DE102014214330A1 - Elastomer component, assembly and method for monitoring the operability of an elastomeric component - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elastomerbauteil (01), welches sich dadurch auszeichnet, dass es mindestens einen, von außen optisch erfassbaren Bereich mit thermochromen Eigenschaften aufweist. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines derartigen Elastomerbauteils (01) umfassend eine Aufnahmeeinheit zum bildlichen Erfassen eines Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils (01) zu vorgegebenen Zeitpunkten, einen Speicher zum Abspeichern der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bilder sowie eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bilder zur Ermittlung von kritischen Schädigungen des Elastomerbauteils (01). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines Elastomerbauteils (01) umfassend folgende Schritte: Bildliches Erfassen eines Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils (01) zu vorgegebenen Zeitpunkten; Abspeichern der aufgenommenen Bilder des Elastomerbauteils (01); Vergleich der abgespeicherten Bilder mit vorgegebenen Bildern zur Ermittlung kritischer Schädigungen des Elastomerbauteils (01); Ausgabe eines Warnsignals bei Vorliegen einer kritischen Schädigung des Elastomerbauteils (01).The present invention relates to an elastomeric component (01), which is characterized in that it has at least one externally optically detectable region with thermochromic properties. The invention also relates to an arrangement for monitoring the operability of such an elastomer component (01) comprising a receiving unit for image capturing a region with thermochromic properties of the elastomer component (01) at predetermined times, a memory for storing the images taken by the recording unit and an evaluation unit for Evaluation of the images taken by the recording unit for determining critical damage of the elastomer component (01). The invention further relates to a method for monitoring the operability of an elastomeric component (01) comprising the following steps: image capture of a region having thermochromic properties of the elastomer component (01) at predetermined times; Storing the recorded images of the elastomer component (01); Comparison of the stored images with predetermined images to determine critical damage to the elastomer component (01); Output of a warning signal in the presence of critical damage to the elastomer component (01).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elastomerbauteil, eine Anordnung sowie ein Verfahren zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines Elastomerbauteils. Der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Elastomerbauteils erstreckt sich auf alle Anwendungen von thermisch beanspruchten Elastomerbauteilen, insbesondere auf Dichtungen, Faltenbälge, Dichtmittel und ähnliche Bauteile, welche einer statischen bzw. einer dynamischen Beanspruchung unterliegen. The present invention relates to an elastomeric component, an assembly and a method for monitoring the operability of an elastomeric component. The field of application of the elastomer component according to the invention extends to all applications of thermally stressed elastomer components, in particular to seals, bellows, sealing means and similar components, which are subject to static or dynamic stress.

Obwohl Elastomerbauteile häufig als Verschleißteile eingesetzt werden, kann ihr unerwarteter Ausfall empfindliche Folgen haben, wenn beispielsweise eine in einem kritischen Prozess eingesetzte Dichtung plötzlich versagt. Es ist hinlänglich bekannt, dass sich die mechanischen Eigenschaften eines Elastomers u. a. nach langzeitiger Einwirkung hoher Temperaturen ändern. So wird Naturkautschuk zum Beispiel klebrig, während Polychloropren-Kautschuk verhärtet. Vergleichsweise geringe Temperaturänderungen können dabei große Unterschiede im Grad der Degradation verursachen. Die thermische Schädigung von Elastomerbauteilen ist meist erst nach intensiven Untersuchungen feststellbar. Hierzu müssen die Bauteile meist komplett demontiert werden. Sie sind danach in der der Regel nicht mehr verwendbar. Ein verführter Austausch solcher Elastomerbauteile führt andererseits zu unnötig hohen Wartungskosten.Although elastomer components are often used as wearing parts, their unexpected failure can have serious consequences if, for example, a gasket used in a critical process suddenly fails. It is well known that the mechanical properties of an elastomer u. a. after prolonged exposure to high temperatures. For example, natural rubber becomes tacky while polychloroprene rubber hardens. Comparatively small temperature changes can cause large differences in the degree of degradation. The thermal damage of elastomer components is usually determined only after intensive investigations. For this, the components usually have to be completely dismantled. They are then in the rule no longer usable. On the other hand, a seduced replacement of such elastomer components leads to unnecessarily high maintenance costs.

