DE102018110170A1 - Transponder für einen Fördergurt eines Gurtförderers - Google Patents

Transponder für einen Fördergurt eines Gurtförderers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft Transponder (41), vorzugsweise passiver Transponder. Der Transponder umfasst mindestens eine Antenne (45). Die Antenne (45) ist mit einem RFID-Chip (43) verbunden. Die Antenne (45) ist von einer Hülle koaxial umgeben. Ein Mantel (49) für eine koaxiale Umhüllung von RFID-Chip (43) und Antenne (45) ist vorgesehen. Eine Schutzhülse (51) ist vorgesehen, die koaxial zum Mantel (49) angeordnet ist und die koaxial zum RFID-Chip (43) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Transponder für den Einsatz in einem Fördergurt eines Gurtförderers, insbesondere für den Bergbau.
  • Es sind zahlreiche Ausführungen von Gurtförderern und Fördergurten bekannt, die mit Sensoren/Transpondern versehen sind.
  • Schon seit vielen Jahren werden Fördergurte mit verschiedenen Systemen sowohl zur Positionserfassung als auch zur Schadensüberwachung mit Sensoren bestückt. So werden z.B. Transponder (RFID) in verschiedene Abschnitte des Gurtes eingebaut, deren Antennen quer über den Gurt verlaufen. Bei einer hinreichen großen Beschädigung, wie z.B. einem Längsriss, fällt die Transponderfunktion aus und der Gurt kann angehalten werden. Andere Systeme verwenden Transponder in verschieden großen Abständen zur Gurtkante, um die Querposition des Gurtes während des Laufes zu überwachen.
  • So ist beispielsweise aus der US 9,227,791 B2 ein Fördergurt und ein Gurtförderer bekannt, der mit Beschleunigungssensoren versehen ist. Dadurch kann die Beschleunigung des Gurtes erfasst werden. Die Sensoren sind mit einem Micro-Controller und mit einem Speicher versehen und können mit einer wieder aufladbaren Energiequelle versehen sein. Die Sensoren sind in regelmäßigen Abständen zueinander und über die Breite verteilt angeordnet. Die erfassten Daten werden über eine drahtlose Verbindung zu einem ortsfest angeordneten Controller übertragen. In der Abbildung sind die Sensoren im Randbereich des Gurtes dargestellt.
  • Aus der US 7,928,922 sind RFID Sensoren bekannt, die eine Dipolantenne aufweisen. Zum Schutz vor Verunreinigungen wird der RFID Tag durch einen Schrumpfschlauch gekapselt. Eine derartiger durch einen Schrumpfschlauch gekapselter RFID kann zusätzlich in einem vorgeformten Gehäuse zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit angeordnet werden.
  • Aus der EP1 660 393 B1 ist es bekannt, Teilstücke eines Fördergurtes eines Gurtförderers mit einer eindeutigen Adresse zur Abschnittsmarkierung zu versehen. Die Markierung befindet sich im Randbereich der Gurtoberfläche. Die Abschnitte sind von 10 m bis zu 500 m lang.
  • Aus der EP 0 776 839 B1 ist es bekannt, in den Fördergurt in Abständen zueinander Transponder einzulegen. Durch diese Transponder kann der Verschleiß und Längsrisse detektiert werden. Zum Einbringen der Transponder in den Fördergurt wird der Transponder in einen flachen Körper gelegt, der aus einem Schichtaufbau besteht. Der Schichtaufbau umfasst zwei Trägerschichten, zwischen denen der Transponder angeordnet ist. Dadurch wird die Biegefähigkeit erhöht. Der Transponder ist von einer dünnen Kunststoffhülle, z.B. aus einem Kunststoffpolymer, umgeben. Die Kunststoffhülle klebt nicht an dem Körper, so dass bei Biegebeanspruchung keine Kräfte von dem Körper auf den Transponder übertragen werden. Der Körper wird in die Fördergurtdeckplatte eingebracht und mit dieser verklebt.
