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Die Erfindung betrifft ein System
zur Überwachung
einer einem Verschleiß unterworfenen
Deckschicht eines Gegenstandes, insbesondere ein System zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes,
das folgende Merkmale aufweist:
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- – in
den Gegenstand ist mindestens ein Transponder eingebettet
- – außerhalb
des Gegenstandes ist mindestens eine ortsfeste Sende-/Empfangseinrichtung
angeordnet, die permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt
- – der
Transponder ist in einem Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung
durch das elektromagnetische Feld mit Energie versorgbar und sendet
Daten an diese, wenn er mit Energie versorgt wird.
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Die Erfindung betrifft ferner ein
Verfahren zur Überwachung
einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht
eines Gegenstandes, insbesondere ein Verfahren zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes.
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Die Erfindung wird im folgenden im
Zusammenhang mit einem System zur Überwachung der Deckschicht
eines Fördergurtes
erläutert.
Es wird jedoch ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß die
Erfindung nicht auf ein derartiges System beschränkt ist. Vielmehr können mit
dem System auch die Laufstreifen eines Kraftfahrzeugreifens oder
die einem Verschleiß unterworfenen
Oberflächen
eines Antriebsriemens etc. überwacht
werden.
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Der Überwachung der Deckschicht
von Fördergurten
kommt eine besondere Bedeutung zu, da es bei einem zu starken Verschleiß der Deckschicht des
Fördergurtes
zu einer Schädigung
des Fördergurtes
und im Extremfall sogar zu einem Reißen des Fördergurtes kommen kann. Hierdurch
können
kostenspielige Folgeschäden
und Produktionsausfälle entstehen.
Eine zuverlässige
Erfassung des Verschleißzustandes der
Deckschicht des Fördergurtes kann
dazu beitragen, daß die
Fördergurte
so rechtzeitig repariert bzw. ersetzt werden, daß Folgeschäden bzw. Produktionsausfälle vermieden
werden können.
Dementsprechend sind aus dem Stand der Technik bereits Systeme bekannt,
die sich mit der zuverlässigen
Erfassung des Verschleißzustandes
der Deckschicht eines Fördergurtes
befassen.
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So ist aus der
DE 44 44 264 C1 ein System zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes
der eingangs genannten Art bekannt. Jeder in den Fördergurt
eingebettete Transponder steht mit einer Leiterschleife in Wirkverbindung.
Die Leiterschleifen sind in die Deckschicht des Fördergurtes eingebettet,
wobei die Enden der Leiterschleifen derartig nach oben aufgerichtet
sind, daß sich
ihre Spitzen in unterschiedlichen Entfernungen von der Oberfläche der
Deckschicht befinden. Über
die Leiterschleife wird der ihr zugeordnete Transponder mit Energie
versorgt, wenn er in den Empfangsbereich der externen ortsfesten
Sende-/Empfangseinrichtung kommt. Der Transponder sendet dann eine
individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung aus. Kommt
es zu einem Verschleiß der
Deckschicht des Fördergurtes,
so wird abhängig
von der Stärke des
Verschleißes
die Spitze einer Leiterschleife durchtrennt, so daß der dieser
Leiterschleife zugeordnete Transponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung
nicht mehr mit Energie versorgt werden kann. Die Sende-/Empfangseinrichtung erhält in diesem
Fall keine individuelle Kennung mehr von dem Transponder, was für diese
ein Anzeichen dafür
ist, daß an
einer bestimmten Stelle der Fördergurtdeckschicht
ein bestimmter Verschleiß vorliegt. Die
Sende-/Empfangseinrichtung kann dann entsprechende Maßnahmen
einleiten.
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Das aus der
DE 44 44 264 C1 bekannte
System ist zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes
nur bedingt geeignet, da die in die Deckschicht eingebetteten Leiterschleifen
eine hohe mechanische Empfindlichkeit aufweisen und infolgedessen
nicht nur durch den Verschleiß der
Deckschicht, sondern auch durch andere Ursachen, z.B. Materialermüdung, zerstört werden
können.