Betriebssicherheitsprobleme, welche auf Temperaturänderungen beruhen, sind auch aus anderen Anwendungsgebieten bekannt. Bekanntlich altern elektrochemische Speicher, welche oberhalb des vom Hersteller zugelassenen Temperaturniveaus gelagert oder betrieben werden, zunächst deutlich schneller. Bei sich anschließender weiterer Temperaturerhöhung kann es zu irreversiblen Schäden kommen, welche bis zur Zerstörung des Speichers führen können. Aus diesem Grund ist es für den sicheren Betrieb derartiger Speicher nicht nur wichtig zu wissen, welche Temperatur am Speicher aktuell anliegt, sondern auch, welche Temperatur in der Betriebshistorie des Speichers maximal angelegen hat, um Rückschlüsse auf eine mögliche bestehende Schädigung ziehen zu können und ggf. einen rechtzeitigen Austausch des Speichers vornehmen zu können. Operational safety problems, which are based on temperature changes, are also known from other fields of application. As is well known, electrochemical accumulators, which are stored or operated above the temperature levels permitted by the manufacturer, initially age much faster. In subsequent subsequent increase in temperature can cause irreversible damage, which can lead to the destruction of the memory. For this reason, it is not only important for the safe operation of such memory to know which temperature is currently applied to the memory, but also, which has set maximum temperature in the operating history of the memory to draw conclusions about a possible existing damage can and possibly to make a timely replacement of the memory.

Die DE 10 2011 100 776 A1 zeigt eine Vorrichtung für einen elektrochemischen Speicher mittels derer Temperaturinformationen über den elektrochemischen Speicher gesammelt und bereitgestellt werden. Aus der Temperaturinformation sollen Rückschlüsse auf den Zustand des Speichers möglich sein. Die beschriebene Vorrichtung stellt hierzu Temperaturinformationen von der Speicheroberfläche bereit, um dem Anwender Rückschlüsse auf Temperaturen im Speicherinneren zu ermöglichen. Die Vorrichtung kann als Aufkleber oder Kunststoffhülle mit zumindest einem thermochromen Feld ausgestaltet sein. Als thermochromes Feld wird eine Fläche definiert, deren Farbe sich durch Temperatureinwirkung ändert. Hierbei wird unterschieden in stufenlos reversible thermochrome Flächen, stufig reversible thermochrome Flächen sowie irreversible thermochrome Flächen. Bei stufenlos reversiblen thermochromen Flächen ist der Farbwert stets von der aktuell anliegenden Temperatur abhängig. Der Farbwert ändert sich mit wechselnder Temperatur stufenlos proportional zur Temperatur. Der Farbwert bei stufig reversiblen thermochromen Flächen erfährt einen mittels Skala für das menschliche Auge deutlich erkennbaren Farbwechsel bei Über- oder Unterschreiten einer spezifischen Grenztemperatur. Irreversibel thermochrome Flächen weisen nach Überschreiten einer spezifischen Grenztemperatur einen permanenten Farbumschlag auf, der auch bei nachfolgendem Unterschreiten der spezifischen Grenztemperatur bestehen bleibt. The DE 10 2011 100 776 A1 shows an apparatus for an electrochemical storage by means of which temperature information about the electrochemical storage is collected and provided. From the temperature information conclusions about the state of the memory should be possible. For this purpose, the device described provides temperature information from the storage surface in order to allow the user to draw conclusions about temperatures in the storage interior. The device can be designed as a sticker or plastic cover with at least one thermochromic field. A thermochromic field is defined as an area whose color changes as a result of the influence of temperature. A distinction is made between steplessly reversible thermochromic surfaces, stepwise reversible thermochromic surfaces and irreversible thermochromic surfaces. For continuously reversible thermochromic surfaces, the color value is always dependent on the currently applied temperature. The color value changes with changing temperature infinitely proportional to the temperature. The color value of stepwise reversible thermochromic surfaces undergoes a color change that is clearly recognizable by means of a scale for the human eye when it exceeds or falls below a specific limit temperature. Irreversible thermochromic surfaces have a permanent color change after exceeding a specific limit temperature, which persists even when subsequently falling below the specific limit temperature.