  • Aus der DE 1 940 945 und der DE 1956768 ist für eine Verschleißüberwachung des Fördergutes bekannt, metallische Leiterschleifen in dem Fördergurt vorzusehen. Die Leiterschleifen erstrecken sich über die Breite des Fördergurtes. Um die unterschiedliche elastische Verformbarkeit von Fördergurt und metallischer Leiterschleife zu kompensieren, wurde vorgeschlagen, die Leiterschleife freibeweglich, möglichst gestaucht in im Fördergurt vorgesehenen Hohlräumen anzuordnen. Die Formstücke mit den Leiterschleifen werden in im Fördergurt ausgebildeten Vertiefungen verklebt oder vulkanisiert.
  • Aus der EP 753 472 B1 ist es bekannt mehrere RFIDs in Längsrichtung und in Querrichtung und auch in unterschiedlicher Tiefe im Fördergurt anzuordnen, um Verschleißzustände des Gurtes aufzunehmen. Die RFIDs werden in den Gurt einvulkanisiert. Auch ist eine individuelle Kennung vorgesehen, mittels derer auch Gurte unterschiedlicher Hersteller identifiziert werden können.
  • Bei RWE Power werden schon seit einigen Jahren Systeme zur Gurtsegmenterfassung eingesetzt, die ihre Positionsinformation aus dem höheren Stahlanteil der Gurtverbindung beziehen (induktive bzw. magnetische Messverfahren). Diese Methode ist nicht bei Textilgurten anwendbar. Ebenso bei RWE Power und anderen wurden zur Ermittlung der Gurtverbindung Transponder in den Gurt eingebracht, die letztlich aufgrund der geringen Lebensdauer, des hohen Einbauaufwandes bzw. der mangelnden Austauschmöglichkeit wieder aus den Anwendungen verschwunden sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Transponder bereitzustellen, der eine erhöhte Robustheit aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Transponder weist mindestens eine Antenne auf. Die Antenne ist mit einem RFID-Chip verbunden. Die Antenne ist von einer Hülle koaxial umgeben. Darüber hinaus ist ein Mantel für eine koaxiale Umhüllung von RFID-Chip und Antenne vorgesehen. Es ist eine Schutzhülse vorgesehen, wobei die Schutzhülle koaxial zum Mantel angeordnet ist und wobei die Schutzhülse auch koaxial zum RFID-Chip angeordnet ist. Die Schutzhülse ist für den weiteren Schutz des RFIDs vor Beanspruchungen vorgesehen. Insbesondere Biegebeanspruchungen im Bereich des RFIDs und auch der Verbindungsstellen zu den Antennen können zu einem frühzeitigen Defekt der Transponder führen.
    in einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, eine Schutzhülse aus einem metallischen Material vorzusehen. Es hat sich insbesondere Edelstahl als geeignet herausgestellt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, einen Mantel (49) aus Teflon einzusetzen. Dieser Mantel aus Teflon bietet gute Gleiteigenschaften im Gurt, so dass bei Stauchung und Dehnung des Gurtes nur ein Bruchteil der durch die Stauchung oder Dehnung wirkende Kraft auf den Mantel übertragen werden.
  • In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, eine die Antenne umgebende Hülle aus Silikon einzusetzen. Silikon weist gute Gleiteigenschaften auf. Bei einer von dem Mantel einwirkenden Stauchung oder Dehnung kann durch eine Gleitbewegung der Hülle die auf die Antenne übertragene Kraft zumindestens reduziert werden. Dadurch wird insbesondere die Beanspruchung der Verbindungsstellen von RFID-Chip und Antenne reduziert.
  • Insbesondere als vorteilhaft hat sich eine Kombination mit einer Silikonhülle herausgestellt, so dass durch diese Kombination noch weniger Krafteinwirkungen auf den RFID-Chip und die Antenne/Antennen übertragen werden.
