DE102017121706A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes einer Kette - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes einer Kette Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kettensensor mit einem ersten magnetischen Kreis, einer Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte im ersten magnetischen Kreis (6), und einer Spule. Dabei wird der magnetische Kreis im Wesentlichen durch einen magnetisch leitfähigen Jochkörper gebildet. Der Jochkörper weist einen Seitenschenkel auf, dessen Ende nahe an einer Kette (10) anordenbar ist. Die Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte ist mit einer Auswerteeinheit (40) verbunden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs, das die Verfahrensschritte Ausbilden eines teilweise geschlossenen magnetischen Kreises, Beaufschlagung einer in dem magnetischen Kreis angeordneten Spule mit einer Spannung, Erzeugen einer wechselnden magnetischen Flussdichte in dem magnetischen Kreis durch die Bewegung der Kette durch den teilweise geschlossenen magnetischen Kreis, Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte in dem magnetischen Kreis in einer Mehrzahl von Messwerten und Ermitteln eines Längenwertes der Kette aus den Messwerten aufweist:

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette eines Kettentriebes, Sensoreinrichtung zur Bestimmung von Längungen von Segmenten einer Kette, einer Kette, Kette/Sensoreinrichtung-System sowie ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens.
  • Kettentriebe kommen in einer Vielzahl industrieller Anwendungen zu Antriebs- oder Transportzwecken zum Einsatz. Häufig werden mehrere Kettenstränge verwendet. Ein vollständiger Kettentrieb beinhaltet neben einer zumeist endlos umlaufenden Kette mehrere Kettenräder, die der Umlenkung der Kette dienen, sowie Antriebs- oder Transportelemente, die mit der Kette verbunden sind und von der Kette aktuiert werden. Durch den Abrieb von zueinander beweglichen Teilen im Kettengelenk unterliegt eine Kette im Betrieb einem Verschleiß. Auch weitere Faktoren, wie beispielsweise Längung beim Einlauf der Kette, Reckung, Lagerspiel und Lagerabrieb, können zu einer Längung der Kette und schließlich auch zum Ausfall der Antriebseinheit führen. Weitere Einflussfaktoren auf den Verschleiß einer Kette sind auch die Kräfte, die auf die Kette und Lasten wirken, oder auch äußere durch die Umgebung bestimmte Einflüsse. Durch die Komplexität dieser Zusammenhänge ist es nicht möglich, den Verschleiß der Kette und damit eine mögliche Störung im betrieblichen Ablauf oder gar den Ausfall der Antriebseinheit vorherzusagen.
  • Komplexe Kettentriebe kommen aufgrund der stetig steigenden vollautomatisierten Maschinen und Anlagen vermehrt zu Einsatz, wie sie für eine moderne Fabrikautomation nötig sind. Infolge der hohen Investitionskosten für einen solch hohen Automationsgrad und des globalen Preisdruckes ist es erforderlich, die Standzeiten der Maschinen und Anlagen auf ein absolutes Minimum zu vermindern und ungeplante Standzeiten ganz zu verhindern.
  • Neben unmittelbaren finanziellen Verlusten führen solche ungeplanten Standzeiten auch zu mittelbaren Problemen, wie z.B. das Unterbrechen der Logistikkette bis hin zu nicht einhaltbaren Lieferzeiten, und so zu weiteren finanziellen Einbußen. Bereits ein geringer Verschleiß kann aber dazu führen, dass durch Kettentriebe synchronisierte Abläufe zu Produktionsfehlern führen und manuell nachjustiert werden müssen. Da der Verschleiß einer Antriebskette oder auch ihre Längung nicht vermieden und auch nicht vorbestimmt werden kann, ist eine kontinuierliche Überwachung eines Kettentriebes unabdingbar, um rechtzeitige Inspektionen zur Justage der synchronisierten Abläufe und Ersatz von schadhaften Ketten durchführen zu können.
  • Stand der Technik
  • Die US 5,291,131 beschreibt ein geeignetes Verfahren zum Überwachen der Längendehnung einer umlaufenden Antriebskette. Bei diesem Verfahren sind an der Antriebskette zwei in Längsrichtung der Kette beabstandete Markierungen vorgesehen, deren Position im Betrieb von zwei induktiven oder optischen Sensoren, die ebenfalls in einem Abstand zueinander angeordnet sind, erfasst werden. Über eine angeschlossene Datenerfassung können aus den Messwerten der beiden Sensoren die Umlaufgeschwindigkeit der Kette sowie die Kettenlängung in dem Kettensegment zwischen den beabstandeten Markierungen bestimmt werden. Aussagen über die anderen Bereiche der Kette oder in kleinen Segmenten der Kette sind mit diesem Verfahren nicht möglich.
  • Ein ähnliches Verfahren zum Überwachen des Verschleißes einer Antriebskette wird in der Druckschrift EP 1 464 919 A1 beschrieben. Hier sind ebenfalls auf gegenüberliegenden Seiten der Kette zwei Markierungen aus einem magnetischen Material angebracht. Zwei neben der Kette vorgesehene induktive Sensoren erzeugen beim Passieren der magnetischen Sensoren ein elektrisches Signal. Die Sensoren sind dabei in einem Abstand zueinander auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebskette angeordnet, dass zunächst ein gleichzeitiges Auslösen der Sensoren erreicht wird. Sobald sich durch die Verschleißlängung der Kette eine Zeitverzögerung zwischen dem Auslösen der Sensoren ergibt, kann über eine Positionsverschiebung der Sensoren die Verschleißlängung der Kette bestimmt werden. Wie auch im vorbeschriebenen Fall können hier aus den Messwerten der beiden Sensoren die Umlaufgeschwindigkeit der Kette sowie die Kettenlängung in dem Kettensegment zwischen den beabstandeten Markierungen bestimmt werden. Aussagen über die anderen Bereiche der Kette oder in kleinen Segmenten der Kette sind mit diesem Verfahren ebenfalls nicht möglich.
  • Die US 7,540,374 B2 beschreibt eine weitere Vorrichtung zur Messung der Verschleißlängung einer Antriebskette mittels zweier optischer Sensoren. Dabei erfasst der erste Sensor das erste Kettengelenk eines Kettenglieds und ein zweiter Sensor bestimmt die Position und den Abstand des zweiten Kettengelenks. Des Weiteren kann auch der Abstand mehrerer Kettenglieder an zwei voneinander beabstandeten Messpositionen bestimmt werden.
  • Weiterhin ist aus dem Stand der Technik bekannt, den Verschleiß einer Antriebskette über die Messung der Kraft, des Weges oder des Drehwinkels von Kettenspannern oder zweier Drehwinkelsensoren am Antriebsrad und am Lastrad zu ermitteln. Nicht überall wird aber ein Kettenspanner gebraucht, und auch Drehwinkelsensoren sind nicht überall einsetzbar. Zudem werden diese dann durch den Verschleiß bzw. die Kettenlängung beeinflusst. Derartige Verfahren müssen aber jeweils auf das spezielle Verfahren genauestens abgestimmt werden, da die Messung in diesen Fällen von der Gesamtkettenlänge und auch vom Verschleiß der Kettenräder abhängig ist. Die Adjustierung ist sehr aufwendig und fehleranfällig. Daher sind diese Verfahren nicht generisch anwendbar.
  • Den genannten aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren sind je nach verwendeten Sensoren und Messprinzip eine Reihe unterschiedlicher Nachteile zu eigen. Konventionelle Messsysteme mit festen Abständen zwischen Sensoren erfordern für eine genaue Messung der Kettenlängung einen Antrieb mit einer konstanten Drehzahl und reagieren mit Messfehlern auf Unregelmäßigkeiten im Antriebssystem, beispielsweise einem relativen Schlupf zwischen Antriebsrad und Antriebskette oder dem Verschleiß der Kettenräder. Optische Sensoren hingegen sind in vielen Anwendungsfällen für den praktischen Einsatz in Antriebs- und Transportsystemen nicht geeignet, da die industriellen Umgebungsbedingungen insbesondere durch Staub und Schmutz zu einen Ausfall oder Fehlmessungen der optischen Sensoren führen können. Dem gegenüber haben induktive Sensoren neben einer Schaltempfindlichkeit in Messrichtung auch senkrecht dazu eine inhärente Schaltempfindlichkeit, so dass induktive Sensoren neben einer Schwingungsempfindlichkeit auch zu Fehlmessungen neigen.