Thermochrome Materialien sind seit geraumer Zeit bekannt. Reversible thermochrome Materialien können auf Basis von Flüssigkristallen oder Farbpigmenten hergestellt werden. Die DE 10 2006 049 633 B4 nennt beispielsweise die anorganischen Verbindungen Rutil und Zinkoxid, die ihre Farbe bei starkem Erhitzen von weiß nach gelb ändern. Organische Verbindungen mit thermochromen Eigenschaften sind zum Beispiel 9,9‘-Bixanthyliden und 10,10‘-Bianthonyliden. Der Indikatorfarbstoff Bromthymolblau eingebettet in eine ph-abhängige Polymermatrix kann ebenfalls thermochrome Eigenschaften aufweisen. Thermochromic materials have been known for some time. Reversible thermochromic materials can be manufactured on the basis of liquid crystals or color pigments. The DE 10 2006 049 633 B4 For example, the inorganic compounds called rutile and zinc oxide, which change their color from white to yellow on strong heating. Organic compounds having thermochromic properties are, for example, 9,9'-bixanthylidene and 10,10'-bianthonylidene. The indicator dye bromothymol blue embedded in a pH-dependent polymer matrix may also have thermochromic properties.

Der DE 10 2011 100 776 A1 kann entnommen werden, dass irreversible thermochrome Indikatoren auf Basis von chemischen Prozessen arbeiten oder physikalisch durch eine zumindest zweischichtige Anordnung, deren Schichten optisch unterschiedliche Farbwerte aufweisen, realisiert werden können. Die obere Schicht besteht aus einer Substanz mit definiertem Schmelzpunkt. Die untere Schicht verfügt bezogen auf das Material der oberen Schicht über ein hohes Benetzungs- und Saugvermögen. Bei Erreichen der Schmelztemperatur schmilzt die obere Schicht auf und wird von der unteren Schicht aufgesaugt, wodurch die Farbe der unteren Schicht sichtbar wird.Of the DE 10 2011 100 776 A1 It can be seen that irreversible thermochromic indicators work on the basis of chemical processes or can be physically realized by means of an at least two-layer arrangement whose layers have optically different color values. The upper layer consists of a substance with a defined melting point. The lower layer has a high wetting and suction capacity with respect to the material of the upper layer. Upon reaching the melting temperature, the upper layer melts and is absorbed by the lower layer, whereby the color of the lower layer is visible.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elastomerbauteil zur Verfügung zu stellen, bei dem ohne dessen Demontage geprüft werden kann, wie stark es seit seiner Inbetriebnahme thermisch beansprucht wurde, um daraus Schlussfolgerungen auf die noch zu erwartende Betriebsfähigkeitsdauer des Elastomerbauteils ziehen zu können. Des Weiteren sollen auch eine Anordnung und ein Verfahren zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines derartigen Elastomerbauteils zur Verfügung gestellt werden.The object of the present invention is to provide an elastomeric component, in which it can be tested without its dismantling, how much it has been thermally stressed since its start-up in order to draw conclusions on the still expected service life of the elastomer component can. Furthermore, an arrangement and a method for monitoring the operability of such an elastomer component should also be made available.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient ein Elastomerbauteil gemäß Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Elastomerbauteil weist mindestens einen, von außen sichtbaren bzw. optisch erfassbaren Bereich mit thermochromen Eigenschaften auf. Dieser von außen optisch erfassbare Bereich kann über eine zumindest bereichsweise auf die Oberfläche des Elastomerbauteils aufgebrachte Beschichtung realisiert sein. Alternativ kann das Elastomerbauteil zumindest abschnittsweise aus einem Werkstoff bestehen, welchem thermochrome Pigmente oder Füllstoffe beigefügt sind. Die zur Realisierung der thermochromen Eigenschaften verwendeten Materialen sind in Abhängigkeit von den im jeweiligen Anwendungsfall auftretenden Betriebstemperaturen zu wählen. So sollte bei kritischen Temperaturen ein Farbwechsel