  • In einer Ausführungsvariante ist zwischen Außendurchmesser der Hülle und Innendurchmesser des Mantels maximal ein Spalt von 0.2 mm vorgesehen ist. Das wirkt sich vorteilhaft auf den erforderlichen Bauraum aus.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Transponder einen maximalen Außendurchmesser von 5mm, vorzugsweise von 4mm aufweist. Soll der Transponder in einem Fördergurt eingebracht werden, so ist es vorteilhaft, wenn der Transponder koaxial auch noch von einer Deckschicht eines Fördergurtes umgeben wird, so dass dadurch der Transponder vor äußeren Krafteinwirkungen geschützt ist. Insbesondere werden Stöße von herauffallendem Fördergut gedämpft.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mantel endseitig mit Dichtungen für einen flüssigkeitsdichten Verschluss des Innenraumes versehen ist. Damit ist es auch möglich, den Transponder in einer Ausnehmung anzuordnen, die nach außen offen ist, so dass von außen auch Feuchtigkeit eindringen kann. Durch das endseitige verschließen ist der Innenraum im Mantel vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und Staub geschützt.
  • In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Mantel mindestens an einem Ende seiner Längenerstreckung mit einer Abstufung versehen ist. Durch diese Abstufung wird eine Demontage erleichtert. Dadurch wird ein Austausch erleichtert.
  • In einer Ausführungsvariante ist die Abstufung mit flächigen Bereichen ausgebildet. Dadurch wird ein Greifen erleichtert.
  • In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Schutzhülse auf den Mantel aufgepresst ist. Dadurch wird auf einfache Weise eine axiale Fixierung erreicht, so dass sichergestellt werden kann, dass der RFID-Chip mit der oder den Anschlussstellen zu der oder den Antennen innerhalb der Schutzhülse angeordnet ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der RFID-Chip beidseitig mit einer Antenne versehen.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schutzhülse mit einer Kontur zur Erhöhung der Biegesteifigkeit ausgebildet ist. Es können als Kontur Rippen oder auch gewinkelt zueinander angeordnete Flächen vorgesehen sein.
  • In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Schutzhülse maximal eine Wandstärke von 0,5mm, vorzugsweise von 0,3mm, aufweist. Dadurch wird eine kompakte Bauform unterstützt.
  • In einer Ausführungsvariante ist der Mantel einstückig ausgebildet. Dadurch weist der Mantel keine Verbindungsstellen auf. Dadurch wird die Montage erleichtert und auch eine flüssigkeitsdichte Ausführung erleichtert. und ist besonders kostengünstig.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen zuvor beschriebene Transponder in einem Fördergurt eines Gurtförderers im Bergbau einzusetzen. Im Bergbau sind die Gurtförderer widrigen Umweltbedingungen ausgesetzt, wie hohe Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Staub. Auch wird der Fördergurt Biegebelastungen unterworfen. Für in dem Fördergurt angeordnete bzw. eingebettete Bauteile kann dadurch eine hohe Belastung begründet werden. Der erfindungsgemäße Transponder hat sich als besonders geeignet für eine Einbettung im Fördergurt herausgestellt. Unter Einbettung wird eine Anordnung in einer im Fördergurt ausgebildeten Ausnehmung verstanden.
  • Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, die Ausnehmung oberflächenah in einer Deckschicht des Fördergurtes auszubilden, so dass insbesondere ein darin aufgenommener RFID beim Passieren der Leseeinheit mit Energie versorgt werden kann und ausgelesen werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, dass durch den Kohlenstoffanteil des Gummis eine Dämpfung der Feldstärke bedingt ist. Eine weitere Dämpfung kann durch Bedüsung zur Reduzierung von Laufgeräuschen bedingt sein.