  • Allen bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren gemein ist allerdings insbesondere auch, dass die Längung der Kette nicht auf die Längung einzelner Kettensegmente zurückgeführt werden kann. Im Falle einer detektierten Längung führt dies dazu, dass immer die Kette insgesamt ausgetauscht werden muss, was mit deutlich höheren Kosten verbunden ist. Dies hat zudem zur Folge, dass die bisher angegebenen Grenzwerte bis zum Austausch der Kette auch Singularitäten in der Kettenlängung berücksichtigen musste und so deutlich niedrigere Grenzwerte nötig sind, als wenn die Längung einzelner Kettensegmente oder gar Kettenglieder bekannt wäre. Zwar lassen einzelne Vorrichtungen und Verfahren bereits eine Messaufnahme von Werten zu, die eine Längung auch für Kettensegmente ermöglichen, aber diese Werte können nicht einzelnen während einer Messungen betrachteten Kettensegmenten zugeordnet werden, sodass dies wiederum zum vollständigen Austausch der Kette führt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem die Längung mehrerer Kettensegmente ermittelt und die einzelnen Längenwerte den jeweiligen Kettensegmenten zugeordnet werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Sensoreinrichtung, Kette, Kette/Sensoreinrichtung-System und ein Computerprogramm zu Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
  • Gemäß des Hauptanspruchs 1 umfasst der erfindungsgemäße Kettensensor einen ersten magnetischen Kreis, der im Wesentlichen durch einen magnetisch leitfähigen Jochkörper gebildet wird. Dieser magnetisch leitfähige Jochkörper weist einen Seitenschenkel auf, dessen Ende in einem geringen Abstand zu einer Kette im Wesentlichen senkrecht zu den Kettengliedern der zu überwachenden Kette anordbar ist. Diese Anordnung ermöglicht die Ausbildung eines weitgehend geschlossenen magnetischen Kreises im magnetisch leitfähigen Jochkörper und Kette. Der Kettensensor weist ebenfalls eine Vorrichtung zum Messen der magnetischen Flussdichte im ersten magnetischen Kreis auf, die mit einer Auswerteeinheit verbunden ist. Der erfindungsgemäße Kettensensor ist derart aufgebaut, dass er zusätzlich zur Vorrichtung zum Messen der magnetischen Flussdichte eine Strom leitende Spule aufweist. Diese Strom leitende Spule erzeugt im ersten magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld. Durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor ändert sich mit der unterschiedlichen Dicke der Kettengelenke der Kette auch der Weg des geringsten magnetischen Widerstandes des ersten magnetischen Kreises. Diese Änderungen sind abhängig von der Länge der Kettenglieder der Kette und Geschwindigkeit der Kette. Die Frequenz des von der Strom leitenden Spule erzeugten fluktuierenden Magnetfeldes kann dabei deutlich höher liegen (ungefähr Faktor 10) als die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden. Die Änderungen werden von der Vorrichtung zum Messen der magnetischen Flussdichte gemessen und von einer Auswerteeinheit ausgewertet sowie ausgegeben bzw. angezeigt. Der Betreiber der Kette kann so genau das Kettenglied oder genau die Kettenglieder austauschen, die eine vorher festgelegte Längung und damit Verschleiß überschreiten. Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zur Feststellung des Verschleißzustandes einer Kette stellen nur eine Längung der gesamten Kette fest. Ein Ersatz der gesamten Kette ist somit notwendig. Dem Benutzer steht mit dem erfindungsgemäßen Kettensensor nicht nur ein robuster, einfach aufgebauter und damit kostengünstiger Kettensensor zur Verfügung, sondern er muss nicht mehr ggf. die gesamte Kette ersetzen, sondern nur die vom Verschleiß betroffenen Kettenglieder. Die Wartung der Kette ist weniger zeitaufwändig und kostenintensiv als bei bisher bekannten Lösungen, die Gefahr von Standzeiten bzw. Produktionsausfall deutlich vermindert. Der erfindungsgemäße Kettensensor kann sowohl in neue Kettensysteme integriert werden, als auch einfach in bereits bestehende Anlagen nachgerüstet werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind Hall-Sensoren, Förster-Sonden oder Saturationskern-Magnetometer (engl.: Fluxgate oder second-harmonic detector), feststehende und rotierende Spulen (Induktion), z. B. Vibrating Sample Magnetometer, optisch gepumpte Magnetometer, wie Alkalidampf-Magnetometer (z.B. mit atomarem Rubidium- oder Cäsiumdampf), SQUIDs, Protonenmagnetometer wie z. B. Overhauser-Magnetometer, Magnetometer auf Basis von Bose-Einstein-Kondensaten (BEC-Magnetometer) mit einer Empfindlichkeit von 10-9 T sowie einer räumlichen Auflösung von 3 µm und Kerr-Magnetometer als Vorrichtungen zur Messung der magnetischen Flussdichte bekannt.
  • Weitere Ausführungen des erfindungsgemäßen Kettensensors sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 beschrieben.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Spule des erfindungsgemäßen Kettensensors derart gestaltet, dass sie einen Anschluss aufweist, mit dem die Spule mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Die Strom leitende Spule erzeugt im ersten magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld. Die Frequenz des von der Strom leitenden Spule erzeugten fluktuierenden Magnetfeldes liegt dabei deutlich höher (ungefähr Faktor 10) als die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Kettensensoren mittels Permanentmagneten benötigen eine Minimalgeschwindigkeit der zu überwachenden Kette, um berechenbare Signalstärken zu erhalten. Beim Unterschreiten dieser Mindestgeschwindigkeit können Kettenglieder vom Kettensensor nicht erfasst und somit deren Längung nicht ermittelt werden. Durch das fluktuierende Magnetfeld ist auch bei langsamster Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette gewährleistet, dass für die Auswertung ausreichende Signalstärken für jedes Kettenglied erzeugt werden.
  • Der magnetisch leitende Jochkörper des erfindungsgemäßen Kettensensors weist in einer weiteren Gestaltung der Erfindung einen Mittelschenkel und zwei Seitenschenkel auf.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der magnetisch leitfähige Jochkörper des erfindungsgemäßen Kettensensors derart aufgebaut, dass er einen im Wesentlichen zur Kette parallel führenden Schenkel aufweist sowie zwei Seitenschenkel, die zur Kette zugewandt abgewinkelt sind. Die Enden der Seitenschenkel befinden sich in geringem Abstand zur Kette.
  • In einer vorteilhaften Gestaltung der Erfindung sind die Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochkörpers derart abgewinkelt, dass sie einen so großen Abstand voneinander aufweisen, dass sie auf unterschiedliche Kettenglieder einer in geringem Abstand befindlichen Kette gerichtet sind. Jeder Seitenschenkel ist dabei auf den gleichen Teil eines Kettengliedes ausgerichtet, z.B. die gleichen Vorsprünge, Lücken o.ä. Der Abstand der Seitenschenkel beträgt also ein ganzzahliges Vielfaches eines Kettengliedes einer neuwertigen, nicht verschlissenen Kette. Der erste magnetische Kreis weist in einer weiteren Ausführung der Erfindung einen zweiten magnetischen Jochkörper auf, der jenseits des ersten magnetischen Jochkörpers auf der gegenüberliegenden Seite einer Kette angeordnet ist. Durch diese Anordnung umfasst der erste magnetische Kreis den ersten und zweiten magnetischen Jochkörper sowie die Kette.
  • Der zweite magnetisch leitfähige Jochkörper ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung derart gestaltet, dass auf ihm die Vorrichtung zum Messen der magnetischen Flussdichte und/oder die Spule angeordnet ist. Für den ordnungsgemäßen Betrieb des Kettensensors ist es unerheblich, auf welchem der beiden Jochkörper Spule und Messvorrichtung angebracht sind. Üblicherweise ist der erste magnetisch leitfähige Jochkörper über der zu überwachenden Kette angeordnet, der zweite unterhalb. Bauliche und räumliche Umstände z.B. der Stromzuführungen im Bereich der zu überwachenden Kette können einen Stromanschluss des Kettensensors auf dem unteren zweiten oder oberen ersten Jochkörper erfordern.
    In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist der Kettensensor einen zweiten magnetischen Kreis auf. Mittels dieses zweiten magnetischen Kreises kann die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette festgestellt werden, zusätzlich zur Längung der einzelnen Kettenglieder. Der Benutzer kann also jederzeit überwachen, ob sich die Kette mit der gewünschten Geschwindigkeit in die gewünschte Richtung bewegt.