des von außen sichtbaren Bereichs des Elastomerbauteils erfolgen.To achieve the object according to the invention, an elastomer component according to claim 1 is used. The elastomer component according to the invention has at least one region with thermochromic properties which is visible from the outside or optically detectable. This region, which can be optically detected from the outside, can be realized by means of a coating applied at least in regions to the surface of the elastomer component. Alternatively, the elastomer component at least partially consist of a material to which thermochromic pigments or fillers are attached. The materials used to realize the thermochromic properties are to be selected depending on the operating temperatures occurring in the respective application. Thus, at critical temperatures, a color change of the externally visible region of the elastomer component should take place.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Elastomerbauteils ist darin zu sehen, dass durch Verwendung eines, von außen sichtbaren Bereichs mit thermochromen Eigenschaften kritische Temperaturänderungen des Elastomerbauteils mit verhältnismäßig geringem Aufwand sichtbar gemacht werden können. Mittels einer visuellen Prüfung kann auf eine Schädigung des Bauteils geschlossen werden, wodurch Aussagen zur restlichen Standzeit des Bauteils ermöglicht werden. Somit kann bereits vor dem Ausfall bzw. Versagen des Bauteils entsprechend reagiert werden. Die Prüfung kann während des Betriebs erfolgen, was sehr vorteilhaft ist.A significant advantage of the elastomer component according to the invention can be seen in the fact that critical temperature changes of the elastomer component can be made visible with relatively little effort by using a range of thermochromic properties visible from the outside. By means of a visual inspection it is possible to conclude that the component has been damaged, which makes possible statements on the remaining service life of the component. Thus, it is possible to react accordingly even before the failure or failure of the component. The test can be done during operation, which is very beneficial.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die thermochrome Beschichtung zumindest in einem Teilbereich eine reversible Thermochromie auf. Hierbei kann je nach Erfordernis sowohl eine stufenlos reversible Thermochromie als auch eine stufig reversible Thermochromie realisiert werden. Der Farbwert des Teilbereichs kann sich somit mit wechselnder Temperatur stufenlos proportional zur Temperatur ändern oder bei Über- oder Unterschreiten einer spezifischen Grenztemperatur einen deutlich sichtbaren Farbwechsel erfahren. Ebenso sind Ausführungen möglich, bei denen die thermochrome Beschichtung zumindest in einem Teilbereich eine irreversible Thermochromie aufweist. Irreversibel thermochrome Flächen weisen nach Überschreiten einer spezifischen Grenztemperatur einen permanenten Farbumschlag auf, der auch bei nachfolgendem Unterschreiten der spezifischen Grenztemperatur bestehen bleibt. Hierdurch können in der Betriebshistorie auftretende kritische Temperaturzustände nachträglich erfasst werden. According to a preferred embodiment, the thermochromic coating has a reversible thermochromism, at least in a partial region. Here, depending on the requirement, both a continuously reversible thermochromism and a stepwise reversible thermochromism can be realized. The color value of the sub-area can thus change continuously with increasing temperature proportional to the temperature or experience a clearly visible color change when exceeding or falling below a specific limit temperature. Likewise, embodiments are possible in which the thermochromic coating has an irreversible thermochromism, at least in a partial region. Irreversible thermochromic surfaces have a permanent color change after exceeding a specific limit temperature, which persists even when subsequently falling below the specific limit temperature. As a result, occurring in the operating history critical temperature conditions can be detected later.

