위한 래칭 텅(latching tongue)(298)을 갖는다. 이러한 리세스(299)는 종래의 횡 방향 레그(9)에서 미리 정해진 간격의 내부 분할을 위해 공지된 분리 레그(미도시)를 장착하기 위해, 격자형 패턴으로 전형적으로 제공된다. 이들 리세스(299)는 감지 모듈(200)을 고정하기 위해 사용될 수 있다. 즉 닫힌 메인부(293)는 횡 방향 레그(9)의 리스세와 장착되도록 삽입 러그 또는 텅(insertion lug or tongue)의 형태를 가져, 도 20c와 20d에 나타난 바와 같이 용이하게 장착될 수 있다. 래칭 텅(298)은 감지 모듈(200)을 고정하기 위해 횡 방향 레그(9)에 체결된다.

도 20a 내지 20d의 라디오 회로(10)는 제1 회로부(10A)와 연성의 제2 회로부(10B)를 포함하는 특히 바람직한 두 부분의 구조로 이루어진다. 적어도 RFID 트랜스폰더의 집적 회로 또는 마이크로칩(위 참조)은 종래의 회로와 같은 견고한 기판 또는 캐리어에서 제1 회로부(10A)에 제공된다. 제2 회로부(10B)는 연성이며, 예컨대 FCB, "플렉스프린트(Flexprint)", 필름 회로 등의 형태를 갖는다. 제2 회로부(10B)는 제1 회로부(10A)로부터 공간적으로 스텝을 가지며 그 메인 평면에 대해 횡 방향으로 배치된 공간 영역의 디텍터 요소(26) 및 제1 회로부(10A)에 대한 디텍터 라인을 포함한다. 감지 모듈(200)의 헤드(294)에는 리세스(297)가 제공되는데, 이에 의하여 그 공간적 위치가 감지될 마모 한계(W)를 특정하도록, 디텍터 요소(26)가 제2 회로부(10B)에 배치되어 예컨대 주조 또는 접착됨으로써 결합된다. 이로써 디텍터 요소(26)의 위치 및 마모 한계(W)는 헤드(294)의 크기, 특히 구조적 높이를 결정함으로써, 횡 방향 레그(9)의 공칭 위치에 대해 선택적으로 정의될 수 있다. 연성의 회로부(10B)는 디텍터 요소(26)의 스텝을 갖는 돌출 위치를 허용한다. 디텍터 요소(26)를 갖는 헤드(294)의 영역은 열화 마모에 노출되어, 일종의 의도된 파손 지점으로서 역할을 한다.

디텍터 모듈(200)은 에너지 가이드 체인의 공지된 대응부(counterpart portion)와 협력하는 기계적 커넥터, 예컨대 횡 방향 레그(9)에 분리 레그(미도시)를 고정하기 위한 리세스(299)를 갖는다. 도 19와 20에 나타난 바와 같은 감지 모듈(190, 200)은 크리티컬 길이 방향부(14)에서 전기적 열화 감지의 기능을 갖는 다이내믹 라인 가이드(1)로서 단순하고 특별한 실시를 제공한다. 감지 모듈(190, 200)의 하우징(192, 292)은 바람직하게는 체인 링크(7)의 사이드 플레이트(8)보다 마모에 대해 낮은 저항성을 갖는, 특히 더 부드러운 플라스틱으로 이루어진다.

도 1 내지 4에 나타난 구조에 대한 대안으로서, 도 21a와 21b는 다이내믹 라인 가이드 유닛(211)을 나타내는데, 이는 길이 방향에서 한 피스로 제작된 복수의 세그먼트(217) 시리즈가 부분적으로 구성된다. 이웃한 세그먼트(217)는 각각의 필름 힌지(219)에 의해 길이 방향으로 함께 유연하게 연결된다. 라인 가이드 유닛(211)의 구조는 예컨대 WO 2005/040659 A1으로부터 공지되어 있다. 이러한 실시예는 특히 마모 노후 및/또는 피로 파괴되기 쉬운 세그먼트(217)의 크리티컬 영역(11)에서 열화의 감지를 위한 라디오 회로(210)를 제공한다. 여기서 라디오 회로(210)는 선택된 세그먼트(217)의 변곡부에서 반경 방향 내측인 밑면에 대해 자가 접착성의 RFID 태그의 형태로 장착된다. 만약 마모가 마모 한계(W)를 초과하면, 라디오 회로(210)도 마모되어 작동하지 못하게 된다. 이 경우 예컨대 안테나 스스로가 디텍터 요소를 대신할 수 있어, 저렴한 RFID 태그가 사용될 수 있다.