  • Der zweite magnetische Kreis weist in einer weiteren Gestaltung der Erfindung den gleichen Aufbau wie der erste magnetische Kreis auf: Ein magnetisch leitfähiger Jochkörper weist einen Seitenschenkel auf, dessen Ende nahe an einer Kette anordbar ist. Kette und magnetisch leitfähiger Jochkörper bilden einen magnetischen Kreis.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der zweite magnetische Kreis eine Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte sowie eine Strom leitende Spule auf. Diese Strom leitende Spule weist einen Anschluss auf, mit dem die Strom leitende Spule mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Die Strom leitende Spule erzeugt im zweiten magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld. Die Frequenz des von der Strom leitenden Spule erzeugten fluktuierenden Magnetfeldes liegt dabei deutlich höher (ungefähr Faktor 10) als die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Kettensensoren mittels Permanentmagneten benötigen eine Minimalgeschwindigkeit der zu überwachenden Kette, um berechenbare Signalstärken zu erhalten. Beim Unterschreiten dieser Mindestgeschwindigkeit können Änderungen der Magnetfeldstärke verursacht durch die Kettenglieder vom Kettensensor nicht erfasst und somit die Längung der Kettenglieder nicht ermittelt werden. Durch das fluktuierende Magnetfeld ist auch bei langsamster Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette gewährleistet, dass für die Auswertung ausreichende Signalstärken für jedes Kettenglied erzeugt werden.
  • In einer weiteren Gestaltung der Erfindung sind die beiden magnetischen Kreise des Kettensensors in einem Abstand zueinander angeordnet. Der Abstand ist so bemessen, dass das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises sowohl auf ein anderes Kettenglied als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes gerichtet ist als das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises. Zeigt das Ende des magnetisch leitfähige Joch des ersten magnetischen Kreises beispielsweise auf ein Loch eines Kettengliedes, so zeigt das Ende des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises auf einen Bereich neben dem Loch eines Kettengliedes.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises einem Abstand d zum Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises auf, wobei der Abstand d mit d = n*g + Δ
    Figure DE102017121706A1_0001
    mit n als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes und Δ > 0,1*g, bevorzugt mit Δ > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ > 0,3*g
  • Durch diese Anordnungen erhalten beide magnetischen Kreise unterschiedliche Signale der durch die zu überwachende Kette verursachten Änderungen der Magnetfeldstärke. Die Signale liegen in einem definierten zeitlichen Abstand zueinander, deren Abweichung zur Auswertung herangezogen wird. Eine Überwachung der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung zusätzlich zur Überwachung der Längung der Kettenglieder ist damit möglich.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist am Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises des Kettensensors eine zweite Strom leitende Spule angeordnet. Diese Strom leitende Spule weist einen Anschluss auf, mit dem die Strom leitende Spule mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Die Strom leitende Spule erzeugt im zweiten magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld, analog dem ersten magnetischen Kreis. Die Frequenz des von der Strom leitenden Spule erzeugten fluktuierenden Magnetfeldes liegt dabei deutlich höher (ungefähr Faktor 10) als die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Gestaltung der Erfindung sind die Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochkörpers des ersten magnetischen Kreises und die Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochkörpers des zweiten magnetischen Kreises am selben Jochkörper angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung ist der erfindungsgemäße Kettensensor sehr kompakt aufgebaut und in der Herstellung sehr kostengünstig. Außerdem kann er in dieser Ausführung einfach in bereits bestehende Fördersysteme auch nachträglich integriert werden.
  • In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind der erste magnetische Kreis und der zweite magnetische Kreis des Kettensensors so ausgeführt, dass sie über einen gemeinsamen Kreisabschnitt verfügen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Strom leitende Spule und/oder die Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte auf dem gemeinsamen Kreisabschnitt des ersten und des zweiten magnetischen Kreises angeordnet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist der Kettensensor einen dritten magnetischen Kreis auf. Mittels dieses dritten magnetischen Kreises kann die Längung der einzelnen Kettenglieder überwacht werden, die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der zu überwachenden Kette festgestellt werden und zusätzlich die Beschleunigung der zu überwachenden Kette ermittelt werden. Der Benutzer kann also ebenfalls feststellen, ob die zu überwachende Kette beschleunigt bzw. abgebremst wird.
  • Der dritte magnetische Kreis weist in einer weiteren Gestaltung der Erfindung den gleichen Aufbau wie der erste und der zweite magnetische Kreis auf: Ein magnetisch leitfähiger Jochkörper besitzt einen Seitenschenkel, dessen Ende nahe an einer Kette anordbar ist. Kette und magnetisch leitfähiger Jochkörper bilden einen magnetischen Kreis.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der dritte magnetische Kreis eine Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte auf. Diese Vorrichtung ist mit einer Auswerteeinheit verbunden und misst die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden. Diese Änderungen werden von der Auswerteeinheit ausgewertet und ausgegeben bzw. angezeigt. Der Benutzer ist durch diese Anordnung jederzeit über die Längung der Kettenglieder, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sowie Beschleunigung der zu überwachenden Kette informiert.
  • In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist der dritte magnetische Kreis eine Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte sowie eine Strom leitende Spule auf. Diese Strom leitende Spule weist einen Anschluss auf, mit dem die Strom leitende Spule mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Die Strom leitende Spule erzeugt im dritten magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld. Die Frequenz des von der Strom leitenden Spule erzeugte fluktuierende Magnetfeld liegt dabei deutlich höher als die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden. Bisher bekannte Kettensensoren benötigen eine Minimalgeschwindigkeit der zu überwachenden Kette, um berechenbare Signalstärken zu erhalten. Beim Unterschreiten dieser Mindestgeschwindigkeit können Änderungen der Magnetfeldstärke verursacht durch die Kettenglieder vom Kettensensor nicht erfasst werden. Durch das fluktuierende Magnetfeld ist auch bei langsamster Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette gewährleistet, dass für die Auswertung ausreichende Signalstärken für jedes Kettenglied erzeugt werden.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die drei magnetischen Kreise des Kettensensors in einem Abstand zueinander angeordnet. Der Abstand ist so bemessen, dass das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des dritten magnetischen Kreises sowohl auf ein anderes Kettenglied als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes gerichtet ist als das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises. Ebenfalls ist das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises sowohl auf ein anderes Kettenglied als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes gerichtet als das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises. Alle drei Seitenschenkel der magnetischen Joche der drei magnetischen Kreise sind auf unterschiedliche Kettenglieder der zu überwachenden Kette gerichtet und gleichzeitig auf unterschiedliche Bereiche eines Kettengliedes.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises in einem Abstand d1 zum Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises angeordnet ist, wobei der Abstand d1 mit d1 = n1*g + Δ 1
    Figure DE102017121706A1_0002
    mit n1 als ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes und Δ1 > 0,1*g, bevorzugt mit Δ1 > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ1 > 0,3*g. Das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises ist in einem Abstand d2 zum Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des dritten magnetischen Kreises angeordnet, wobei der Abstand d2 mit d2 = n2*g + Δ 2
    Figure DE102017121706A1_0003
    mit n2 als ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes und Δ2 > 0,1*g, bevorzugt mit Δ2 > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ2 > 0,3*g und mit Δ1 ≠ Δ2.
  • Durch diese Anordnung erhalten beide magnetischen Kreise Signale in unterschiedlicher zeitlicher Abfolge der durch die zu überwachende Kette verursachten Änderungen der Magnetfeldstärke. Eine Überwachung der Beschleunigung, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung zusätzlich zur Überwachung der Längung der Kettenglieder ist damit möglich.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist am Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochs des dritten magnetischen Kreises des Kettensensors eine dritte Strom leitende Spule angeordnet. Diese Strom leitende Spule weist einen Anschluss auf, mit dem die Strom leitende Spule mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Die Strom leitende Spule erzeugt im dritten magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld, analog dem ersten und zweiten magnetischen Kreis. Die Frequenz des von der Strom leitenden Spule erzeugten fluktuierenden Magnetfeldes liegt dabei wiederum deutlich höher als die Änderungen des Magnetfeldes, die durch die Bewegung der Kette relativ zum Kettensensor erzeugt werden.
  • Alle Seitenschenkel der magnetisch leitfähigen Jochkörper der drei magnetischen Kreise sind in einer besonders vorteilhaften Gestaltung der Erfindung am selben Jochkörper angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung ist der erfindungsgemäße Kettensensor sehr kompakt aufgebaut und in der Herstellung sehr kostengünstig. Außerdem kann er in dieser Ausführung einfach in bereits bestehende Fördersysteme auch nachträglich integriert werden.