Des Weiteren sind auch Ausführungen möglich, bei denen das Elastomerbauteil zumindest abschnittsweise aus einem Werkstoff besteht, welchem thermochrome Pigmente oder Füllstoffe beigefügt sind. Die thermochromen Pigmente oder Füllstoffe können aufwandsarm der Kunststoff- oder Kautschukschmelze beigefügt werden. Furthermore, embodiments are also possible in which the elastomer component at least in sections consists of a material to which thermochromic pigments or fillers are added. The thermochromic pigments or fillers can be added to the plastic or rubber melt with little effort.

Die thermochromen Eigenschaften können vorzugsweise über eine Zinkoxidverbindung oder Rutil realisiert werden. Es soll jedoch keine Einschränkung auf die genannten Verbindungen erfolgen. Andere geeignete Verbindungen, welche die genannten thermochromen Eigenschaften aufweisen, sind natürlich möglich.The thermochromic properties may preferably be realized via a zinc oxide compound or rutile. However, it should not be limited to the compounds mentioned. Other suitable compounds having said thermochromic properties are of course possible.

Das Elastomerbauteil ist vorzugsweise eine Dichtung, ein Dichtmittel oder ein Faltenbalg. Auch hier soll keine Einschränkung auf die genannten Bauteile erfolgen. The elastomeric component is preferably a seal, a sealant or a bellows. Again, no restriction on the components mentioned should be made.

Es könne auch andere, thermisch beanspruchte Elastomerbauteile erfindungsgemäß konfiguriert werden.It is also possible to configure other thermally stressed elastomer components according to the invention.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dient weiterhin eine Anordnung zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines Elastomerbauteils. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine Aufnahmeeinheit zum bildlichen Erfassen eines Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils zu vorgegebenen Zeitpunkten, einen Speicher zum Abspeichern der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bilder sowie eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bilder zur Ermittlung von kritischen Schädigungen des Elastomerbauteils. Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anordnung eine zusätzliche Anzeigeeinheit zur Ausgabe eines Warnsignals bei Erreichen einer kritischen thermischen Schädigung bzw. Beanspruchung des Elastomerbauteils.To achieve the object of the invention also serves an arrangement for monitoring the operability of an elastomeric component. The arrangement according to the invention comprises a receiving unit for image capturing a region with thermochromic properties of the elastomer component at predetermined times, a memory for storing the images taken by the recording unit, and an evaluation unit for evaluating the images taken by the recording unit for determining critical damage of the elastomer component. According to a preferred embodiment, the arrangement comprises an additional display unit for outputting a warning signal upon reaching a critical thermal damage or stress of the elastomer component.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, dass sie eine fortlaufende Betriebsfähigkeitsprüfung von thermisch beanspruchten Elastomerbauteilen ermöglicht. Hierdurch können auf Temperatureinflüssen beruhende Verschleißerscheinungen zeitnah erfasst werden, was insbesondere bei prozesskritischen Anlagen und Prozessen vorteilhaft ist. Verschlissene Bauteile können bereits vor ihrem Ausfall ersetzt werden, wodurch Stillstandzeiten und vor allem weitergehende Schäden reduziert werden können, somit können nicht zuletzt auch Kosten eingespart werden. A significant advantage of the arrangement according to the invention is the fact that it allows a continuous operability testing of thermally stressed elastomer components. As a result, wear phenomena based on temperature influences can be detected promptly, which is advantageous in particular in process-critical systems and processes. Worn components can be replaced before they fail, resulting in reduced downtime and, above all, further damage, which in turn saves costs.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenso durch ein Verfahren zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines Elastomerbauteils gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: Zu vorgegebenen Zeitpunkten erfolgt ein bildliches Erfassen eines Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils. Die aufgenommenen Bilder des Elastomerbauteils werden abgespeichert. Die abgespeicherten Bilder werden mit vorgegebenen Bildern zur Ermittlung kritischer Schädigungen des Elastomerbauteils verglichen. Bei Vorliegen einer kritischen Schädigung des Elastomerbauteils wird ein Warnsignal ausgegeben. The object of the invention is also achieved by a method for monitoring the operability of an elastomeric component. The method according to the invention comprises the following steps: At predetermined times, a pictorial detection of a region with thermochromic properties of the elastomer component takes place. The recorded images of the Elastomerbauteils be saved. The stored images are compared with predetermined images to determine critical damage to the elastomer component. If there is a critical damage to the elastomer component, a warning signal is output.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elastomerbauteils in einer ersten Ausführungsform; 1 a perspective view of an elastomeric component according to the invention in a first embodiment;