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Aus der
DE 195 25 326 C1 ist ebenfalls
ein System zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes
der eingangs genannten Art bekannt. In die Deckschicht des Fördergurtes
sind in unterschiedlichen Abständen
zur Oberfläche
mehrere Transponder eingebettet. Die Transponder übermitteln
eine individuelle Kennung an eine externe ortsfeste Sende-/Empfangseinrichtung,
wenn sie in den Empfangsbereich dieser kommen. Infolge eines Verschleißes der
Deckschicht des Fördergurtes
kommt es abhängig
von der Stärke
des Verschleißes
zu einem Ausfall der Transponder, so daß bei fortschreitendem Verschleiß immer
weniger Transponder ihre individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung übertragen.
Die Sende-/Empfanseinrichtung kann anhand des Ausfalls der individuellen
Kennung den Verschleiß der
Deckschicht bestimmen und ggf. bestimmte Maßnahmen einleiten.
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Auch das aus der
DE 195 25 326 C1 bekannte
System ist nur bedingt zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes
geeignet, da die in die Deckschicht eingebetteten Transponder nicht
nur durch den Verschleiß der
Deckschicht, sondern auch durch andere Ursachen, z.B. durch den
Aufschlag eines einzelnen Fördergutstückes vorzeitig
zerstört werden
können.
Dieser Fall kann insbesondere dann eintreten, wenn grobstückiges Material
gefördert
wird und sich der Transponder direkt im Beanspruchungsbereich des
Gurtes befindet. Durch eine vorzeitige Zerstörung der Transponder wird eine
Anzeige des Verschleißes
in der Sende-/Empfangseinrichtung ausgelöst, obwohl die Deckschicht
des Fördergurtes noch
in vollständiger
Dicke vorhanden ist.
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Aus der
DE-PS 12 33 323 ist ein System bekannt,
mit dessen Hilfe ein Fördergurt
auf Längsschlitze überwacht
werden kann. Dazu ist in den Fördergurt
ein Magnet eingebettet, der an einem Rand des Fördergurtes mit Hilfe eines
Ankers verankert ist. Der Magnet wird von einer Hülse umschlossen
und von dieser abgeschirmt. An die Hülse schließt sich ein Seil, das mit Hilfe
eines weiteren Ankers auf der gegenüberliegenden Seite des Fördergurtes
verankert ist.
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Wird der Fördergurt durch einen Gegenstand der
Länge nach
aufgeschlitzt, so wird dadurch das Seil aus dem Fördergurt
herausgerissen und die Hülse
von dem Magneten abgezogen. Der Magnet liegt dann frei und induziert
eine Spannung in einer außerhalb
des Fördergurtes
liegenden Spule, die daraufhin den Betrieb des Fördergurtes abschaltet.
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Der
DE-PS
12 33 323 ist nicht zu entnehmen, wie mit dem aus dieser
Druckschrift bekannten System der Verschleiß einer Deckschicht eines Fördergurtes überwacht
werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
System zur Überwachung
einer einem Verschleiß unterworfenen
Schicht eines Gegenstandes, insbesondere ein System zur Überwachung
der Deckschicht eines Fördergurtes,
zu schaffen, mit dem eine zuverlässige
Verschleißüberwachung
der dem Verschleiß unterworfenen
Schicht möglich
ist und in dem Fehlanzeigen weitestgehend vermieden werden können. Der
Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung
einer einem Verschleiß unterworfenen
Schicht eines Gegenstandes, insbesondere zur Überwachung der Deckschicht
eines Fördergurtes,
zu schaffen, mit dem eine zuverlässige
Verschleißüberwachung
ohne Fehlanzeigen möglich
ist.
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Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Deckschicht eine ferromagnetische Schicht
hoher Permeabilität
eingebettet ist, die zwischen dem Transponder und der Oberfläche der Deckschicht
liegt und den Transponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung
derart abschirmt, daß die
Sende-/Empfangseinrichtung keine Daten von dem Transponder empfängt.