  • In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind der erste magnetische Kreis, der zweite magnetische Kreis sowie der dritte magnetische Kreis des Kettensensors so ausgeführt, dass sie über einen gemeinsamen Kreisabschnitt verfügen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Strom leitende Spule und/oder die Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte auf dem gemeinsamen Kreisabschnitt des ersten, des zweiten und des dritten magnetischen Kreises angeordnet.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der erfindungsgemäße Kettensensor zwei Kettensensoren auf, die jeweils zwei magnetische Kreise besitzen. Der zweite Kettensensor erhöht die Genauigkeit der Messung der Längung der Kettenglieder, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der zu überwachenden Kette und dient ggf. als Reserve im Falle des Ausfalls des ersten Kettensensors.
  • In einer weiteren Gestaltung der Erfindung sind die zwei Kettensensoren in einem Abstand zueinander angeordnet. Das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises des ersten Kettensensors ist sowohl auf ein anderes Kettenglied als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes gerichtet als das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises des ersten Kettensensors. Ebenso ist das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten magnetischen Kreises des zweiten Kettensensors sowohl auf ein anderes Kettenglied als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes gerichtet als das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten magnetischen Kreises des zweiten Kettensensors. Der Abstand der beiden Kettensensoren ist so bemessen, dass das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des ersten Kettensensors sowohl auf ein anderes Kettenglied als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes gerichtet ist als das Ende des Seitenschenkels des magnetisch leitfähigen Jochs des zweiten Kettensensors. Alle Seitenschenkel der magnetischen Joche der beiden Kettensensoren sind auf unterschiedliche Kettenglieder der zu überwachenden Kette gerichtet und gleichzeitig auf unterschiedliche Bereiche eines Kettengliedes. Durch diese Anordnung erhalten beide Kettensensoren unterschiedliche Signale der durch die zu überwachende Kette verursachten Änderungen der Magnetfeldstärke.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren gemäß des Hauptanspruchs 14. Das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, umfasst erfindungsgemäß fünf Verfahrensschritte: Im ersten Schritt wird ein teilweise geschlossener magnetischer Kreis ausgebildet. Der magnetische Kreis umfasst einen magnetisch leitfähigen Jochkörper und die zu überwachende Kette. Weist der erfindungsgemäße Kettensensor einen zweiten magnetisch leitfähigen Jochkörper auf, wird der magnetische Kreis von den beiden Jochkörpern und der zwischen ihnen geführten zu überwachenden Kette gebildet. Der Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochkörpers weist dabei einen geringen Abstand zur zu überwachenden Kette auf. Im zweiten Schritt wird die Strom leitende Spule, die sich im magnetischen Kreis befindet, mit einer Spannung beaufschlagt. Dadurch wird im magnetischen Kreis ein fluktuierendes Magnetfeld erzeugt. Im dritten Schritt erzeugt die zu überwachende Kette, die durch den magnetischen Kreis bewegt wird, ein magnetisches Wechselfeld im magnetischen Kreis. Durch eine Bewegung der Kette entlang des Kettensensors ändert sich mit dem Wechsel von Kettengelenk zu Zwischenraum auch der Weg des geringsten magnetischen Widerstandes für den magnetischen Kreis und erzeugt so ein magnetisches Feld mit wechselnden Amplituden. An der Vorrichtung zum Erfassen der magnetischen Flussdichte wechselt entsprechend so das Magnetfeld, dass eine wechselnde Flussdichte abhängig von der Lage und Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette erzeugt wird. Diese wechselnde Flussdichte wird im vierten Schritt von der Vorrichtung zum Erfassen der magnetischen Flussdichte in Form von Messwerten erfasst. Im fünften Schritt wird aus den von der Vorrichtung zum Erfassen der magnetischen Flussdichte erfassten Messwerten ein Längenwert der zu überwachenden Kette ermittelt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Längung einer Kette während des Betriebs erfordert eine konstante Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette. Unregelmäßigkeiten im Antriebssystem der zu überwachenden Kette, z.B. Schlupf zwischen Antrieb und Kette, führen zu Messungenauigkeiten und damit zu falschen Längenwerten der zu überwachenden Kette.
  • Weitere Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 15 bis 20 beschrieben.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, zusätzlich zum ersten magnetischen Kreis einen zweiten magnetischen Kreis. Der zweite magnetische Kreis umfasst den magnetisch leitfähigen Jochkörper und die zu überwachende Kette. Weist der erfindungsgemäße Kettensensor einen zweiten magnetisch leitfähigen Jochkörper auf, wird der zweite magnetische Kreis von den beiden Jochkörpern und der zwischen ihnen geführten zu überwachenden Kette gebildet. Dieser zweite magnetische Kreis wird wie der erste magnetische Kreis über eine Strom leitende Spule erzeugt, die mit einer Spannung beaufschlagt wird. Die durch die sich entlang des erfindungsgemäßen Kettensensors bewegende zu überwachende Kette erzeugte wechselnde magnetische Flussdichte wird erfasst. Die Längung der zu überwachenden Kette wird durch dieses Verfahren mit zwei magnetischen Kreisen unabhängig von der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der zu überwachenden Kette ermittelt.
  • Für eine eindeutige Trennung der zwei magnetischen Kreise ist das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, in einer weiteren Ausführung der Erfindung derart gestaltet, dass in dem zweiten magnetischen Kreis eine zweite Strom leitende Spule vorhanden ist, die mit einer Spannung beaufschlagt wird und so einen zweiten magnetischen Kreis erzeugt. Zusätzlich kann in dem zweiten magnetischen Kreis eine zweite Vorrichtung zum Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte angeordnet sein, welche die durch die zu überwachende Kette erzeugte wechselnde magnetische Flussdichte erfasst. Diese bauliche Trennung der beiden magnetischen Kreise ermöglicht eine sichere Überleitung der magnetischen Feldlinien der beiden magnetischen Kreise auf die Kettengelenke. Außerdem verhindert diese Anordnung Kurzschlüsse zwischen zu überwachender Kette und Jochkörper.
  • In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, derart ausgeführt, dass die beiden magnetischen Kreise des Kettensensors in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Dieser Abstand kann optional nach Gleichung (1) ausgeführt sein. Dieser Abstand ist so bemessen, dass die beiden magnetischen Kreise auf unterschiedliche Kettenglieder der zu überwachenden Kette gerichtet sind und gleichzeitig auf unterschiedliche Bereiche eines Kettengliedes. Durch diese Anordnung erhalten beide magnetischen Kreise unterschiedliche Signale der durch die zu überwachende Kette verursachten Änderungen der Magnetfeldstärke. Eine Überwachung der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung zusätzlich zur Überwachung der Längung der Kettenglieder ist möglich.
  • In einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, derart gestaltet, dass es zusätzlich zum ersten und zweiten magnetischen Kreis einen dritten magnetischen Kreis umfasst. Der dritte magnetische Kreis umfasst den magnetisch leitfähigen Jochkörper und die zu überwachende Kette. Weist der erfindungsgemäße Kettensensor einen zweiten magnetisch leitfähigen Jochkörper auf, wird der dritte magnetische Kreis von den beiden Jochkörpern und der zwischen ihnen geführten zu überwachenden Kette gebildet. Dieser dritte magnetische Kreis wird wie der erste und zweite magnetische Kreis über eine Strom leitende Spule erzeugt, die mit einer Spannung beaufschlagt wird. Die durch die sich entlang des erfindungsgemäßen Kettensensors bewegende zu überwachende Kette erzeugte wechselnde magnetischen Flussdichte wird erfasst. Längung, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sowie Beschleunigung bzw. Abbremsung der zu überwachenden Kette wird ermittelt.
  • Das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung derart aufgebaut, dass in dem dritten magnetischen Kreis eine dritte Strom leitende Spule vorhanden ist, die mit einer Spannung beaufschlagt wird und so einen dritten magnetischen Kreis erzeugt. Zusätzlich kann in dem dritten magnetischen Kreis eine dritte Vorrichtung zum Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte angeordnet sein, welche die durch die zu überwachende Kette erzeugte wechselnde magnetische Flussdichte erfasst. Diese Trennung der drei magnetischen Kreise ermöglicht eine sichere Überleitung der magnetischen Feldlinien der drei magnetischen Kreise auf die Kettengelenke. Außerdem verhindert diese Anordnung Kurzschlüsse zwischen zu überwachender Kette und Jochkörper.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das Verfahren, mit der die Längung einer Kette während des Betriebs ermittelt wird, derart gestaltet, dass die drei magnetischen Kreise des Kettensensors in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Dieser Abstand ist so bemessen, dass die drei magnetischen Kreise auf unterschiedliche Kettenglieder der zu überwachenden Kette gerichtet sind und gleichzeitig auf unterschiedliche Bereiche eines Kettengliedes. Die Abstände zwischen dem ersten und dem zweiten bzw. dem ersten und dem dritten magnetischen Kreis können optional nach den Gleichungen (2) und (3) bemessen sein. Durch diese Anordnung erhalten die drei magnetischen Kreise unterschiedliche Signale der durch die zu überwachende Kette verursachten Änderungen der Magnetfeldstärke. Eine Überwachung der Längung der Kettenglieder, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sowie Beschleunigung der zu überwachenden Kette ist durch diese Anordnung mit drei magnetischen Kreisen möglich.
  • Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 Kettensensor mit einem teilweise geschlossenen magnetischen Kreis
    • 2 Signal des Kettensensors gemäß 1 bei vorbeilaufender Kette
    • 3 Kettensensor mit zwei teilweise geschlossenen magnetischen Kreisen und vier Jochkörpern
    • 4 Kettensensor mit zwei teilweise geschlossenen magnetischen Kreisen und zwei Jochkörpern
    • 5 Signal des Kettensensors gemäß 4 bei vorbeilaufender Kette
    • 6 Signal des Kettensensors gemäß 5 bei vorbeilaufender Kette nach dem Vergleich mit einem Komparator
    • 7 Kettensensor mit drei teilweise geschlossenen magnetischen Kreisen und sechs Jochkörpern
    • 8 Signal des Kettensensors gemäß 5 bei vorbeilaufender Kette
    • 9 Kettensensor mit vier teilweise geschlossenen magnetischen Kreisen und vier Jochkörpern
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung (1) umfasst der Kettensensor 1 einen magnetischen Kreis 2, der durch einen ersten magnetisch leitfähigen Jochkörper 3 bestehend aus einem magnetisch leitfähigen bzw. magnetisch durchlässigen Material, z,B. Weicheisen, gebildet wird. Dieser magnetisch leitfähige Jochkörper 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Seitenschenkel 4, 5 auf. Auf dem Mittelschenkel des Jochkörpers 3 befindet sich die Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte. Üblicherweise ist diese Vorrichtung eine induktive Spule. Am Ende der Seitenschenkels befindet sich eine weitere Spule 7 zur Beaufschlagung des magnetischen Kreises 2 mit einer Spannung. Die Enden des Jochkörpers 3 sind im Wesentlichen senkrecht zum Mittelteil in einem geringen Abstand zu einer Kette 10 angeordnet. Der Abstand der Seitenschenkel 4, 5 zueinander entspricht einen Vielfachem der Länge eines Kettengliedes, dass sich aus dem Abstand der Mittelpunkte zweier nebeneinanderliegender Bolzen bestimmt, in diesem Beispiel genau zwei Kettenglieder der zu überwachenden Kette 10. Die zu überwachende Kette 10 kann berührungsfrei durch den Kettensensor 1 geführt und bewegt werden. Ein zweiter magnetisch leitfähiger Jochkörper 8 ist auf der gegenüberliegenden Seite der zu überwachenden Kette 10 angebracht, der bei einem hohen magnetischen Widerstand der Kette 10 das Messsignal verstärkt. Die Enden 9 der Seitenschenkel des zweiten Jochkörpers 8 zeigen dabei auf die gleichen Positionen der Kette 10 wie die Enden der Seitenschenkel 4, 5 des ersten Jochkörpers 3. Um die Längung der Kette 10 zu ermitteln, wird die Spule 7 mit einer Spannung beaufschlagt, idealerweise mit einer Wechselspannung hoher Frequenz. Die mit konstanter Geschwindigkeit durch den Kettensensor 1 geführte Kette 10 erzeugt je nach Position der Kette 10 unterschiedliche magnetische Wechselfelder, deren Frequenz etwa um den Faktor 10 geringer ist als die Wechselspannung, mit der die Spule 7 beaufschlagt ist. Befindet sich beispielsweise ein Kettenbolzen 11 zwischen den Seitenschenkeln 4, 5, 9 ist der magnetische Widerstand oder die Reluktanz der Kette 10 gering und erzeugt eine hohe Spannung in der Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte. Befindet sich ein Kettenzwischenraum zwischen den Seitenschenkeln 4, 5, 9, ist der magnetische Widerstand der Kette 10 hoch und erzeugt eine geringe Spannung in der Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte. Auf diese Weise kann mit Kenntnis der Geschwindigkeit der Kette 10 die Länge eines jeden Kettengliedes 12 der Kette 10 ermittelt werden. In einer Variante des erfindungsgemäßen Kettensensors weist der magnetisch leitfähige Jochkörper 3 nur einen bis auf einen Spalt mit einer geringfügig breiteren Breite als der Dicke des Kettengliedes 12 auf, dessen Ende in einem geringen Abstand zur Kette 10 angeordnet ist. Der Jochkörper 3 liegt in diesem Fall senkrecht zur Kettenlaufrichtung. Dieser Aufbau des Kettensensors 1 ist besonders platzsparend ausgeführt und kann auch nachträglich in beengte Platzverhältnisse integriert werden.
  • 2 zeigt ein Diagramm 40, wie es beispielsweise von einem Kettensensor 1 durch aus den von der Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte ermittelten Daten erzeugt werden kann. Auf der x-Achse des Diagramms 40 ist die Zeit aufgetragen, auf der y-Achse des Diagramms 40 die magnetische Flussdichte. Die Kurve 41 zeigt hierbei die von der Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte. Es ist eine Sinus-förmige Schwingung zu sehen, deren Maximalamplitude schwankt. Die Schwankung der Maximalamplitude der Kurve 41 ist durch die Einhüllende Kurve 42 verdeutlicht. Die Maximalamplitude 42 steigt, wenn sich ein magnetisch leitendendes Objekt wie beispielsweise ein Kettenbolzen 11 in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4, 5 des Jochkörpers 3 befindet. Die Maximalamplitude sinkt, wenn sich gerade kein magnetisch leitendes Objekt in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4, 5 des Jochkörpers 3 befindet, wie beispielsweise die Luft zwischen zwei benachbarten Kettenbolzen 11, wenn sich die Kette 10 weiterbewegt hat. Bei konstanter Geschwindigkeit lässt sich aus den Abständen der Maxima der Maximalamplitude die Länge des Kettengliedes 12 (der Abstand zwischen zwei benachbarten Kettenbolzen 11) bestimmen. Wenn die Kettenglieder 12 wie beispielsweise im Auslieferungszustand über gleich lange Kettenglieder 12 verfügen, lässt sich aus den Abständen der Maxima der Maximalamplitude die Geschwindigkeit der Kette 10 bestimmten.
  • Um auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der zu überwachenden Kette 10 die Längung eines jeden Kettengliedes zu erfassen, wird der Kettensensor 1 mit zwei magnetischen Kreisen 2.1, 2.2 betrieben (3). Die Abstände der Seitenschenkel 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, zueinander eines jeden magnetisch leitfähigen Jochkörpers 3.1, 3.2 betragen wie im ersten Ausführungsbeispiel (1) die Länge von zwei Kettengliedern 12. Die Jochkörper 3.1, 3.2 der beiden magnetischen Kreise 2. 1, 2.1 sind in einem Abstand zueinander angeordnet. Der Abstand ist so bemessen, dass das Ende des Seitenschenkels 4.2, 5.2 des magnetisch leitfähigen Jochs 3.2 des zweiten magnetischen Kreises 2.2 sowohl auf ein anderes Kettenglied 12 als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes 12 gerichtet ist als das Ende des Seitenschenkels 4.1, 5.1 des magnetisch leitfähigen Jochs 3.1 des ersten magnetischen Kreises 2.1. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite magnetisch leitfähige Jochkörper 3.2 um einen Betrag des 0.33-fachen der Länge eines Kettengliedes 12 versetzt in Bezug auf den ersten magnetisch leitfähigen Jochkkörper 3.1. Die beiden vorhandenen Spulen 7.1, 7.2 zur Beaufschlagung der magnetischen Kreise 2.1, 2.2 mit einer Spannung werden mit der gleichen Wechselspannung beaufschlagt (gleiche Frequenz und Amplitude, Phasenverschiebung 0). Befindet sich ein Kettenbolzen 11 zwischen den Seitenschenkeln 4.1, 5.1 des ersten magnetischen Kreises 2.1, ist der magnetische Widerstand oder die Reluktanz der Kette 10 gering und erzeugt eine hohe Spannung in der Vorrichtung 6.1 zur Messung der magnetischen Flussdichte des ersten magnetischen Kreises. Gleichzeitig ist der magnetische Widerstand zwischen den Seitenschenkeln 4.2, 5.2 des zweiten magnetischen Kreises 2.2 geringer als im ersten magnetischen Kreis 2.1. Während der Bewegung der zu überwachenden Kette durch den Kettensensor 1 wird ein charakteristisches Spannungssignal in den beiden Vorrichtungen 6.1, 6.2 zur Messung der magnetischen Flussdichte erzeugt.