2 eine Schnittdarstellung des Elastomerbauteils gemäß 1; 2 a sectional view of the elastomer component according to 1 ;

3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Elastomerbauteils in einer zweiten Ausführungsform; 3 a perspective view of the elastomeric component according to the invention in a second embodiment;

4 eine Schnittdarstellung des Elastomerbauteils gemäß 3. 4 a sectional view of the elastomer component according to 3 ,

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elastomerbauteils 01 in einer ersten Ausführungsform, während 2 eine Schnittdarstellung eines derart ausgeführten Elastomerbauteils zeigt. Das erfindungsgemäße Elastomerbauteil 01 ist bei der gezeigten Ausführung ein Dichtungsring, welcher aus einem Werkstoff mit beigefügten thermochromen Pigmenten oder Füllstoffen 02 besteht. Die thermochromen Pigmente oder Füllstoffe 02 können z. B. während der Herstellung der Kunststoffschmelze beigefügt werden. Die Auswahl geeigneter Pigmente oder Füllstoffe 02 erfolgt in Abhängigkeit von den zu erwartenden Betriebstemperaturen, wobei zu gewährleisten ist, dass ein von außen sichtbarer Farbwechsel bei Betriebstemperaturen erfolgt, welche thermische Schädigungen mit sich bringen können. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Verwendung von Zinkoxidverbindungen bzw. Rutil zur Realisierung thermochromer Eigenschaften bekannt. 1 shows a perspective view of an elastomeric component according to the invention 01 in a first embodiment, while 2 a sectional view of such executed elastomer component shows. The elastomer component according to the invention 01 is in the embodiment shown a sealing ring, which is made of a material with attached thermochromic pigments or fillers 02 consists. The thermochromic pigments or fillers 02 can z. B. be added during the production of the plastic melt. The selection of suitable pigments or fillers 02 takes place as a function of the expected operating temperatures, wherein it is to be ensured that a color change visible from the outside takes place at operating temperatures which can bring about thermal damage. For example, the use of zinc oxide compounds or rutile for the realization of thermochromic properties is known from the prior art.