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Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal
des nebengeordneten Anspruchs 12 wird die Aufgabe ferner dadurch
gelöst,
daß in
der Sende-/Empfangseinrichtung permanent überprüft wird, ob Daten von einem
in den Gegenstand eingebetteten Transponder empfangen werden und
daß von
der Sende-/Empfangseinrichtung Maßnahmen eingeleitet werden,
wenn dies geschieht.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist
darin zu sehen, daß der
Transponder außerhalb
der üblichen Verschleißzone der
Deckschicht in oder an dem Gegenstand angeordnet ist und daß eine Meldung
des Verschleißes
erfolgt, wenn die dem Transponder zugeordnete flächige ferromagnetische Schicht
durch Verschleiß großflächig zerstört wird,
so daß sie
ihre abschirmende Wirkung verliert.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile
sind insbesondere darin zu sehen, daß der Verschleiß der Deckschicht
zuverlässig überwacht
werden kann, ohne daß es
zu Fehlanzeigen kommt, da die ferromagnetische Schicht ihre abschirmende
Wirkung auch dann noch beibehält,
wenn sie (beispielsweise durch die Beaufschlagung der Deckschicht
eines Fördergurtes
durch ein grobes Fördergut)
geringfügig
beschädigt
ist (also beispielsweise einen Riß aufweist), und da der Transponder
unterhalb der ferromagnetischen Schicht angeordnet ist, so daß er vor
den üblichen
mechanischen Belastungen des Gegenstandes geschützt ist. Ein weiterer Vorteil
der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei einem Verschleiß der Deckschicht
lediglich die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität zerstört wird,
da der Transponder unterhalb dieser Schicht angeordnet ist. Diese
Schicht kann einfach und ohne großen Kostenaufwand bei einer
Reparatur des Gegenstandes ersetzt werden. Die in den Gegenstand
eingebetteten Transponder werden hingegen bei einem Verschleiß der Deckschicht
nicht zerstört.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung nach Anspruch 2 ist die Sende-/Empfangseinrichtung derart zur Deckschicht
angeordnet, daß die
ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung
zwischen dem Transponder und der Sende-/Empfangseinrichtung liegt.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung nach Anspruch 3 ist die Sende-/Empfangseinrichtung derart
zur Deckschicht angeordnet, daß der
Tansponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangsschicht zwischen
der ferromagnetischen Schicht und der Sende-/Empfangseinrichtung liegt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
muß der Transponder
in unmittelbarer Nachbarschaft zu der ferromagnetischen Schicht
hoher Permeabilität
angeordnet sein. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Fall der Transponder
im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung nicht ausgelesen
werden kann, obwohl er sich zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung
und der ferromagnetischen Schicht hoher Permeabilität befindet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 4 verläuft
die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität weitgehend parallel zur Oberfläche der
einem Verschleiß unterworfenen Schicht.
Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß sich die
gesamte ferromagnetische Schicht in einem definierten Abstand zur
Oberfläche der
Verschleißschicht
befindet, so daß ein
definierter Verschleiß angezeigt
wird, wenn die ferromagnetische Schicht durch Verschleiß großflächig zerstört wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 5 besteht die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität aus einer
Metallfolie. Gemäß einer
Weiterbldung der Erfindung nach Anspruch 6 besteht die ferromagnetische
Schicht hoher Permeabilität
aus einem Drahtgitter.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 7 weist die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität eine Dicke
von 0,1 mm bis 2 mm auf. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist insbesondere darin
zu sehen, daß die
ferromagnetische Schicht auch in extrem dünne Verschleißschichten
eingebettet werden kann und somit der Verschleiß dieser zuverlässig überwacht
werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist darin
zu sehen, daß eine derartig
dünne ferromagnetische
Schicht sofort zerstört
wird, wenn sie durch den Verschleiß der Verschleißschicht
freigelegt wird. Somit wird der kritische Verschleiß unmittelbar
angezeigt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 8 besteht der Gegenstand aus mehreren Schichten und der
Transponder ist außerhalb der
einem Verschleiß unterworfenen
Schicht angeordnet. Dieser Weiterbildung liegt der Gedanke zugrunde, daß die Verschleißschicht
eines Gegenstandes auch anderen mechanischen Belastungen in besonders
hohem Umfang ausgesetzt ist. So wird beispielsweise die Deckschicht
des Fördergurtes
mit dem Fördergurt
beaufschlagt, so daß es
dort zu besonders hohen mechanischen Belastungen kommen kann. Vor
diesen hohen mechanischen Belastungen kann man den Transponder entweder
dadurch schützen,
daß man
ihn möglichst
tief in der Deckschicht einbettet oder aber dadurch, daß man ihn
außerhalb der
Deckschicht in eine andere Schicht einbettet. Der Vorteil der Weiterbildung
ist darin zu sehen, daß der in
den Gegenstand eingebettete Transponder besonders gut vor den üblichen
mechanischen Belastungen, denen der Gegenstand ausgesetzt ist, geschützt ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 9 steht der Transponder mit einer unterhalb der ferromagnetischen
Schicht hoher Permeabilität
in den Gegenstand eingebetteten elektrisch leitfähigen Leiterschleife in Wirkverbindung. Über diese
Leiterschleife kann der Transponder mit Energie versorgt werden,
wenn er sich im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung befindet.
Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß der Transponder
an einer beliebigen Stelle in dem Gegenstand positionierbar ist,
sofern er an dieser Stelle über
die Leiterschleife mit Energie versorgt werden kann. Bevorzugt wird
der Transponder an einer Stelle angeordnet, die einer besonders
geringen mechanischen Belastung des Gegenstandes im alltäglichen
Gebrauch ausgesetzt ist. Vorzugsweise wird bei dieser Weiterbildung
die Leiterschleife bei einem aus mehreren Schichten bestehenden
Gegenstand außerhalb
der Verschleißschicht
angeordnet. In diesem Fall ist die Leiterschleife vor den alltäglichen
mechanischen Belastungen, die auf den Gegenstand einwirken, besondes
gut geschützt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 10 sind in der einem Verschleiß unterworfenen Deckschicht
mehrere ferromagnetische Schichten hoher Permeabilität eingebettet,
die sich in unterschiedlicher Schichttiefe befinden, wobei jeder Schicht
mindestens ein Transponder zugeordnet ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung
ist darin zu sehen, daß unterschiedliche
Verschleißgrade
der Verschleißschicht
des Gegenstandes überwacht
werden können.
Die Sende-/Empfangseinrichtung kann dann bei einem geringen Verschleiß zunächst eine
Warnung ausgeben, wohingegen sie bei einem fortgeschrittenen Verschleiß ein Weiterbetreiben
des Gegenstandes unterbinden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach
Anspruch 11 sendet jeder in den Gegenstand eingebettete Transponder
eine individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung aus, wenn er von
dieser mit Energie versorgt wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung
ist darin zu sehen, daß anhand
der individuellen Kennung von der Sende-/Empfangseinrichtung die
Position des Transponders und damit die Position des Verschleißes erfaßt werden,
wenn sie die individuelle Kennung des Transponders empfängt.
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Ein Ausführungsbeispiel und weitere
Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden
Figuren erläutert,
darin zeigt:
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1 ein
System zur Überwachung
eines Fördergurtes
in schematischer Darstellung,
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2a einen
Längsschnitt
aus einem System zur Überwachung
eines Fördergurtes,
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2b einen
Querschnitt durch einen Fördergurt,
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3a einen
Längsschnitt
aus einem System zur Überwachung
eines Fördergurtes,
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3b einen
Querschnitt durch einen Fördergurt,
-
4a einen
Ausschnitt aus einem Fördergurt
in perspektivischer schematischer Darstellung,
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4b einen
Querschnitt durch einen Fördergurt,
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5 einen
Längsschnitt
aus einem System zur Überwachung
eines Fördergurtes.