  • In einer bevorzugten Ausbildungsform ist vorgesehen, dass sich die Ausnehmung auf den Randbereich, vorzugsweise maximal 30 cm, besonders bevorzugt 20 cm vom seitlichen Rand des Fördergurtes erstreckt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Ausnehmung außerhalb des Bereichs des Fördergurtes angeordnet ist, der einem merklichen Verschleiß durch das Fördergut unterliegt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand einer Figur erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
    • 1 Gurtförderer mit einem Fördergurt
    • 2 Fördergurt im Querschnitt
    • 3: Hohlbohrer
    • 4: Fördergurtausschnitt in Darstellung in Draufsicht
    • 5: Fördergurtausschnitt in Seitenansicht
    • 6: RFID Sensor für den Einsatz im Fördergurt
    • 7: RFID Sensor im Schnittbild
  • In 1 ist ein Gurtförderer 1 mit einem Endlosfördergurt 11 gezeigt. Der Fördergurt besteht aus mehreren Gurtabschnitten 10, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Der Fördergurt wird durch Umlenkrollen 7 umgelenkt und mittels Laufrollen 9 gelagert. Mehrere Laufrollen 9 können durch ein Gerüst, auch als Girlande bezeichnet, gelagert sein. Einzelne Gurtabschnitte sind mit einer Identifikation, hier in Form eines RFID-Chips 43, versehen. Die den RFID-Chip umfassenden Einheiten werden als Transponder oder auch RFID bezeichnet. Auch können Sensoren in dem Gurt zur Aufnahme von Messwerten vorgesehen sein. Dabei werden die Messwerte mit einer eindeutigen Identifikation versehen, so dass nachvollziehbar ist, welchem Gurtabschnitt diese Messwerte zuzuordnen sind.
  • Soll zum Beispiel die Energieeffizienz einzelner Gurtabschnitte (nicht Anlagenabschnitte!) ermittelt werden, um z.B. die Effizienz verschiedener Gummimischungen miteinander zu vergleichen oder auch die Effizienz eines Gurtabschnittes 10 über seine Lebensdauer zu ermitteln, so wird die genaue Position der einzelnen Gurtabschnitte innerhalb des Förderweges zu jedem Zeitpunkt benötigt. Vorzugsweise ist eine derartige Identifikation 43 in Abständen im Bereich von 2 m bis zu 300 m innerhalb eines Gurtabschnittes 10 vorgesehen.
  • Eine Hauptbeanspruchung der RFID 42 bzw. des Transponders ist die wiederkehrende Biegung in der Querachse durch die Antriebs- und Umlenktrommeln 3, als auch die starke Biegung der Gurtkante in der Längsachse beim Durchlaufen des Dachrollenstuhls mit den dort angeordneten Mangelrollen, nicht dargestellt. Die geringe Biegung beim Überlaufen der Laufrollen 9 der Girlanden ist von untergeordneter Bedeutung. Die Einbaurichtung hat also einen Einfluss auf die zu erwartende Lebensdauer des RFIDs 42. Das gleiche gilt auch für im Gurt angeordnete Sensoren 42.
  • Die weitere Randbedingung ist die Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen, die jedoch nur dann von Bedeutung ist, wenn der Bauraum des Transponders nach außen offen ist.
  • Von entscheidender Bedeutung sind die Leserate und der Leseabstand. Die Leserate muss entsprechend der Gurtgeschwindigkeit so hoch sein, dass der RFID 43 beim Passieren einer Reader-Antenne 5 den RFID 42 mit Energie versorgen und danach die ID des RFID-Chips 43 auslesen kann. Die ausgelesenen Daten/Informationen werden einer Steuerung 7 zugeführt.
  • Durch die hohe elektrische Dämpfung des Gurtmaterials (Gummi mit Kohlenstoffanteil) wird die Feldstärke stark beeinflusst und damit der Leseabstand beeinträchtigt. Eine zusätzliche Dämpfung entsteht bei einer Bedüsung des Gurtes mit Wasser zur Bindung von Staub bzw. auch zur Reduzierung von Laufgeräuschen der Antriebs- und Umlenktrommeln 3. Der Einbauabstand zur Gurtoberfläche 10 beeinflusst daher den Leseabstand und muss sehr oberflächennah erfolgen. Eine Anordnung des RFIDs in einer Einbaulage in der Deckschicht 23 mit einem Abstand von maximal 5 mm zur Gurtoberfläche 10 hat sich aus diesem Grunde als besonders geeignet herausgestellt. Dieser Abstand ist bei allen üblichen Gurtgeschwindigkeiten im Bereich von 3 m/s bis 7.5 m/s geeignet.