Das erfindungsgemäße Elastomerbauteil 01 kann vollständig aus dem thermochrome Eigenschaften aufweisenden Werkstoff bestehen. Alternativ kann das Elastomerbauteil 01 auch nur bereichsweise aus einem derartigen Werkstoff bestehen. In jedem Fall ist sicherzustellen, dass der Bereich mit thermochromen Eigenschaften von außen sichtbar ist, damit auf Temperaturänderungen basierende Farbwechsel erfasst werden können. Des Weiteren sollten zumindest die Bereiche des Elastomerbauteils 01, welche besonders stark thermisch beansprucht werden aus dem Werkstoff mit integrierten thermochromen Pigmenten oder Füllstoffen 02 bestehen. Beim gezeigten Dichtungsring sollten zweckmäßigerweise zumindest angeformte Dichtlippen 03 und Dichtkanten 04 aus dem Werkstoff mit integrierten thermochromen Pigmenten oder Füllstoffen 02 bestehen, um deren Verschleiß erfassen zu können.The elastomer component according to the invention 01 may consist entirely of the material having thermochromic properties. Alternatively, the elastomer component 01 also only partially consist of such a material. In any case, make sure that the area with thermochromic properties is visible from the outside so that color changes based on temperature changes can be detected. Furthermore, at least the areas of the elastomer component should 01 , which are particularly highly thermally stressed from the material with integrated thermochromic pigments or fillers 02 consist. When sealing ring shown expediently at least molded sealing lips 03 and sealing edges 04 from the material with integrated thermochromic pigments or fillers 02 exist to detect their wear can.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elastomerbauteils in einer zweiten Ausführungsform, während 4 eine Schnittdarstellung eines derart ausgeführten Elastomerbauteils zeigt. Im Unterschied zu der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist das Elastomerbauteil 01 hier eine thermochrome Beschichtung 05 auf. Die thermochrome Beschichtung 05 umgibt die Dichtlippen 03 und Dichtkanten 04 und daran angrenzende Bereiche des gezeigten Dichtungsrings. Es sind natürlich auch Ausführungen möglich, bei denen das gesamte Elastomerbauteil 01 eine thermochrome Beschichtung 05 aufweist. Die thermochrome Beschichtung 05 kann zumindest abschnittsweise eine reversible Thermochromie aufweisen. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn Teilbereiche der thermochromen Beschichtung 05 eine irreversible Thermochromie aufweisen. Hierdurch könnte das Auftreten besonders kritischer Temperaturzustände dauerhaft erfasst werden. Reversible Beschichtungen können bekanntlich realisiert werden, indem zwei Schichten mit unterschiedlichen Farbwerten übereinander angeordnet werden (siehe Beschreibungseinleitung). 3 shows a perspective view of an elastomeric component according to the invention in a second embodiment, while 4 a sectional view of such executed elastomer component shows. Unlike in the 1 and 2 embodiment shown has the elastomeric component 01 here a thermochromic coating 05 on. The thermochromic coating 05 surrounds the sealing lips 03 and sealing edges 04 and adjacent areas of the seal ring shown. Of course, embodiments are also possible in which the entire elastomer component 01 a thermochromic coating 05 having. The thermochromic coating 05 may at least partially have a reversible thermochromism. It may also be appropriate if subregions of the thermochromic coating 05 have an irreversible thermochromism. This could permanently detect the occurrence of particularly critical temperature conditions. Reversible coatings can be realized by arranging two layers of different color values on top of each other (see introduction of the description).

Die bei Temperaturänderungen auftretenden Farbwechsel können vom Bedienpersonal unmittelbar während des Betriebs beobachtet werden. Zur Erfassung über einen längeren Zeitraum ist jedoch eine automatisierte Erfassung vorteilhaft. Hierzu könnte an einer geeigneten Position eine Aufnahmeeinheit zum bildlichen Erfassen des Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils 01 angeordnet werden. Mittels Aufnahmeeinheit wird zu vorgegebenen Zeitpunkten bzw. fortlaufend das Elastomerbauteil 01 bildlich erfasst. Die Aufnahmebilder werden in einem Speicher abgelegt und von einer Auswerteeinheit mit Vorgabebildern, welche sich ebenfalls im Speicher befinden, verglichen. Unter Nutzung vorgegebener Analysealgorithmen werden kritische, zu erwartende Schädigungszustände des Elastomerbauteils ermittelt und entsprechend angezeigt. So kann beispielsweise ein optisches oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden. Das Bedienpersonal kann in Folge dessen zeitnah entsprechende Wartungsmaßnahmen durchführen.The color changes occurring when the temperature changes can be observed by the operating personnel immediately during operation. For detection over a longer period, however, automated detection is advantageous. For this purpose, at a suitable position, a receiving unit for image capturing the area with thermochromic properties of the elastomer component 01 to be ordered. By means of receiving unit is at predetermined times or continuously the elastomer component 01 captured. The recorded images are stored in a memory and compared by an evaluation unit with default images, which are also in memory. Using predefined analysis algorithms, critical, expected damage states of the elastomer component are determined and displayed accordingly. Thus, for example, a visual or audible warning signal can be output. As a result, the operating personnel can promptly carry out corresponding maintenance measures.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

0101
Elastomerbauteil elastomer component
0202
thermochrome Pigmente oder Füllstoffe thermochromic pigments or fillers
0303
Dichtlippe sealing lip
0404
Dichtkante sealing edge
0505
thermochrome Beschichtung thermochromic coating