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1 zeigt
in schematsicher Darstellung ein System zur Überwachung eines endlos umlaufenden Fördergurtes 2,
wobei die Umlaufrichtung durch den Pfeil angedeutet ist. Außerhalb
des Fördergurtes 2 ist eine
externe ortsfeste Sende-/Empfangseinrichtung 4 angeordnet,
die permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt. In den Fördergurt
sind in regelmäßigen Abständen Transponder 6 eingebettet,
die jeweils durch eine (in der 1 nicht
gezeigte) ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität abgeschirmt
sind. Solange eine in die Deckschicht des Fördergurtes 2 eingebrachte
ferromagnetische Schicht nicht durch Verschleiß großflächig zerstört bzw. aus der Deckschicht
entfernt wird, kann die Sende-/Empfangseinrichtung 4 aus
den Transpondern 6 keine Daten auslesen, auch wenn einer
der Transponder 6 in den Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 kommt
(unter „Empfangsbereich" ist zu verstehen,
daß ein
Transponder 6 in diesem Bereich durch die Sende-/Empfangseinrichtung
mit Energie versorgt und ausgelesen werden könnte, wenn er nicht durch die
ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität abgeschirmt wäre).
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Im Gegensatz dazu kann die Sende-/Empfangseinrichtung 4 im
Empfangsbereich den Transponders 6 mit Energie versorgen
und Daten aus ihm auslesen, wenn die ihm zugeordete ferromagnetische
Schicht durch Verschleiß der
Deckschicht großflächig zerstört worden
ist oder aus dieser entfernt worden ist. In diesem Fall können von
der Sende-/Empfangseinrichtung 4 geeignete Maßnahmen eingeleitet
werden, die beispielsweise in der Meldung des Verschleißes bzw.
im Anhalten des Fördergurtes 2 bestehen
können.
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2a zeigt
im Längsschnitt
einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung eines Fördergurtes 2 mit
einer Sende-/Empfangseinrichtung 4. Der Fördergurt 2 enthält eine
Deckschicht 8, die durch Zugträger 10 in Form von
Stahlseilen oder in Form eines Trägergewebes von einer Laufschicht 12 getrennt
sind. Die nach außen
gerichtete Oberfläche 14 der
Deckschicht 8 wird beim Betreiben des Fördergurtes 2 mit Fördergut
beaufschlagt, so daß sie
einem Verschleiß unterworfen
ist. Die Laufschicht 12 wird beim Umlaufen des Fördergurtes 2 über die in
der 1 gezeigten Trommeln
geführt
und nicht mit Fördergut
beaufschlagt.
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In die Deckschicht 8 ist
in einem Abstand a zur Oberfläche 14 der
Deckschicht 8 eine ferromagnetische Schicht 16 hoher
Permeabilität
eingebettet, die weitgehend parallel zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 verläuft. Die
ferromagnetische Schicht 16 wird vorzugsweise als Metallschicht
oder als Drahtgitter ausgebildet und weist vorzugsweise eine Dicke d
von 0,1 mm bis 2 mm auf.
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Unterhalb der ferromagnetische Schicht 16 (von
der Deckschicht 14 aus gesehen) ist in die Laufschicht 12 in
einem Abstand b zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 ein
Transponder 6 eingebettet (die ferromagnetische Schicht 16 liegt
also zwischen dem Transponder 6 und der Oberfläche 14).
Der Transponder 6 besteht aus einem mit einer elektrisch
leitfähigen
Spule 18 verbundenen integrierten Schaltkreis 20 und
ist in der Laufschicht 12 so ausgerichtet, daß die von
der Spule 18 umfaßte
Fläche
weitgehend parallel zu der Oberfläche der Laufschicht 12 bzw. Deckschicht 8 verläuft. Typischerweise
umfaßt
die Spule des Transponders in etwa die Fläche einer handelsüblichen
Kreditkarte. Darüber
hinaus wird der Transponder 6 bevorzugt zum Schutz vor
mechanischen Belastungen in einen Körper 22 eingebettet.
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Die Längsausdehnung L der ferromagnetischen
Schicht 16 ist mindestens genauso groß wie die Längsausdehnung I des Transponders 6.