도 1 내지 5
1: 에너지 가이드 체인
2: 상부 연장부
3: 하부 연장부
4: 변곡부
5: 엔터테인먼트 부재
6: 고정 지점
7: 체인 링크
8: 사이드 플레이트
10: 라디오 회로
11: 크리티컬 영역
12: RFID 판독 장치
14: 크리티컬 체인부
15: 플레이트 파손 또는 플레이트 균열(재료 피로)
W: 마모 한계
도 6 내지 8
11: 크리티컬 영역
20, 20A, 20B: RFID 트랜스폰더
21: RFID 마이크로칩
22: RFID 안테나
23: 캐리어
24: 디텍터 라인
26: 디텍터 요소
28: 분로 저항
610, 710, 810: 라디오 회로
W: 마모 한계
도 9a와 9b
10: 라디오 회로
90: 사이드 플레이트
92: 리세스
93: 측벽
94: 마개 요소
도 10
7: 체인 링크
8: 사이드 플레이트
9: 횡 방향 레그
100: 슬라이드 슈(slide shoe)
도 11
11: 크리티컬 영역
24: 디텍터 라인
26: 디텍터 요소
120: RF 트랜스폰더
122: RF 인덕션 안테나
125: RF 커패시터
23: 캐리어
W: 마모 한계
도 12
24: 디텍터 라인
1210: 라디오 회로
1221: RFID 칩
1226, 1227: 디텍터 요소
1220: RFID 트랜스폰더
C1: 공진 커패시터
L1: 공진 코일(안테나)
C2: 간섭 커패시터
L2: 간섭 코일
W1, W2: 마모 한계
도 13
26: 디텍터 요소
1310: 라디오 회로
1321: RFID 칩
1320: RFID 트랜스폰더
1322: 쌍극자 안테나
1330: IC
도 14
26: 디텍터 요소
1410: 라디오 회로
1421: RFID 칩
1422: 쌍극자 안테나
도 15
26: 디텍터 요소
1510: 라디오 회로
1521: RFID 칩
1522: 쌍극자 안테나
1540: 디텍터 회로
1542: 전압원
1544: 트랜지스터(PNP)
1546: LED
1550: 포토트랜지스터(NPN)
도 16 내지 18
11: 크리티컬 영역
1610, 1710, 1810: 라디오 회로
1621A: RFID 칩
1621B: RFID 칩
1622, 1722, 1822: 안테나
1623: 전송 라인
1626: 디텍터 요소
1627: 스터브 라인
W: 마모 한계
도 19a와 19b
190: 감지 모듈
191: 하우징
192: 마운팅
193A: 숫커넥터
193B: 암커넥터
도 20a 내지 20d
10: 라디오 회로
10A: 제1 회로부
10B: 제2 회로부
26: 디텍터 요소
200: 감지 모듈
291: 하우징
292: 마운팅
293: 메인부
294: 헤드
295: 회전 커버
296: 필름 힌지
297: 리세스
298: 래칭 텅(latching tongue)
299: (횡 방향 레그(9)의) 리세스
도 21a와 21b
11: 크리티컬 영역
211: 라인 가이드 유닛
210: RFID 태그
217: 세그먼트
219: 필름 힌지
W: 마모 한계

Claims

열화의 전기적 감지를 갖는 에너지 가이드 체인(1)으로서,
상기 에너지 가이드 체인은 제1 연결단(6)과 그에 대해 이동 가능한 제2 연결단(5) 사이에서, 케이블이나 호스와 같은 라인을 보호하도록 가이드하기 위한 통로를 형성하는 복수의 체인 링크(7)를 포함하고,
이웃한 체인 링크(7)는 길이 방향으로 각각 힌지식으로(hingedly) 함께 연결되며,
마모 노후, 크랙 및/또는 피로 파괴로 인한 적어도 하나의 체인 링크(7)의 크리티컬 영역(critical region)(11)의 열화 노후를 감지하기 위한 장치를 포함하여,
상기 장치(10)는 적어도 하나의 체인 링크(7)에 또는 이웃한 다른 체인 링크에 배열된 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)및 상기 트랜스폰더와 협력하며 적어도 하나의 체인 링크에 배열된 적어도 하나의 디텍터 요소(26;1226, 1227; 1626)를 갖고,
상기 디텍터 요소는 상기 크리티컬 영역(11)의 미리 정해진 정도의 마모 시 상기 트랜스폰더의 거동을 변화시켜, 열화 노후로 인한 상기 변화가 무선으로 감지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