  • 4 zeigt einen einfachen Aufbau des erfindungsgemäßen Kettensensors 220 mit zwei magnetischen Kreisen. Der Kettensensor 220 umfasst einen zweiteiligen magnetisch leitfähige Jochkörper mit einem Oberteil 3.4 und einem Unterteil 8.4, die über und unter der zu überwachenden Kette 10 senkrecht zu den Kettengliedern 12 angeordnet sind. Der erste magnetische Kreis wird durch Seitenschenkel 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 und die Mittelschenkel der beiden Jochkörper 3.4, 8.4 gebildet, der zweite magnetische Kreis durch die Seitenschenkel 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 und die Mittelschenkel der beiden Jochkörper 3,4, 8.4. Beide magnetischen Kreise werden durch eine Spule 7.4 mit einem Wechselstrom beaufschlagt. Auf dem oberhalb der Kette 10 angebrachten Jochkörper 3.4 befindet sich auf den Seitenschenkeln 5.4, 5.5 die Vorrichtungen 6.4, 6.5 zur Messung der magnetischen Flussdichte. Sie sind jeweils über eine Diode mit einem Komparator 30 verbunden. Der Komparator dient der Umwandlung der Wechselspannungssignale in Rechtecksignale. Der Abstand d der Seitenschenkel 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 des ersten magnetischen Kreises von den Seitenschenkeln 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 des zweiten magnetischen Kreises beträgt in diesem Beispiel d = 1 * l + 0,5 * l, also das 1,5-fache der Länge eines Kettengliedes der zu überwachenden Kette 10. Um die Längung der Kette 10 zu ermitteln, wird die Spule 7.4 mit einer hochfrequenten Wechselspannung beaufschlagt. Die Abstände der Seitenschenkel 4.4, 4.5, 5.4, 5.5, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7 der Jochkörper 3.4, 8.4 sind so bemessen, dass ein magnetischer Kreis mit geringstem magnetischen Widerstand im Jochkörper 3.4, 8.4 genau dann entsteht, wenn ein Kettenbolzen 11 der zu überwachenden Kette 10 zwischen den vier Seitenschenkeln 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 des ersten magnetischen Kreises oder den vier Seitenschenkeln 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 des zweiten magnetischen Kreises positioniert ist. Die jeweils anderen Seitenschenkel sind über Lücken der Kettenglieder positioniert und werden im Wesentlichen nicht bzw. deutlich weniger durch einen magnetischen Fluss durchströmt. Durch die Bewegung der zu überwachenden Kette 10 entsteht in den Vorrichtungen 6.4, 6.5 zur Messung der magnetischen Flussdichte ein fluktuierendes magnetisches Wechselfeld, das in einen Komparator eingespeist wird. Der Komparator 30 vergleicht die aus den Vorrichtungen 6.4, 6.5 zur Messung der magnetischen Flussdichte kommenden Spannungen und gibt eine 1 aus, wenn z.B. der Betrag der Spannung aus Spule 6.4 größer ist als der Betrag der Spannung aus Spule 6.5 bzw. eine 0 im umgekehrten Fall.
  • 5 zeigt ein Diagramm 40, wie es beispielsweise von einem Kettensensor 220 gemäß 4 durch aus den von der Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte ermittelten Daten erzeugt werden kann. Auf der x-Achse des Diagramms 40 ist die Zeit aufgetragen, auf der y-Achse des Diagramms 40 die magnetische Flussdichte. Die Kurve 41.1 zeigt hierbei die von der Vorrichtung 6.4 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte, die Kurve 41.2 die von der Vorrichtung 6.5 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte. Es ist in beiden Kurven 41.1, 41.2 eine Sinus-förmige Schwingung zu sehen, deren Maximalamplitude schwankt. Die Schwankung der Maximalamplitude der Kurven 41.1, 41.2 ist durch die einhüllenden Kurven 42.1, 42.2 verdeutlicht. Die Maximalamplituden 42.1, 42.2 steigen, wenn sich ein magnetisch leitendendes Objekt wie beispielsweise ein Kettenbolzen 11 in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 , bzw. zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 der Jochkörper 3.4, 8.4 befindet. Die Maximalamplitude sinkt, wenn sich gerade kein magnetisch leitendes Objekt in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 , bzw. zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 der Jochkörper 3.4, 8.4 befindet, wie beispielsweise die Luft zwischen zwei benachbarten Kettenbolzen 11, wenn sich die Kette 10 weiterbewegt hat. Die Maxima der einhüllenden Kurven 42.1, 42.2 sind gegeneinander um eine halbe Wellenlänge der einhüllenden Kurven 42.1, 42.2 verschoben.
  • 6 zeigt ein Diagramm 40, wie es beispielsweise von einem Kettensensor 220 gemäß 4 durch aus den von der Vorrichtung 6 zur Messung der magnetischen Flussdichte ermittelten Daten erzeugt werden kann. Auf der x-Achse des Diagramms 40 ist die Zeit aufgetragen, auf der y-Achse des Diagramms 40 die magnetische Flussdichte. Die Kurve 43.1 zeigt hierbei die Beträge der von der Vorrichtung 6.4 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte, die Kurve 43.2 die Beträge der von der Vorrichtung 6.5 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte. Es ist in beiden Kurven 43.1, 43.2 eine Sinus-förmige Schwingung zu sehen, deren Maximalamplitude schwankt. Die Maximalamplituden der Kurven 43.1, 43.2 steigen, wenn sich ein magnetisch leitendendes Objekt wie beispielsweise ein Kettenbolzen 11 in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 , bzw. zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 der Jochkörper 3.4, 8.4 befindet. Die Maximalamplitude sinkt, wenn sich gerade kein magnetisch leitendes Objekt in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.4, 5.4, 9.4, 9.6 , bzw. zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.5, 5.5, 9.5, 9.7 der Jochkörper 3.4, 8.4 befindet, wie beispielsweise die Luft zwischen zwei benachbarten Kettenbolzen 11, wenn sich die Kette 10 weiterbewegt hat. Der Komparator 30 bildet die Differenz der Beträge der von den Vorrichtungen 6.4, 6.5 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte, dessen Ergebnis in Kurve 44 des Diagramms 40 dargestellt ist.
  • Durch einen Aufbau des erfindungsgemäßen Kettensensors 300 mit drei magnetischen Kreisen 2.1, 2.2, 2.3 (7) kann nicht nur die Längung eines jeden Kettengliedes 12, die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der zu überwachenden Kette 10 ermittelt werden, sondern zusätzlich deren Beschleunigung z.B. beim Anfahren bzw. Abbremsen der Kette 10. Die Abstände der Seitenschenkel 4.1, 5.1, 4.2, 5.2, 4.3, 5.3 zueinander eines jeden magnetisch leitfähigen Jochkörpers 3.1, 3.2, 3.3 betragen jeweils die Länge von zwei Kettengliedern 12. Die Jochkörper 3.1, 3.2, 3.3 der drei magnetischen Kreise 2.1, 2.2, 2.3 sind in einem Abstand d zueinander angeordnet. Der Abstand ist so bemessen, dass die jeweiligen Enden des Seitenschenkels 4.1, 5.1, 4.2, 5.2, 4.3, 5.3 der einzelnen magnetisch leitfähigen Joche 3.1, 3.2, 3.3 der drei magnetischen Kreise 2.1, 2.2, 2.3 sowohl auf ein anderes Kettenglied 12 als auch auf einen anderen Teil eines Kettengliedes 12 gerichtet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite magnetisch leitfähige Jochkörper 3.2 um einen Betrag des 0.25-fachen der Länge eines Kettengliedes 12 versetzt in Bezug auf den ersten magnetisch leitfähigen Jochkkörper 3.1, der dritte magnetisch leitfähige Jochkörper 3.3 um einen Betrag des 0.33-fachen der Länge eines Kettengliedes 12 in Bezug auf den ersten magnetisch leitfähigen Jochkkörper 3.1. Bei Beaufschlagung der drei Spulen 7.1, 7.2, 7.3 zur Beaufschlagung des magnetischen Kreises 2.1, 2.2, 2.3 mit der gleichen Wechselspannung weist der magnetische Widerstand der drei magnetischen Kreise 2.1, 2.2, 2.3 unterschiedliche Werte auf bei gleicher Frequenz abhängig von der Bewegung der Kette 12.