Die Breitenausdehnung B der ferromagnetischen Schicht 16 ist
ebenfalls mindestens genauso groß wie die Breitenausdehnung
b des Transponders 6 (siehe 2,
die einen Querschnitt entlang der in der 2a gezeigten Linie IIb-IIb zeigt). Vorzugsweise ist
die Längsausdehnung
L der ferromagnetischen Schicht 16 einmal bis 20mal so
groß wie
die Längsausdehnung
I des Transponders 6. Die Breitenausdehnung B der ferromagnetischen
Schicht 16 ist ebenfalls einmal bis 20mal so groß wie die
Breitenausdehnung b des Transponders 6. Es hat sich gezeigt,
daß bei
entsprechenden Abmessungen eine gute Abschirmung des Transponders 6 gegenüber der
Sende-/Empfngseinrichtung 4 gewährleistet ist.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 ist
oberhalb der Deckschicht 8 angeordnet, so daß die ferromagnetische
Schicht 16 zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und
dem Transponder 6 liegt, wenn der Transponder 6 sich
im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 befindet.
Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugt permanent ein
elektromagnetisches Feld. Solange die ferromagnetische Schicht 16 unbeschädigt ist
bzw. nur kleine Schädigungen,
z.B. in Form eines Risses aufweist, schirmt sie den Transponder 6 von
dem erzeugten elektromagnetischen Feld auch dann ab, wenn der Transponder 6 sich
im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 befindet.
Der Transponder 6 wird dann nicht mit Energie versorgt
und es können
keine Daten aus ihm ausgelesen werden.
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Wird die ferromagnetische Schicht 16 durch einen
Verschleiß der
Deckschicht 8 großflächig beschädigt oder
auch aus dieser herausgerissen, so verliert sie ihre abschirmende
Wirkung. Der Transponder 6 wird dann im Empfangsbereich
der Sende-/Empfangseinrichtung 4 mit
Energie versorgt und gibt seinerseits ein Signal mit der ihm eigenen
individuellen Kennung in umgekehrter Richtung an die Sende-/Empfangseinrichtung 4 ab.
Der Empfang des Signals ist für
die Sende-/Empfangseinrichtung 4 ein Anzeichen
dafür,
daß die
ferromagnetische Schicht 16 durch Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt bzw.
aus dieser herausgerissen worden ist und die Deckschicht 8 somit
im Bereich des Transponders 6 bis zu der Tiefe a, in der
die ferromagnetische Schicht 16 gelegen hat, verschlissen
ist. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 kann
dann entsprechende Maßnahmen
einleiten, die beispielsweise entweder in einer Warnung oder in
einem Anhalten des Fördergurtes
bestehen können.
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3a zeigt
im Längsschnitt
einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung der Deckschicht 8 eines
Fördergurtes 2.
In der Deckschicht 8 ist eine ferromagnetische Schicht 16 so
eingebettet, wie es bereits im Zusammenhang mit der 2 erläutert
worden ist. Unmittelbar unterhalb der ferromagnetischen Schicht 16 (von
der Oberfläche 14 der
Deckschicht 8 aus gesehen) ist ein Transponder 6 eingebettet.
Bezüglich
des Aufbaus des Transponders 6, der Ausrichtung des Transponders 6 in der
Deckschicht 8 und bezüglich
der Größenverhältnisse
der ferromagnetischen Schicht 16 zu dem Transponder 6 wird
auf die Figurenbeschreibung zu der 2 verwiesen.
Der Abstand zwischen der ferromagnetischen Schicht 16 und
dem Transponder 6 beträgt
nur wenige Millimeter, vorzugsweise 1 bis 5 mm.
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Unterhalb der Laufschicht 12 des
Fördergurtes 2 ist
eine Sende-/Empfangseinrichtung 4 angeordnet, so daß der Transponder 6 im
Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 also
zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und der ferromagnetischen
Schicht 16 liegt. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugt
permanent ein elektromagnetisches Feld. Es hat sich gezeigt, daß dennoch keine
Daten aus dem Transponder 6 ausgelesen werden können, solange
die ferromagnetische Schicht 16 nicht oder nur geringfügig beschädigt ist. Dies
ist wohl darauf zurückzuführen, daß durch
die ferromagnetische Schicht 16 die Feldlinien des elektromagnetischen
Feldes so umgelenkt werden, daß die
in der Spule 18 des Transponders 6 induzierte Spannung
nicht ausreicht, um den Transponder 6 mit Energie zu versorgen.