열화의 전기적 감지를 갖는 라인 가이드 유닛(221)으로서,
상기 라인 가이드 유닛(211)은 한 피스로 제작되며 제1 연결단(6)과 그에 대해 이동 가능한 제2 연결단(5) 사이에서 케이블이나 호스와 같은 라인을 보호하도록 가이드하기 위한 통로를 형성하는 복수의 세그먼트(217)를 갖는 적어도 하나의 길이 방향부(longitudinal portion)를 포함하고,
이웃한 세그먼트(217)는 연성의 연결부(219)에 의해 길이 방향으로 각각 함께 연결되며,
마모 노후, 크랙 및/또는 피로 파괴로 인한 적어도 하나의 세그먼트 링크(217)의 크리티컬 영역(11)의 열화 노후를 감지하기 위한 장치를 포함하고,
상기 장치(10)는 적어도 하나의 세그먼트(217)에 또는 이웃한 다른 세그먼트에 배열된 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)및 상기 트랜스폰더와 협력하며 적어도 하나의 세그먼트에 배열된 적어도 하나의 디텍터 요소(26;1226, 1227; 1626)를 가지며,
상기 디텍터 요소는 상기 크리티컬 영역(11)의 미리 정해진 정도의 마모 시 상기 트랜스폰더의 거동을 변화시켜, 열화 노후로 인한 상기 변화가 무선으로 감지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 트랜스폰더 및 상기 협력하는 디텍터 요소는 감지 모듈(100; 190; 200)에 통합되는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
특히 제3항에 있어서,
상기 라인 가이드의 마모되기 쉬운 길이 방향부의 복수의 체인 링크(7) 또는 세그먼트는 적어도 하나의 감지 모듈(100; 190; 200)을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
상기 디텍터 요소(26; 1226, 1227; 1626)는 상기 크리티컬 영역에서 연장되며 상기 미리 정해진 정도의 열화 노후 시 차단되는 디텍터 라인(24; 1627)의 라인부(line portion)의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제5항에 있어서,
상기 트랜스폰더(20)는 상기 디텍터 요소(26)를 통해 단락 회로가 되는 안테나(22; 122)를 포함하며,
상기 디텍터 요소(26)는 상기 미리 정해진 정도의 열화 노후 시 상기 단락 회로를 개방하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더(20)는 안테나를 포함하고,
상기 디텍터 요소는 상기 크리티컬 영역에서 연장되며 상기 미리 정해진 정도의 열화 노후 시 차단되는 상기 안테나의 일부의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 안테나는 인덕션 코일(22; 122)의 형태 또는 쌍극자 안테나(1322; 1422; 1522)의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더는 식별 정보를 저장하는 마이크로칩(21)을 갖는 수동 RFID 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더는 식별 정보를 저장하는 마이크로칩(1521)을 갖는 능동 RFID 트랜스폰더(1510)의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더(20, 20A, 20B)는 바람직하게는 라디오 주파수 방법을 위한 상기 안테나로서 LC 진동 회로를 갖는 수동 1비트 트랜스폰더의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더는 전자기 또는 자기음향 원리에 따라 설계되고, 상기 크리티컬 영역에서 상기 디텍터 요소로서 연장되며 상기 미리 정해진 정도의 열화 노후 시 작동하지 못하게 되는 자화 가능한 또는 자기변형식 요소를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
성능 체크를 위한 상기 장치(810)는 적어도 하나의 다른 독립적인 테스트 트랜스폰더(20B)를 갖되, 그 거동은 바람직하게는 마모로 인해 변화하지 않는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항에 있어서,