  • Darüber hinaus stellt diese Schicht einen Schutz dar. Gerade bei der Beladung des Fördergurtes 11 mit Schüttgut können Stoßbelastungen durch das Schüttgut den RFID 42 beschädigen. Durch die Schicht der Deckschicht 23 wird der RFID 42 vor harten Stößen geschützt. Somit hat sich eine Schicht von mindestens 5 mm als besonders vorteilhaft herausgestellt.
  • Auch eine Anordnung des RFID 42 im Gurtrandbereich 14, trägt zu einer geringeren Belastung durch Schüttgut 2 bei, da der Randbereich 14 deutlich geringer durch Schüttgut 2 beaufschlagt wird.
  • Weiterhin ist es für die Akzeptanz des Systems seitens des Betreibers erforderlich, den Einbau bzw. den Austausch der RFID 42 mit geringster Einschränkung der Verfügbarkeit der Anlage vorzunehmen. Weiterhin darf der Gurt 11 nichts von seiner Zugfestigkeit verlieren, d.h. der Zugträger (Stahlseile/Textilseile) darf nicht beschädigt werden.
  • Es ist also erforderlich, eine Befestigungsmethode zu verwenden, die einen schnellen Einbau/Ausbau des Transponders auch bei bereits installierten Gurtförderern ermöglicht.
  • In 2 ist ein Schnitt durch ein Obertum eines Gurtförderers 1 schematisch dargestellt. Der Fördergurt 11 liegt auf Laufrollen 9 auf. Die seitlichen Laufrollen sind geneigt zu der mittleren Laufrolle 9 angeordnet. Der Fördergurt verläuft gemuldet. In der Muldung kann Schüttgut 2 aufgenommen sein. Insbesondere beim Aufbringen des Schüttgutes 2 wird der Fördergurt 11, insbesondere die zugewandte Deckschicht 23, stoßbelastet. Während des Transportes wird die das Schüttgut tragende Deckschicht 23 durch Reibung beansprucht. Da das Schüttgut innerhalb der durch den Fördergurt gebildeten Muldung befördert wird, wird ein Verschleißbereich 24 des Fördergurtes 11 ausgebildet. Ein Randbereich 14 ist mit 14 gekennzeichnet.
  • Mit dem in 3 dargestellten Hohlbohrer wird eine Ausnehmung von der Gurtseitenkante 12 eingebracht. Der Hohlbohrer weist eine Bohrkrone 27 auf. Die Bohrkrone umfasst eine Mehrzahl von Schneidzähnen 29. Die Schneidzähne 29 können unterschiedlich ausgestaltet sein. So können die Schneidzähne 29 in Schneidzahngruppen angeordnet sein, wobei ein paar Schneidzahngruppen durch axiale Ausnehmungen voneinander abgegrenzt sind, nicht dargestellt. Der Hohlbohrer 25 weist einen Wandungsdurchbruch 31 auf. Der Wandungsdurchbruch 31 ist in einem vorderen Bereich angeordnet. Der Hohlbohrer 25 umfasst eine Verschlusshülse 33. Durch die Verschlusshülse (33) kann der Wandungsdurchbruch (31) verschlossen werden, insbesondere flüssigkeitsdicht verschlossen werden.