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Die ferromagnetische Schicht 16 verliert
ihre abschirmende Wirkung erst dann, wenn sie durch einen Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt oder
aus dieser herausgerissen wird. In diesem Fall wird der Transponder 6 von
der Sende- /Empfangseinrichtung 4 mit
Energie versorgt und es können
Daten aus ihm ausgelesen werden. Die Sende-/Empfangseinrichtung
kann dann Maßnahmen
einleiten, so wie es bereits im Zusammenhang mit der 2 erläutert worden ist. Es hat sich
gezeigt, daß bei
einer Beschädigung
der ferromagnetischen Schicht 16 auch bei diesem Ausführungsbeispiel
der Transponder 6 unbeschädigt bleibt, obwohl er in unmittelbarer
Nachbarschaft zu der ferromagneitschen Schicht 16 angeordnet
ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Überwachungssystem
mit einer so hohen Genauigkeit arbeitet, daß nach einer Beschädigung der
ferromagnetischen Schicht 16 genügend Zeit bleibt, den Fördergurt
anzuhalten und zu reparieren, bevor auch der Transponder 6 beschädigt wird.
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4a zeigt
im Querschnitt einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung
eines Fördergurtes 2 mittels
einer Sende-/Empfangseinrichtung 4. 4b zeigt das System in einer schematischen
perspektivischen Ansicht. In den Fördergurt 2 ist in
dem Abstand a von der Oberfläche 14 der
Deckschicht 8 eine ferromagnetische Schicht 16 eingebettet.
Unterhalb der ferromagnetischen Schicht 16 (von der Oberfläche 14 der
Deckschicht 8 aus gesehen) ist eine elektrisch leitfähige Leiterschleife 24 in
den Fördergurt 2 eingebettet.
Bevorzugt wird die Leiterschleife 24 in die Laufschicht 12 des
Fördergurtes 2 eingebettet,
da sie dort besonders gut vor mechanischen Belastungen, die im alltäglichen
Gebrauch auf den Fördergurt 2 einwirken,
geschützt
ist. Die Leiterschleife 24 ist so ausgerichtet, daß die von
ihr umfaßte
Fläche
weitgehend parallel zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 verläuft. Sie
steht mit einem Transponder 6 derart in Wirkverbindung,
daß eine
durch die Sendeempfangseinrichtung 4 in die Leiterschleife
induzierte Spannung diesen mit Energie versorgen kann. Bevorzugt
wird der Transponder 6 dazu in der Laufschicht 12 derart
eingebettet, daß die
von der Spule des Transponders 6 umfaßte Fläche in der von der Leiterschleife 24 umfaßten Fläche liegt,
so wie es auch in der 4 gezeigt
ist.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 ist
oberhalb der Deckschicht 8 angeordnet, so daß sich die ferromagnetische
Schicht 16 zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und
der Leiterschleife 24 befindet. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugt permanent
ein elektromagnetisches Feld. Die Größe der ferromagnetischen Schicht 16 wird
so gewählt, daß sie das
von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugte elektromagnetische
Feld gegenüber
der Leiterschleife 24 abschirmt, solange sie unbeschädigt ist.
In die Leiterschleife 24 kann dann durch das von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugte elektromagnetische
Feld keine Spannung induziert werden. Infolgedessen wird bei einer
unbeschädigten
ferromagnetischen Schicht 16 auch der Tansponder 6 nicht
mit Energie versorgt und es können
keine Daten aus ihm ausgelesen werden.
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Wird hingegen die ferromagnetische
Schicht 16 durch Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt bzw.
aus der Deckschicht 8 entfernt, so wird im Empfangsbereich
der Sende-/Empfangseinrichtung 4 durch das von dieser erzeugte
elektromagnetische Feld eine Spannung in der Leiterschleife 24 induziert.
Diese erzeugt in der Fläche,
die von der Leiterschleife 24 umfaßt wird, wiederum ein elektromagnetisches
Feld, das dazu genutzt wird, um den Transponder 6 mit Energie
zu versorgen. Es können dann
von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 Daten aus dem Transponder 6 ausgelesen
werden. Aus dem Empfang der Daten schließt die Sende-/Empfangseinrichtung 4 auf
einen Verschleiß der
Deckschicht 8 und leitet entsprechende Maßnahmen
ein.