상기 체인 링크(7)는 대향하도록 배치된 사이드 플레이트(8)를 각각 포함하고,
상기 체인 링크 중 적어도 일부는 상기 사이드 플레이트를 연결하는 적어도 하나의 횡 방향 레그(9)를 가지며,
상기 디텍터 요소(26)는 상기 사이드 플레이트(8)의 마모되기 쉬운 좁은 측에 장착되는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제3항 또는 제14항에 있어서,
상기 감지 모듈(100; 190; 200)은 기계적 결합을 위해 상기 체인 링크(7) 또는 세그먼트의 커넥터와 협력하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제14항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더(20; 20A, 20B)는 자가 점착성 접착 라벨상에 구현되는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제16항 중 어느 하나에 있어서,
복수의 디텍터 요소(26; 1226, 1227; 1626)는 상기 체인 링크 또는 세그먼트상에서 또는 이웃한 체인 링크 또는 세그먼트 상에서 크리티컬 영역(11)에 각각 배열되어, 공통된 트랜스폰더, 바람직하게는 마이크로칩을 갖는 RFID 트랜스폰더와 협력하는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제17항 중 어느 하나에 있어서,
상기 디텍터 요소(26; 1226, 1227; 1626)는 수동 회로 요소의 형태 또는 컨덕터부(conductor portion)의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제17항 중 어느 하나에 있어서,
상기 체인 링크 또는 세그먼트는 상기 크리티컬 영역(11)에서, 상기 미리 정해진 정도의 마모 시 상기 디텍터 요소를 발동시키는 의도된 파손 지점을 각각 갖고,
상기 디텍터 요소(26; 1226, 1227)는 바람직하게는 전기기계식 또는 전자식(1330) 스위칭 장치의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
제1항 내지 제19항 중 어느 하나에 있어서,
상기 라인 가이드는 하부 연장부(3)와 그에 대해 슬라이드 가능한 또는 자립식의 상부 연장부(4)를 갖고,
상기 트랜스폰더 및 그와 협력하는 상기 디텍터 요소는 상기 상부 연장부(3)의 일부에 배열되는 것을 특징으로 하는 라인 가이드.
미리 정해진 정도의 열화 노후 시 거동이 변화하는 적어도 하나의 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)를 갖는 이동 가능한 라인 가이드(1) 및 상기 트랜스폰더 거동을 무선으로 모니터링하기 위해 상기 트랜스폰더와 무선으로 협력하는 판독 장치(12)를 포함하는 열화의 전기적 감지를 위한 시스템
제21항에 있어서,
상기 라인 가이드에 의해 공급되는 소비재를 멈추기 위한 비상 셧다운 장치,
유지 보수 신호 전송 시스템에 대한 데이터 인터페이스 및/또는
상품 관리 시스템에 대한 데이터 인터페이스를 포함하는 시스템.
열화의 전기적 감지를 갖는 라인 가이드(1)에 대한 본래의 장착 또는 새로운 장착을 위한 감지 모듈(100; 190; 200)로서,
안테나와 디텍터 요소(26)를 갖는 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)및 상기 라인 가이드(1)와 협력하여 상기 라인 가이드(1)에 상기 감지 모듈(100; 190; 200)을 결합하는 결합 부재(193A, 193B; 293, 298)를 갖는 특히 플라스틱의 하우징(192; 292)을 포함하고,
상기 하우징은 상기 디텍터 요소(26)를 갖는 상기 하우징의 영역이 열화 노후에 대해 크리티컬한 영역(11)으로 노출되는 구성으로 이루어지며,
상기 결합 부재(193A, 193B; 293, 298)는 바람직하게는 횡 방향 레그(9) 또는 사이드 플레이트(8)상의 그에 대한 연결부와 협력하는 감지 모듈.
