DE10036014C2 - Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- oder Gewinnungstechnik - Google Patents
Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- oder GewinnungstechnikInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-,
Förder- oder Gewinnungstechnik gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1
Sicherheitsbauteile aus Stahl in der Hebe- und Zurrtechnik sind beispielsweise
Lastaufnahmeglieder in Form insbesondere von Lasthaken. Bei diesen Sicher
heitsbauteilen werden bislang der Herstellungsbetrieb und ihre Belastbarkeit
auf Plaketten angegeben, die den Lastaufnahmegliedern an Drähten hängend
lösbar und damit verlierbar zugeordnet sind. Durch die Verlierbarkeit haftet sol
chen Sicherheitsbauteilen der Mangel an, dass sie ggf. nicht korrekt eingesetzt
werden. Die Gefahr von Unfällen ist dadurch geradezu vorprogrammiert.
In der Förder- sowie in der Gewinnungstechnik unterliegen Sicherheitsbauteile
in Form von Kettengliedern aus Rundstahl oder Laschen hohen Sicherheitsanforderungen.
Bei diesen Sicherheitsbauteilen erfolgt die Kennzeichnung hin
sichtlich des Herstellungsbetriebs und ihrer Belastbarkeit durchweg durch
Stempelung. Eine Stempelung ist jedoch häufig schon nach relativ kurzer
Einsatzzeit aufgrund von Verschleiß und/oder Verschmutzung nicht mehr er
kennbar. Dies erschwert bei notwendigen Austauschmaßnahmen oder auch bei
einem Bruch die Identifizierung des Herstellbetriebs.
Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe
zugrunde, ein Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- oder
Gewinnungstechnik zu schaffen, das während des gesamten Zeitraums seines
praktischen Einsatzes stets hinsichtlich des Herstellbetriebs sowie seiner Be
lastbarkeit identifizierbar bleibt.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmalen gelöst.
Danach wird in einen Bereich eines Kettenglieds oder eines Lastaufnahme
glieds, der außerhalb der betriebsbedingten Beanspruchung liegt, also nicht
oder nur wenig belastet ist, ein energieloser chipartiger Transponder unverlier
bar in geschützter Lage eingegliedert. Ein solcher Transponder (bekannt z. B.
aus dem Informationsblatt der Firma MEGATRON Elektronik AG & Co., Putz
brunn, vom 02.03.1999) kann ohne weiteres mit allen Daten versehen werden,
welche für die Kennzeichnung eines Produkts in bezug auf den Herstellungsort
sowie seine individuelle Belastbarkeit in der Praxis erforderlich sind. Auf diese
Weise ist es beispielsweise möglich, mit mobilen Datenerfassungsgeräten, die auch für
einen robusten industriellen Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen zur
Verfügung stehen, bei Bedarf jederzeit einen Transponder abzufragen
und auf diese Weise alle abgelegten Daten zu kontrollieren.
Jedes Lastaufnahmeglied in der Hebe- und Zurrtechnik sowie jedes Kettenglied
einer Rundstahl- oder Laschenkette kann demzufolge während seiner gesam
ten Einsatzzeit überwacht werden. Damit ist ein hoher Sicherheitsstandard für
Hebe- und Zurrmittel sowie Materialförder und Gewinnungsmaschinen, seien
sie nun über- oder untertage eingesetzt, gewährleistet.
Bei Kettengliedern aus Rundstählen ist es vorteilhaft, unabhängig davon, ob sie in der
Hebe- und Zurr- oder in der Förder- bzw. Gewinnungstechnik eingesetzt wer
den, wenn die Transponder in Stege eingegliedert werden, welche
sich zwischen den Schenkeln der jeweiligen Kettenglieder erstrecken. Sie be
finden sich damit unverlierbar in geschützter Lage außerhalb der durch die je
weiligen betriebsbedingten Beanspruchungen definierten Bereiche. Bei La
schen für Laschenketten werden die Transponder in den Bereichen zwischen
den endseitigen Bohrungen zur Kupplung der Laschen angeordnet. Im Falle
eines Lastaufnahmeglieds erfolgt die Zuordnung bevorzugt rückseitig des Ha
kenmauls, also in einem ebenfalls unproblematischen Bereich.
Da die zum Einsatz kommenden Transponder eine chipartige Gestaltung ha
ben, ist es gemäß Patentanspruch 2 von Vorteil, wenn ein Transponder mittels
einer Vergussmasse in einer Aufnahmebohrung im nicht oder nur wenig be
lasteten Bereich fixiert ist, die im Steg eines Rundstahlkettenglieds, im mittleren
Bereich einer Lasche oder in einem geeigneten Bereich eines Lastaufnahme
glieds vorgesehen wird.