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Bei Verwendung einer Leiterschleife 24 braucht
der Transponder 6 nicht im „direkten" Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 positioniert
zu werden. Vielmehr wird durch die Verwendung der Leiterschleife 24 der
Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung
vergrößert. Die
Leiterschleife „transportiert" das von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugte
elektromagnetiche Feld zu dem Transponder 6. Es ist daher
möglich,
den Transponder 6 an einer beliebigen Stelle im Fördergurt
zu positionieren. Bevorzugt wird er am äußeren Rand des Fördergurtes
positioniert, so wie es auch in den 4a und 4b gezeigt ist. Dort ist
er besonders gut vor mechanischen Belastungen, die im alltäglichen
Gebrauch auf den Fördergurt 2 einwirken,
geschützt.
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5 zeigt
im Längsschnitt
einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung der Deckschicht 8 eines
Fördergurtes 2.
Eine erste ferromagnetische Schicht 16a ist im Abstand
a1, eine zweite ferromagnetische Schicht 16b ist im Abstand
a2 und eine dritte ferromagnetische Schicht 16c ist im
Abstand a3 zur Oberfläche 14 der
Deckschicht 8 angeordnet, wobei a1 < a2 < a3
gilt. Die ferromagnetischen Schichten 16a – 16c sind
so ausgerichtet, wie es bereits im Zusammenhang mit der 2 erläutert worden ist. Jeder Deckschicht 16a – 16c ist
ein Transponder 6a – 6c in
der Art und Weise zugeordnet, wie es ebenfalls im Zusammenhang mit
der 2 erläutert worden
ist.
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Außerhalb des Fördergurtes 2 ist
oberhalb der Deckschicht 8 eine ortsfeste Sende-/Empfangseinrichtung 4 angeordnet,
so daß die
ferromagnetische Schicht zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und
den ihnen zugeordneten Transpondern liegt.
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Von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 wird permanent
ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Die ferromagnetischen Schichten 16a – 16c schirmen
die ihnen zugeordneten Transponder 6a – 6c jedoch von diesem
elektromagnetischen Feld ab, wenn sie nicht oder nur geringfügig beschädigt sind.
Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 kann erst dann Daten von
dem Transponder 6a – 6c empfangen,
wenn die ihm zugeordnete ferromagnetische Schicht 16a – 16c großflächig zerstört bzw.
aus der Deckschicht 8 entfernt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der 6 übermitteln
die Transponder 6a – 6c bevorzugt eine
individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung 4. Die
individuellen Kennungen sind in der Sende-/Empfangseinrichtung zusammen mit der Position
der Transponder 6a – 6c gespeichert.
Wird von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 also z.B. die individuelle
Kennung des Transponders 6a empfangen, so erkennt die Sende-/Empfangseinrichtung 4 anhand
eines Vergleiches mit den gespeicherten Kennungen, daß die Deckschicht 8 bis
zum Abstand a1 bei der Position des Transponders 6a verschlissen
ist. Entsprechendes gilt, wenn die Empfangseinrichtung 4b die
individuelle Kennung des Transponders 6b bzw. des Transponders 6c empfängt. Nach dem
Empfangen einer individuellen Kennung eines der Transponder 6a – 6c kann
die Empfangseinrichtung 4b geeignete Maßnahmen einleiten. Ist die Deckschicht 8 des
Fördergurtes 2 lediglich
bis zum Abstand a1 bzw. a2 verschlissen, kann lediglich eine Meldung
ergehen. Ist die Deckschicht des Fördergurtes hingegen bis zum
Abstand a3 verschlissen, so kann die geeignete Maßnahme in
einem Anhalten des umlaufenden Fördergurtes 2 bestehen.
-
- 2
- Fördergurt
- 4
- Sende-/Empfangseinrichtung
- 6
- Transponder
- 8
- Deckschicht
- 10
- Zugträger
- 12
- Laufschicht
- 14
- Oberfläche der
Deckschicht
- 16
- ferromagnetische
Schicht
- 18
- Spule
- 20
- integrierter
Schaltkreis
- 22
- Körper
- 24
- elektrisch
leitfähige
Leiterschleife