  • 8 zeigt ein Diagramm 40, wie es beispielsweise von einem Kettensensor 300 gemäß 7 durch aus den von den Vorrichtungen 6.1, 6.2, 6.3 zur Messung der magnetischen Flussdichte ermittelten Daten erzeugt werden kann. Auf der x-Achse des Diagramms 40 ist die Zeit aufgetragen, auf der y-Achse des Diagramms 40 die magnetische Flussdichte. Die Kurve 41.1 zeigt hierbei die Beträge der von der Vorrichtung 6.1 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte, die Kurve 41.2 die Beträge der von der Vorrichtung 6.2 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte und die Kurve 41,3 die Beträge der von der Vorrichtung 6.3 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte. Es ist in allen Kurven 41.1, 41.2, 41.3 eine Sinus-förmige Schwingung zu sehen, deren Maximalamplitude schwankt. Die Maximalamplituden der Kurven sind durch die einhüllenden Kurven 42.1, 42.2, 42.3 dargestellt. Sie steigen, wenn sich ein magnetisch leitendendes Objekt wie beispielsweise ein Kettenbolzen 11 in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.1, 5.1, 9.1, die den ersten magnetischen Kreis 2.1 bilden, bzw. zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.2, 5.2, 9.2, die den zweiten magnetischen Kreis 2.2 bilden, oder zwischen den der Seitenschenkel 4.3, 5.3, 9.3, die den dritten magnetischen Kreis 2.3 bilden, der jeweiligen Jochkörper 3.1, 8.1 bzw. 3.2, 8.2 oder 3.3, 8.3 befindet. Die Maximalamplitude sinkt, wenn sich gerade kein magnetisch leitendes Objekt in den Spalten zwischen den Enden der Seitenschenkel 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 5.3, 9.1, 9.2, 9.3 der Jochkörper 3.1, 3.2, 3.3, 8.1, 8.2, 8.3 befindet, wie beispielsweise die Luft zwischen zwei benachbarten Kettenbolzen 11, wenn sich die Kette 10 weiterbewegt hat. Die Maximalamplituden der von den Vorrichtungen 6.1, 6.2, 6.3 zur Messung der magnetischen Flussdichte aufgenommenen Messwerte zeigen die Kurven 42.1, 42.3, 42.3. Ihre Maxima sind entsprechend den Abständen der einzelnen die magnetischen Kreise 2.1, 2.2, 2.3 bildenden Jochkörper 3.1, 3.2, 3.3 zeitlich verschoben.
  • 9 zeigt weiteren Aufbau eines erfindungsgemäßen Kettensensors 400 mit vier magnetischen Kreisen sowie vier magnetisch leitfähigen Jochkörpern 3.1.1, 3.1.2, 8.4.1, 8.4.2, der im Prinzip aus zwei Kettensensoren und entspricht einer Verdopplung des Ausführungsbeispiels wie in 4 dargestellt aufgebaut ist. Die einzelnen Kettensensoren gemäß des Ausführungsbeispiels aus 4 umfassen hier jeweils eine mit einer Spannungsquelle 20.1, 20.2 verbundenen Spule 7.1.1, 7.1.2 zur Beaufschlagung der magnetischen Kreise mit einem Wechselstrom, Vorrichtungen 6.1.1, 6.1.2, 6.2.1, 6.2.2 zur Messung der magnetischen Flussdichte in den einzelnen magnetischen Kreisen, und jeweils zwei Jochkörpern 3.1.1, 8.4.1, 3.1.2, 8.4.2 aus einem magnetisch leitfähigem Material. Die Vorrichtungen 6.1.1, 6.1.2, 6.2.1, 6.2.2 zur Messung der magnetischen Flussdichte beider Kettensensoren gemäß des Ausführungsbeispiels aus 4 sind jeweils über Dioden mit einem Komparator 30.1, 30.2 verbunden. Die Jochkörper 3.1.1, 3.1.2, 8.4.1, 8.4.2 sind in einem Abstand voneinander so angeordnet, dass die jeweiligen Enden des Seitenschenkels 4.3.1, 5.3.1, 4.4.1, 4.4.2 des magnetisch leitfähigen Jochs 3.1.1 des ersten Kettensensors auf Kettenbolzen bzw. -löcher gerichtet sind, die jeweiligen Enden des Seitenschenkel 4.3.2, 4.4.2, 5.3.2, 5.4.2 des magnetisch leitfähigen Jochs 3.1.2 des zweiten Kettensensors auf einen anderen Bereich. Diese Anordnung erzeugt größere Signalstärken und eine größere Genauigkeit als die Verwendung eines Kettensensors mit zwei magnetischen Kreisen. Außerdem dient der zweite Kettensensor ggf. als Möglichkeit einzelne Messergebnisse durch die erzielte Redundanz zu überprüfen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.1.1, 1.1.2
    Kettensensor
    2, 2.1, 2.2, 2.3
    Magnetischer Kreis
    3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4
    Magnetisch leitfähiger Jochkörper
    4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 5, 5.1, 5.2,5.3, 5.4, 5.5
    Seitenschenkel des magnetisch leitfähigen Jochkörpers
    6, 6.1, 6.2. 6.3, 6.4, 6.5
    Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte
    7, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5
    Spule zur Beaufschlagung des magnetischen Kreises mit einer Spannung
    8, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4
    Zweiter magnetisch leitfähiger Jochkörper
    9, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6
    Seitenschenkel des zweiten magnetisch leitfähigen Jochkörpers
    10
    Kette
    11
    Kettenlasche
    12
    Kettenbolzen
    20
    Spannungsversorgung
    30
    Komparator
    40
    Spannungsdiagramm gemessen an einer Vorrichtung zur Messung der magnetischen Flussdichte
    41, 41.1, 41.2, 41.3
    Magnetische Flussdichte eines magnetischen Kreises
    42, 42.1, 42.2, 42.3
    Maximal-Amplitude der der magnetischen Flussdichte eines magnetischen Kreises
    43.1, 43.2
    Betrag der magnetischen Flussdichte eines magnetischen Kreises
    44
    Komparator-Signal
    200,220
    Kettensensorvorrichtung mit zwei magnetischen Kreisen
    300
    Kettensensorvorrichtung mit drei magnetischen Kreisen
    400
    Kettensensorvorrichtung mit vier magnetischen Kreisen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • US 7540374 B2 [0007]

Claims (20)

  1. Kettensensorvorrichtung (1) mit • einem ersten magnetischen Kreis (2, 2.1) wobei der erste magnetische Kreis (2, 2.1) im Wesentlichen durch einen magnetisch leitfähigen Jochkörper (3, 3.1) gebildet wird, wobei der magnetisch leitfähige Jochkörper (3, 3.1) einen Seitenschenkel (4, 4.1, 5, 5.1) aufweist, dessen Ende nahe an einer Kette (10) anordenbar ist, • einer Vorrichtung (6, 6.1) zur Messung der magnetischen Flussdichte im ersten magnetischen Kreis (2, 2.1), wobei die Vorrichtung (6, 6.1) zur Messung der magnetischen Flussdichte mit einer Auswerteeinheit (40) verbunden ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kettensensor (1) neben der Vorrichtung (6, 6.1) zur Messung der magnetischen Flussdichte eine Spule (7, 7.1) aufweist.
  2. Kettensensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (7, 7.1) einen Anschluss aufweist, der für die Beaufschlagung der Spule (7, 7.1) mit einer elektrischen Spannung vorgesehen ist.
  3. Kettensensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisch leitfähige Jochkörper (3, 3.1) einen Mittelschenkel und zwei Seitenschenkel (4, 4.1, 5, 5.1) aufweist.
  4. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Kettensensor (1) einen zweiten magnetischen Kreis (2.2) aufweist.
  5. Kettensensorvorrichtung (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite magnetische Kreis (2.2) eine Vorrichtung (6.2) zur Messung der magnetischen Flussdichte und eine Spule (7, 7.1, 7.2) aufweist, wobei die Spule (7, 7.1, 7.2) einen Anschluss aufweist, der für die Beaufschlagung der Spule (7, 7.1, 7.2) mit einer elektrischen Spannung vorgesehen ist.