Nach Patentanspruch 3 hat die Aufnahmebohrung bevorzugt eine doppelkoni
sche Gestaltung mit einem zentralen zylindrischen Abschnitt.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens ist entsprechend
den Merkmalen des Patentanspruchs 4 innerhalb eines durch die jeweilige be
triebsbedingte Beanspruchung definierten Bereichs ein mit dem Transponder
gekoppelter Sensor eingegliedert.
Auf diese Weise wird es möglich, nicht bestimmungsgemäße Verwendungen
und Überbeanspruchungen des Sicherheitsbauteils durch einen Anwender auf
zudecken und somit einen rechtzeitigen Austausch eines Sicherheitsbauteils zu
gewährleisten. Hierbei ist insbesondere an Beanspruchungen unterhalb der
Bauteilstreckgrenze gedacht, die zwar nicht zu bleibenden Verformungen, je
doch zu einer Minderung der Zeitfestigkeit und somit zur Ermüdung des jeweili
gen Sicherheitsbauteils führen können.
Des Weiteren kann ein Transponder mit vorprogrammierbaren Überwachungs
einrichtungen kommunizieren, wodurch mögliche Überbeanspruchungen be
reits in ihrer Entstehung verhindert werden. Das bedeutet, dass ein erheblicher
Gewinn an Sicherheit und damit eine deutliche Verlängerung der Standzeiten
eines Sicherheitsbauteils zu erreichen sind.
Die Erfindung ermöglicht es, Sicherheitsbauteile aus Stahl für die Hebe-,
Zurr-, Förder- oder Gewinnungstechnik dauerhaft zu kennzeichnen und gleich
zeitig alle Ursprungs- und Herstellerdaten sowie Belastungskriterien zu hinter
legen.
Darüber hinaus ist es möglich, einen Transponder mit einer Lastsensorik zu
koppeln, die Kräfte misst, und diese sogar über einen bestimmten Zeitraum
speichert.
Schließlich kann die Lastsensorik mit der Überwachungseinrichtung kommuni
zieren, die beim Überschreiten vorgegebener Grenzwerte das Gesamtsystem,
in das ein Sicherheitsbauteil integriert ist, außer Betrieb setzen kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Rundstahlkettenglied in der Ansicht;
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch das Rundstahlkettenglied der
Fig. 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile Iia gesehen;
Fig. 3 in der Ansicht eine Lasche für eine Laschenkette;
Fig. 4 einen horizontalen Längsschnitt durch die Lasche der Fig. 3 ent
lang der Linie IV-IV in Richtung der Pfeile Iva gesehen;
Fig. 5 in der Ansicht ein Übergangsglied aus Rundstahl in der Hebe-
oder Zurrtechnik;
Fig. 6 einen horizontalen Längsschnitt durch die Darstellung der Fig. 5
entlang der Linie VI-VI in Richtung der Pfeile VIa;
Fig. 7 ein Lastaufnahmeglied in der Hebe- oder Zurrtechnik in der
Seitenansicht und
Fig. 8 einen vertikalen Teilschnitt durch die Darstellung der Fig. 7 ent
lang der Linie VIII-VIII in Richtung Pfeile Villa gesehen.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein Rundstahlkettenglied als Bestandteil einer
ansonsten nicht näher veranschaulichten Förderkette im untertägigen Bergbau
bezeichnet. Das Rundstahlkettenglied 1 setzt sich aus zwei parallel zueinander
verlaufenden Schenkeln 2 und diese Schenkel 2 endseitig verbindenden bo
genförmigen Bugen 3 zusammen.
In der Mittelquerebene MQE des Rundstahlkettenglieds 1 sind die beiden
Schenkel 2 durch einen eingeschweißten Steg 4 miteinander verbunden. In den
Steg 4 ist eine Bohrung 5 eingebracht, deren Mittelabschnitt 6 zylindrisch aus
gebildet ist und deren Endabschnitte 7 sich konisch erweitern. In die konischen
Endabschnitte 7 ist eine Vergussmasse 8 eingebracht, wobei in einen der End
abschnitte 7 mit Hilfe der Vergussmasse 8 ein chipartiger energieloser
Transponder 9 festgelegt ist. Auf diesem sind alle Daten abgelegt, welche den
Herstellungsbetrieb des Rundstahlkettenglieds, seine Charakteristiken sowie
seine Belastungsfähigkeit kennzeichnen.