  • In 4 ist ein Kantenausschnitt eines Fördergurtes gezeigt. Dieser Fördergurtausschnitt ist mit einer quer zur Förderrichtung angeordneten Ausnehmung 13 versehen. Diese Ausnehmung 13 weist eine endseitig abgeordnete Sollbruchstelle 17 auf, an der der Bohrkern abgetrennt wurde. Diese Sollbruchstelle ist durch eine Verjüngung 19 ausgebildet. Der Außendurchmesser der Ausnehmung 13 weist in einem ersten Abschnitt 65 einen ersten Außendurchmesser 75 und in einem zweiten Abschnitt 67 einen zweiten Außendurchmesser 77 auf, welcher kleiner ist als der erste Außendurchmesser.
  • Die Öffnung 16 der Ausnehmung 13 an der Gurtseitenkante 12 ist durch einen Verschluss 15 verschlossen, so dass in dem Hohlraum der Ausnehmung 13 eingebachte Elemente, wie RFID 42, oder Sensor 42, nicht herausfallen können.
  • Es ist in 4 eine gewinkelte Ausnehmung 21 gezeigt. Diese gewinkelte Ausnehmung 21 umfasst einen ersten Schenkel 69 und einen zweiten Schenkel 71, der erste Schenkel weist eine Öffnung zur Gurtseitenkante 12 auf. Der zweite Schenkel schließt sich an den ersten Schenkel 69 innerhalb des Gurtes 11. Die Öffnung des zweiten Schenkels ist bei Betrachtung von der Gurtseitenkante durch den ersten Schenkel 69 verdeckt. Dadurch wird ein geradliniges Herausfallen von Elementen aus dem zweiten Schenkel 71 der Ausnehmung 21 verhindert. an. Auch die gewinkelt ausgebildete Ausnehmung 21 weist eine Sollbruchstelle 17 in Form einer endseitig beim zweiten Schenkel 71 ausgebildeten Verjüngung 19 auf.
  • Die Ausnehmungen werden mittels eines Hohlbohrers 25 in die dem Schüttgut zugewandten Seite der Deckschicht eingebracht. Dafür wird der Hohlbohrer 25 parallel zur Gurtoberfläche 10 ausgerichtet an der Gurtkantenseite 12 angesetzt. Der Wandungsdurchbruch 31 ist durch die Verschlusshülse 33 abgedeckt. Der Hohlbohrer 25 tritt mit einer ersten Vortriebsgeschwindigkeit und Drehgeschwindigkeit in die Deckschicht 23 ein. Durch die Gurtseitenkannte wird die Verschlusshülse 33 koaxial zur Freigabe des Wandungsdurchbruches verschoben. Der Wandungsdurchbruch befindet sich innerhalb der Deckschicht 23. Zur Erleichterung des Bohrvorganges kann der Hohlbohrer 25 mit einer Schmierflüssigkeit, z.B. Wasser, im Inneren des Hohlbohrers 25 beaufschlagt werden. Die Schmiermittelbeaufschlagung kann auch schon vor Eintreten in die Deckschicht vorgesehen sein, wobei dann hauptsächlich eine Schmierung auf der Innenseite erfolgt.
  • Zur Ausbildung der Sollbruchstelle 17 wird der Hohlbohrer 25 mit einer zweiten Vortriebskraft beaufschlagt, die größer ist als die erst in Vortriebsrichtung wirkende Kraft. Die elastische Deckschicht 23 wird dadurch gespannt. Durch Herausbohren entspannt sich die Deckschicht wieder und eine sich verjüngende Hohlbohrung ist ausgebildet. Der Bohrkern kann nach Entfernen des Hohlbohrers 25 durch Kraftanwendung auf den Bohrkern von der Gurtseitenkante 12 weg, entfernt werden. Dabei erfolgt eine Abtrennung an der Sollbruchstelle 17. Vorzugsweise wird die Drehgeschwindigkeit beim Bohrprozess zur Erzeugung der Verjüngung reduziert um mindestens 80%.
  • Für die Ausbildung einer gewinkelten Ausnehmung 21 wird die Vortriebsrichtung 63 während des Bohrprozesses verändert, wie aus 4 ersichtlich.
  • In 5 ist schematisch die Förderrichtung 61 und die Position der Öffnung 16 an der Gurtseitenkante 12 dargestellt.