  6. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder5 dadurch gekennzeichnet, dass das Ende eines Seitenschenkels (4, 4.1, 5, 5.1) des magnetisch leitfähigen Jochkörpers (3, 3.1) des ersten magnetischen Kreises (2, 2.1) in einem Abstand d zum Ende eines Seitenschenkels (5.2) des magnetisch leitfähigen Jochkörpers (3.2) des zweiten magnetischen Kreises (2.2) angeordnet ist, wobei der Abstand d mit d = n*g + Δ
    Figure DE102017121706A1_0004
     mit n als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δ > 0,1*g, bevorzugt mit Δ > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ > 0,3*g.
  7. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass am Seitenschenkel (5.2) des magnetisch leitfähigen Jochs (3.2) des zweiten magnetischen Kreises (2.2) eine zweite Spule (7.2) angeordnet ist, wobei die zweite Spule (7.2) einen Anschluss aufweist, der für die Beaufschlagung der zweiten Spule (7.2) mit einer elektrischen Spannung vorgesehen ist.
  8. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Kettensensor (1) einen dritten magnetischen Kreis (2.3) aufweist.
  9. Kettensensorvorrichtung (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der dritte magnetische Kreis (2.3) eine Vorrichtung (6.3, 6.1.3) zur Messung der magnetischen Flussdichte und eine Spule (7.3, 7.1.2) aufweist, wobei die Spule (7.3, 7.1.2) einen Anschluss aufweist, der für die Beaufschlagung der Spule (7.3, 7.1.2) mit einer elektrischen Spannung vorgesehen ist.
  10. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Seitenschenkels (5, 5.1, 5.3.1) des magnetisch leitfähigen Jochs (3, 3.1, 3.1.1) des ersten magnetischen Kreises (2, 2.1) in einem Abstand d1 zum Ende des Seitenschenkels (5.2) des magnetisch leitfähigen Jochs (3.2) des zweiten magnetischen Kreises (2.2) angeordnet ist, wobei der Abstand d1 mit d 1 = n 1 *g + Δ 1
    Figure DE102017121706A1_0005
     mit n1 als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δ1 > 0,1*g, bevorzugt mit Δ1 > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ1 > 0,3*g und das Ende des Seitenschenkels (5, 5.1, 5.3) des magnetisch leitfähigen Jochs (3, 3.1) des ersten magnetischen Kreises (2, 2.1) in einem Abstand d2 zum Ende eines Seitenschenkels (4.3, 5.3, 5.3.2, 5.4.2, 4.3.2, 4.4.2) des magnetisch leitfähigen Jochs (3.3, 3.1.2) des dritten magnetischen Kreises (2.3) angeordnet ist, wobei der Abstand d2 mit d 2 = n 2 *g + Δ 2
    Figure DE102017121706A1_0006
     mit n2 als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δ2 > 0,1*g, bevorzugt mit Δ2 > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ2 > 0,3*g und mit Δ1 ≠ Δ2.
  11. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass am magnetisch leitfähigen Joch (3.3, 3.1.2) des dritten magnetischen Kreises (2.3) eine Spule (7.3) angeordnet ist, wobei die Spule (7.3) einen Anschluss aufweist, der für die Beaufschlagung der Spule (7.3) mit einer elektrischen Spannung vorgesehen ist.
  12. Kettensensorvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Kettensensorvorrichtung (1) zwei Kettensensoren (1) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 aufweist.
  13. Kettensensorvorrichtung (1) nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Ende eines Seitenschenkels (4.3.1, 4.4.1) des magnetisch leitfähigen Jochkörpers (3.1.1) des ersten magnetischen Kreises des ersten Kettensensors (1.1.1) in einem Abstand d1 zum Ende des Seitenschenkels (5.3.1, 5.4.1) des magnetisch leitfähigen Jochkörpers (3.1.2) des zweiten magnetischen Kreises des ersten Kettensensors (1.1.1) angeordnet ist, wobei der Abstand d1 mit d 1 = n 1 *g + Δ 1
    Figure DE102017121706A1_0007
     mit n1 als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δ1 > 0,1*g, bevorzugt mit Δ1 > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ1 > 0,3*g und das Ende des Seitenschenkels (4.3.1, 4.4.1, 5.3.1, 5.4.1) des magnetisch leitfähigen Jochs (3, 3.1) des ersten Kettensensors (1.1.1) in einem Abstand dk zum Ende des Seitenschenkels (4.3.1, 4.4.1, 5.3.1, 5.4.1) des magnetisch leitfähigen Jochkörperss (3.3, 3.1.2) des zweiten Kettensensors (1.1.2) angeordnet ist, wobei der Abstand dk mit d k = n k *g + Δ k
    Figure DE102017121706A1_0008
     mit nk als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δk > 0,1*g, bevorzugt mit Δk > 0,2*g und besonders bevorzugt Δk > 0,3*g und mit Δ1 ≠ Δk.
  14. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs, das folgende Verfahrensschritte aufweist: • Ausbilden eines teilweise geschlossenen magnetischen Kreises (2, 2.1, 2.2, 2.3) • Beaufschlagung einer Spule (7, 7.1, 7.2, 7.3, 7.1.1, 7.1.2) mit einer Spannung, wobei die Spule (7, 7.1, 7.2, 7.3, 7.1.1, 7.1.2) in dem magnetischen Kreis (2, 2.1, 2.2, 2.3) angeordnet ist • Erzeugen einer wechselnden magnetischen Flussdichte in dem magnetischen Kreis (2, 2.1, 2.2, 2.3) durch die Bewegung der Kette (10) durch den teilweise geschlossenen magnetischen Kreis (2, 2.1, 2.2, 2.3) • Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte in dem magnetischen Kreis (2, 2.1, 2.2, 2.3) in einer Mehrzahl von Messwerten durch eine Vorrichtung zum Erfassen der magnetischen Flussdichte (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.1.1, 6.1.2) • Ermitteln eines Längenwertes der Kette (10) aus den Messwerten.
  15. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter teilweise geschlossener magnetischer Kreis (2.2) ausgebildet wird wobei der zweite magnetische Kreis (2.2) über eine Spule (7, 7.1, 7.2, 7.1.1, 7.1.2) mit einer Spannung beaufschlagt wird, wobei die durch die Bewegung der Kette (10) in dem zweiten magnetischen Kreis (2.2) erzeugte wechselnde magnetische Flussdichte erfasst wird.
  16. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten magnetischen Kreis (2.2) die Beaufschlagung mit einer Spannung durch eine im zweiten magnetischen Kreis (2.2) angeordnete zweite Spule (7.2, 7.1.2) und/oder das Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte durch eine im zweiten magnetischen Kreis (2.2) angeordnete zweite Vorrichtung (6.2, 6.1.2) zum Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte erfolgt.
  17. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass der erste magnetische Kreis (2.1) einen Abstand d vom zweiten magnetischen Kreis (2.2) aufweist, wobei d = n * g + Δ mit n als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δ > 0,1*l, bevorzugt mit Δ > 0,2*l und besonders bevorzugt Δ > 0,3*l.
  18. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter teilweise geschlossener magnetischer Kreis (2.3) ausgebildet wird wobei der dritte magnetische Kreis (2.3) über eine Spule (7.3, 7.1.2) mit einer Spannung beaufschlagt wird, wobei die durch die Bewegung der Kette (10) in dem dritten magnetischen Kreis (2.3) erzeugte wechselnde magnetische Flussdichte erfasst wird.
  19. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten magnetischen Kreis (2.3) die Beaufschlagung mit einer Spannung durch eine im dritten magnetischen Kreis (2.3) angeordnete Spule (7.3, 7.1.2) und/oder das Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte durch eine im dritten magnetischen Kreis (2.3) angeordnete Vorrichtung (6.3, 6.1.3) zum Erfassen der wechselnden magnetischen Flussdichte erfolgt.
  20. Verfahren zu Ermittlung der Längung einer Kette (10) während des Betriebs nach Anspruch 18 oder 19 dadurch gekennzeichnet, dass der erste magnetische Kreis (2.1) einen Abstand d1 vom zweiten magnetischen Kreis (2.2) aufweist, wobei d1 = n1 * g + Δ1 ist und der erste magnetische Kreis (2.1) einen Abstand d2 vom dritten magnetischen Kreis (2.3) aufweist, wobei d2 = n2 * g + Δ2 ist mit n1, n2 als eine ganze Zahl, g als Länge eines Kettengliedes 12 und Δ1, Δ2 > 0,1*g, bevorzugt mit Δ1, Δ2 > 0,2*g und besonders bevorzugt Δ1, Δ2 > 0,3*g und Δ1 ≠ Δ2.
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