Die auf dem Transponder 9 abgelegten Daten können insbesondere mit Hilfe
eines nicht näher dargestellten mobilen Datenerfassungsgeräts abgefragt wer
den, das für den untertägigen Grubenbetrieb robust gestaltet und nach EEx ia
für schlagwettergefährdete Grubenbaue zugelassen ist.
Um den Zustand des Rundstahlkettenglieds 1 stets überwachen und feststellen
zu können, ist im Übergangsbereich von dem Steg 4 auf einen der Schenkel 2
ein Sensor 10 oder auch ein Dehnungsmessstreifen angeordnet, der mit dem
Transponder 9 gekoppelt ist. Da ein Rundstahlkettenglied 1 im praktischen Ein
satz stets in Längsrichtung beansprucht wird, mit der Folge, dass die Schenkel
2 die Tendenz zum Einschnüren haben, entstehen am Übergangsbereich von
dem Steg 4 auf die Schenkel 2 Zugspannungen, die dann von dem Sensor 10
oder einem Dehnungsmessstreifen aufgenommen werden. Ferner können zwi
schen dem Steg 4 und den angrenzenden Bereichen des Schenkels 2 quer
gerichtete Druckspannungen auftreten, die ebenfalls von einem Sensor 10 auf
genommen werden.
Der jeweilige Zustand des Rundstahlkettenglieds 1 kann ebenfalls mit Hilfe des
erwähnten Datenerfassungsgeräts aufgenommen und angezeigt werden. Je
nach Zustand kann dann die gesamte Förderanlage stillgesetzt oder doch zu
mindest eine Vorwarnung gegeben werden, wenn die Möglichkeit eines unzu
lässigen Betriebszustands bevorsteht.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Lasche 11 einer ansonsten nicht näher darge
stellten Laschenkette. Hier ist in entsprechender Übertragung aus den Fig.
1 und 2 ein chipartiger Transponder 9 ebenfalls in eine Vergussmasse 8 eines
konischen Endabschnitts 7 einer Bohrung 5 mit einem zylindrischen Mittelab
schnitt 6 im Zentralbereich der Lasche 11 integriert. Die Bohrung 5 ist in einem
Einsatz 12 ausgeformt, der in eine Querbohrung 13 der Lasche 11 einge
schweißt ist.
Die Lasche 11 besitzt einen langen Mittelabschnitt 14, dessen Außenkonturen
15 parallel und geradlinig zueinander verlaufen. Diese Außenkonturen 15 sind
durch stirnseitige Bögen 16 miteinander verbunden. In den Endabschnitten 17
der Lasche 11 befinden sich unrunde Ausnehmungen 18, welche der Fixierung
von zwei Laschen 11 miteinander verbindenden Bolzen dienen.
Der Transponder 9 dient wiederum der Aufnahme derjenigen Daten, welche
den Herstellerbetrieb, die Charakteristiken und die Belastungsfähigkeit der
Lasche 11 kennzeichnen.
In einem Bereich zwischen einer Ausnehmung 18 und der zentralen Querboh
rung 13 ist ein Sensor 10 angeordnet, der in nicht näher dargestellter Weise mit
dem Transponder 9 gekoppelt ist. Dieser Sensor 10 ist ebenfalls in der Lage,
die Betriebszustände der Lasche 11 an den Transponder 9 zu übermitteln, so
dass auch die Lasche 11 jederzeit hinsichtlich ihres momentanen Betriebszu
stands kontrolliert werden kann.
In den Fig. 5 und 6 ist ein sogenanntes A-Glied 19 als Bestandteil eines
nicht näher veranschaulichten Kettenstrangs in der Hebe- oder Zurrtechnik be
zeichnet. Auch dieses A-Glied 19 besteht, wie das Rundstahlkettenglied 1 der
Fig. 1 und 2, aus zwei Schenkeln 20 und die Schenkel 20 verbindenden
Bugen 21. Die Schenkel 20 sind durch einen eingeschweißten Steg 22 mitein
ander verbunden.
In den Steg 22 ist benachbart zu einem Schenkel 20 eine Bohrung 5 aus einem
zylindrischen Mittelabschnitt 6 und zwei konischen Endabschnitten 7 einge
bracht. In einen der konischen Endabschnitte 7, die durch eine Vergussmasse
8 ausgefüllt sind, ist ein chipartiger Transponder 9 eingegliedert. Auch dieser
Transponder 9 kann in nicht näher dargestellter Weise mit einem Sensor 10
gekoppelt sein, der im Übergangsbereich vom Steg 22 auf den Schenkel 20
angeordnet ist und Zug- oder Druckspannungen ermitteln kann.