  • Im Folgenden wird eine mögliche Ausführungsform eines RFIDs 42 bzw. des Transponders beschrieben.
  • Der RFID 41 umfasst einen RFID-Chip 43. Der RFID-Chip 43 ist auf einer Trägerplatine gelagert. Durch die Platine wird die Montage erleichtert. Der RFID-Chip 43 ist mit den Antennen 45 beidseitig leitend verbunden. Die Antennen 45 bestehen aus einem leitfähigen Draht. Diese Einheit ist bereits vollständig funktionstüchtig Die Antennen 45 sind von einem Silikonmantel ummantelt. Silikone (auch Silicone; Einzahl: das Silikon oder Silicon), chemisch genauer Poly(organo)siloxane, ist eine Bezeichnung für eine Gruppe synthetischer Polymere, bei denen Siliciumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind. Es wird eine feindrähtige mit Silikon isolierte Kupferlitze eingesetzt.
  • Zum Schutz wird der RFID-Chip mit Antennen in eine Teflonmantel 41 eingebracht. Teflon ist ein Handelsname der Firma DuPont und bezeichnet ein Polytetrafluorethylen (Kurzzeichen PTFE, gelegentlich auch Polytetrafluorethen). PTFE ist ein unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff. Umgangssprachlich wird dieser Kunststoff oft mit dem Handelsnamen Teflon der Firma DuPont bezeichnet. PTFE gehört zur Klasse der Polyhalogenolefine, zu der auch PCTFE (Polychlortrifluorethylen) gehört. Es gehört zu den Thermoplasten, obwohl es auch Eigenschaften aufweist, die eine eher für duroplastische Kunststoffe typische Verarbeitung bedingen.
  • Der Teflonmantel 49 ist mittig von einer Schutzhülse 51 koaxial umgeben. Dabei befindet sich die Schutzhülse 51 koaxial zum RFID-Chip 43 und den Verbindungstellen zu den Antennen 45. Durch die Schutzhülse 51 wird ein Verbiegen in diesem Bereich ausgeschlossen bzw. auf kleine Winkel, vorzugsweise kleiner als 5° eingedämmt. Dabei wird dieser Winkel in Bezug auf ein Ende der Schutzhülse im Vergleich zum anderen Ende der Schutzhülse ermittelt. Endseitig ist der Teflonmantel 49 durch Dichtungen 53 verschlossen. Im Endbereich des Teflonmantels ist jeweils eine Abstufung 59 ausgebildet. Durch diese Abstufung wird ein Entfernen des in einem Fördergurt eingebrachten RFIDs 41 erleichtert.
  • Bei Einwirkung von Kräften von außen auf den Teflonmantel 49 bzw. bei Stauchung und Streckung des Teflonmantels 49 werden die wirkenden Kräfte nicht auf den Transponder übertragen. die Silikonhülle der Antennen unterstützt eine Relativbewegung von Silikonhülle 47 und Teflonmantel 49. Durch den Teflonmantel 49 wird auch die Kraftübertragung von der Deckschicht 23 auf den Teflonmantel 49 reduziert.
