DE10036014C2

DE10036014C2 - Sicherheitsbauteil aus Stahl für die Hebe-, Zurr-, Förder- oder Gewinnungstechnik

Info

Publication number: DE10036014C2
Application number: DE10036014A
Authority: DE
Inventors: Guenther Philipp
Original assignee: Thiele GmbH and Co KG
Current assignee: Thiele GmbH and Co KG
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: DE10036014A1

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.

Bezugszeichenaufstellung

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

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

1

Claims

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.