Auf diese Weise können auch bei diesem A-Glied 19 stets sein Hersteller,
seine Charakteristiken sowie sein jeweiliger Zustand, beispielsweise mit einem
mobilen Datenerfassungsgerät, festgestellt werden.
In den Fig. 7 und 8 ist ein Lastaufnahmemittel 23 in Form eines Lasthakens
veranschaulicht. Hier ist in einer doppelkonischen Bohrung 5 aus einem zy
lindrischen Mittelabschnitt 6 und zwei konischen Endabschnitten 7 rückseitig
des Hakenmauls 24 ein chipartiger Transponder 9 in einem der konischen
Endabschnitte 7 mit Hilfe einer Vergussmasse 8 fixiert. Auch dieser Transpon
der 9 enthält wiederum die Daten, welche den Herstellungsbetrieb des Lastauf
nahmemittels 23 und seine Charakteristiken kennzeichnen.
Das Hakenmaul 24 ist durch eine federbelastete Zunge 25 verschließbar.
Das Lastaufnahmeglied 23 weist in zwei Stegen 26, 26a oberhalb des Haken
mauls 24 eine Stufenbohrung 27 auf, die der Lagerung eines Bolzens 28 dient,
welcher zur Kupplung mit einer nicht näher dargestellten Lastkette vorgesehen
ist. Im Bereich des Stegs 26a ist ein Sensor 10 oder ein Dehnungsmessstreifen
vorgesehen, der in nicht näher veranschaulichter Weise mit dem Transponder 9
gekoppelt ist. Auf diese Weise kann auch bei dem Lastaufnahmeglied 23 der
Fig. 7 und 8 stets sein jeweiliger Belastungszustand festgestellt werden.
1
Rundstahlkettenglied
2
Schenkel von
1
3
Buge von
1
4
Steg zwischen
2
5
Bohrung in
4
6
zylindrischer Längenabschnitt von
5
7
konische Endabschnitte von
5
8
Vergussmasse
9
Transponder
10
Sensor
11
Lasche
12
Einsatz in
13
13
Querbohrung in
11
14
Mittelabschnitt von
11
15
Außenkonturen von
14
16
Bögen
17
Endabschnitte von
11
18
Ausnehmungen in
17
19
A-Glied
20
Schenkel von
19
21
Buge von
19
22
Steg zwischen
20
23
Lastaufnahmemittel
24
Hakenmaul
25
Zunge für
24
26
Steg von
23
26
a Steg von
23
27
Stufenbohrung in
26
28
Bolzen
MQE Mittelquerebene von
MQE Mittelquerebene von
1
Claims (4)
1. Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- oder Gewinnungs
technik, wie z. B. ein Kettenglied (1, 19) bzw. eine Lasche (11) für eine
Rundstahl- oder Laschenkette oder ein in ein Hebezeug zu integrierendes
Lastaufnahmeglied (23), dadurch gekennzeichnet, dass in
einem durch die betriebsbedingten Beanspruchungen nicht oder wenig be
lasteten Bereich (4, 14, 22, 29) des Sicherheitsbauteils (1, 11, 19, 23) we
nigstens ein energieloser chipartiger Transponder (9) unverlierbar in ge
schützter Lage fixiert ist, auf welchem die das Sicherheitsbauteil (1, 11, 19,
23) sowie seinen Herstellungsbetrieb charakterisierenden Daten mit einem
Datenerfassungsgerät abfragbar abgelegt sind.
2. Sicherheitsbauteil nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Transponder (9) mittels einer Vergussmasse (8) in
einer Aufnahmebohrung (5) im nicht oder wenig belasteten Bereich (4, 14,
22, 29) fixiert ist.
3. Sicherheitsbauteil nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Aufnahmebohrung (5) im nicht oder wenig belaste
ten Bereich (4, 14, 22, 29) beiderseits eines zylindrischen Mittelabschnitts
(6) doppelkonisch ausgebildet ist.
4. Sicherheitsbauteil nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem durch die jeweiligen betriebsbe
dingten Beanspruchungen betasteten Bereich (2, 30, 20, 26a) des Sicher
heitsbauteils (1, 11, 19, 23) ein mit dem Transponder (9) datenübertragend
gekoppelter Sensor (10) eingegliedert ist.
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