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011100776 A1 [0004, 0006] DE 102011100776 A1 [0004, 0006]
  • DE 102006049633 B4 [0005] DE 102006049633 B4 [0005]

Claims (10)

Elastomerbauteil (01), dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen, von außen optisch erfassbaren Bereich mit thermochromen Eigenschaften aufweist.Elastomer component ( 01 ), characterized in that it has at least one, optically detectable from the outside area with thermochromic properties. Elastomerbauteil (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest bereichsweise auf seiner Oberfläche eine thermochrome Beschichtung (05) aufweist.Elastomer component ( 01 ) according to claim 1, characterized in that it has at least partially on its surface a thermochromic coating ( 05 ) having. Elastomerbauteil (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochrome Beschichtung (05) zumindest in einem Teilbereich eine reversible Thermochromie aufweist.Elastomer component ( 01 ) according to claim 2, characterized in that the thermochromic coating ( 05 ) has a reversible thermochromism at least in a partial region. Elastomerbauteil (01) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochrome Beschichtung (05) zumindest in einem Teilbereich eine irreversible Thermochromie aufweist. Elastomer component ( 01 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the thermochromic coating ( 05 ) has an irreversible thermochromism at least in a partial area. Elastomerbauteil (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest abschnittsweise aus einem Werkstoff besteht, welchem thermochrome Pigmente oder Füllstoffe (02) beigefügt sind.Elastomer component ( 01 ) according to claim 1, characterized in that it consists at least in sections of a material, which thermochromic pigments or fillers ( 02 ) are attached. Elastomerbauteil (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochromen Eigenschaften durch eine Zinkoxidverbindung oder Rutil realisiert sind.Elastomer component ( 01 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the thermochromic properties are realized by a zinc oxide compound or rutile. Elastomerbauteil (05) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Dichtung, ein Dichtmittel oder ein Faltenbalg ist.Elastomer component ( 05 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is a seal, a sealant or a bellows. Anordnung zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines Elastomerbauteils (01) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anordnung umfasst: eine Aufnahmeeinheit zum bildlichen Erfassen eines Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils (01) zu vorgegebenen Zeitpunkten, einen Speicher zum Abspeichern der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bilder sowie eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bilder zur Ermittlung von thermischen Beanspruchungen des Elastomerbauteils (01).Arrangement for monitoring the operability of an elastomeric component ( 01 ) according to one of claims 1 to 7, wherein the arrangement comprises: a receiving unit for image capturing a region with thermochromic properties of the elastomer component ( 01 ) at predetermined times, a memory for storing the images recorded by the recording unit, and an evaluation unit for evaluating the images recorded by the recording unit for determining thermal stresses on the elastomer component ( 01 ). Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeigeeinheit zur Ausgabe eines Warnsignals bei Erreichen einer kritischen Schädigung des Elastomerbauteils (01) umfasst.Arrangement according to claim 8, characterized in that it comprises a display unit for outputting a warning signal upon reaching a critical damage of the elastomer component ( 01 ). Verfahren zur Überwachung der Betriebsfähigkeit eines Elastomerbauteils (01) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, folgende Schritte umfassend: • Bildliches Erfassen eines Bereichs mit thermochromen Eigenschaften des Elastomerbauteils (01) zu vorgegebenen Zeitpunkten; • Abspeichern der aufgenommenen Bilder des Elastomerbauteils (01); • Vergleich der abgespeicherten Bilder mit vorgegebenen Bildern zur Ermittlung kritischer Schädigungen des Elastomerbauteils (01); • Ausgabe eines Warnsignals bei Vorliegen einer kritischen Schädigung des Elastomerbauteils (01).Method for monitoring the operability of an elastomeric component ( 01 ) according to one of claims 1 to 7, comprising the following steps: • Image-capturing a region with thermochromic properties of the elastomer component ( 01 ) at predetermined times; • saving the recorded images of the elastomer component ( 01 ); Comparison of the stored images with predetermined images for determining critical damage of the elastomer component ( 01 ); • Output of a warning signal in the event of critical damage to the elastomer component ( 01 ).
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