제23항에 있어서,
상기 디텍터 요소(26)가 제공되는 연성의 제2 회로부(10B) 및 강성의 제1 회로부(10A)를 갖는 것으로, 상기 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320…)를 포함하는 두 파트의 라디오 회로(10)를 특징으로 하는 감지 모듈.
특히 열화 노후의 감지를 위한 라디오 회로(1610; 1710; 1810)로서,
제1 트랜스폰더 유닛, 특히 제1 RFID 집적 회로(1621A) 및
상기 제1 트랜스폰더 유닛에 연결된 안테나(1622; 1722; 1822)를 포함하여,
제2 트랜스폰더 유닛, 특히 상기 제1 트랜스폰더 유닛의 안테나(1622; 1722;1822)에 연결된 제2 RFID 집적 회로(1621B) 및
디텍터 라인, 특히 상기 제2 트랜스폰더 유닛(1621B)에 연결된 단락 회로 스터브 라인(short-circuit stub line) 또는 개방단의 스터브 라인(open-ended stub line)을 특징으로 하고,
공간적으로 별개의 크리티컬 영역의 디텍터 라인은 상기 크리티컬 영역의 상태의 미리 정해진 변화 시, 특히 미리 정해진 정도의 마모 시, 상기 제2 트랜스폰더 유닛(1621b)의 거동을 변화시켜, 상기 변화가 무선으로 감지될 수 있도록 하는 디텍터 영역(1626)을 갖는 라디오 회로.
제25항에 있어서,
상기 트랜스폰더 유닛은 RFID 집적 회로, 특히 UHF-RFID 회로(1621A, 1621B)의 형태이고,
상기 제2 RFID 회로는 전송 라인(1623)을 통해 공통된 안테나에 전도성으로 연결되며,
상기 디텍터 라인은 스터브 라인(1627)의 형태이고,
특히 상기 디텍터 영역(1626)은 상기 제2 RFID 회로와 상기 안테나 사이의 전력 전송과 관련하여 미스매칭을 야기하는 것을 특징으로 하는 라디오 회로.
제25항 또는 제26항에 있어서,
상기 미스매칭은 상기 상태의 변화 시, 특히 상기 미리 정해진 정도의 열화 노후 시, 상기 디텍터 영역(1626)이 상기 크리티컬 영역에서 상기 스터브 라인(1627)의 나머지로부터 분리됨으로써, 실질적으로 효력이 없어질 수 있고,
이는 특히 상기 제2 RFID 회로(1621B)에 대해 충분한 전송 전력을 야기하는 것을 특징으로 하는 라디오 회로.
제26항 또는 제27항에 있어서,
분리된 디텍터 영역 없이 유지되는 스터브 라인(1627)의 일부는 상기 제2 RFID 회로와 상기 안테나 사이의 전력 전송과 관련하여 실질적으로 매칭을 야기하는 것을 특징으로 하는 라디오 회로.
제25항 내지 제28항 중 어느 하나에 있어서,
상기 트랜스폰더 유닛은 서로 다른 식별을 갖는 동일한 구조의 RFID 집적 회로(1621A, 1621B), 특히 UHF-RFID 회로의 형태인 것을 특징으로 하는 라디오 회로.
제25항 내지 제29항 중 어느 하나에 있어서,
상기 디텍터 라인은 마모 상태에 의존하는 미스매칭과 바람직하게는 매칭을 위한 단락 회로 스터브 라인(1627)의 형태인 것을 특징으로 하는 라디오 회로.
열화 노후 감지를 위한 제25항 내지 제30항 중 어느 하나에 따른 라디오 회로를 갖는 능동 라인 가이드, 특히 에너지 가이드 체인.
이동 가능한 라인 가이드(1; 221)의 크리티컬 영역의 열화, 특히 마모 노후, 크랙 및/또는 피로 파손으로 인한 열화를 전기적으로 감지하는 방법으로서,
미리 정해진 정도의 열화 노후 시, 상기 라인 가이드(1; 221)에 배열된 트랜스폰더(20, 20A, 20B; 1220; 1320)의 거동이 변화하고,
판독 장치(12) 또는 트랜스시버는 유지 보수 메시지 및/또는 비상 정지를 발동시키기 위해 상기 변화를 무선으로 감지하는 것을 특징으로 하는 방법.