  • Dieser RFID 41 ist besonders geeignet für den Einsatz in einem Fördergurt 11 und kann in die zuvor die Ausnehmungen 13, 21 durch die Öffnung 16 in der Gurtseitenkante eingebracht werden. Diese Öffnung 16 kann anschließend durch einen Verschluss verschlossen werden. Bei einem Defekt kann dann an dieser Stelle der Verschluss entfernt bzw. der RFID direkt durch Greifen im Endbereich oder durch Herausbohren entfernt werden. Anschließend kann dann ein neuer RFID 41 wieder eingebracht werden. Dieser einfache Aufbau trägt dazu bei, dass ein Fördergurt 11 zügig mit Ausnehmungen und RFIDs bzw. Sensoren versehen werden kann. Vorzugsweise kann eine derartige Ausrüstung während einer regulären Wartungspause durchgeführt werden. Während einer regulären Wartungspause können auch defekte Einheiten ausgetauscht werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gurtförderer
    2
    Schüttgut
    3
    Umlenkrolle
    5
    Ausleseeinheit
    7
    Steuerung
    9
    Laufrollen
    10
    Gurtoberfläche
    11
    Fördergurt
    12
    Gurtseitenkante
    13
    Ausnehmung/Bohrloch
    14
    Randbereich
    15
    Verschluss (Ausnehmung)
    16
    Öffnung
    17
    Sollbruchstelle
    19
    Verjüngung / verjüngende Hohlbohrung
    21
    gewinkelter Ausnehmungsbereich
    23
    Deckschicht
    24
    Verschleißbereich
    25
    Bohrwerkzeug / Hohlbohrer
    27
    Bohrkrone
    29
    Schneidzähne
    31
    Wandungsdurchbruch
    33
    Verschlusshülse
    35
    vorderer Bereich Hohlbohrer
    41
    Transponder, RFID
    42
    Sensor
    43
    RFID-Chip ggf. mit Trägerplatine
    45
    Antenne
    47
    Silikonhülle
    49
    Teflonmantel
    51
    Schutzhülse
    53
    Dichtungen
    55
    Längenerstreckung Transponder/RFIDr
    57
    Durchmesser Transponder/RFID
    59
    Abstufung (Teflonmantel)
    61
    Längsrichtung
    63
    Vortriebsrichtung/ Bohrrichtung
    65
    1. Abschnitt
    67
    2. Abschnitt / Verjüngungsbereich
    69
    1. Schenkel
    71
    2. Schenkel
    75
    Innendurchmesser von 13
    77
    Außendurchmesser von 67
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9227791 B2 [0004]
    • US 7928922 [0005]
    • EP 1660393 B1 [0006]
    • EP 0776839 B1 [0007]
    • DE 1940945 [0008]
    • DE 1956768 [0008]
    • EP 753472 B1 [0009]

Claims (15)

  1. Transponder (41), vorzugsweise passiver Transponder umfassend mindestens eine Antenne, wobei die Antenne mit einem RFID-Chip (43) verbunden ist und , wobei sie Antenne von einer Hülle koaxial umgeben ist dadurch gekennzeichnet, ein Mantel (49) für eine koaxiale Umhüllung von RFID-Chip (43) und Antenne (45) vorgesehen ist, und dass eine Schutzhülse (51) vorgesehen ist, die koaxial zum Mantel (49) angeordnet ist und die koaxial zum RFID-Chip (43) angeordnet ist.
  2. Transponder (41) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (51) aus einem metallischen Material, vorzugsweise aus Edelstahl, besteht.
  3. Transponder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass.der Mantel (49) aus Teflon besteht.
  4. Transponder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (47), zumindest die dem Mantel (49) zugewandte Oberfläche der Hülle (47), aus Silikon besteht.
  5. Transponder nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Außendurchmesser der Hülle (47) und Innendurchmesser des Mantels (49) maximal ein Spalt von 0.2 mm vorgesehen ist.
  6. Transponder nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (41) einen maximalen Außendurchmesser von 5mm, vorzugsweise von 4mm aufweist.
  7. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (49) endseitig mit Dichtungen (53) für einen flüssigkeitsdichten Verschluss des Innenraumes versehen ist.
  8. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel mindestens an einem Ende seiner Längenerstreckung mit einer Abstufung versehen ist.
  9. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung (59) flächige Bereiche, vorzugsweise winkelig zueinander angeordnete Flächen, aufweist.
  10. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (51) koaxial, radial außen zu dem Mantel (49) angeordnet ist und vorzugsweise um auf den Mantel (49) zur Verhinderung eines axialen Verschiebens aufgepresst ist.
  11. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Chip (43) beidseitig mit einer Antenne (45) versehen ist.
  12. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (51) mit einer Kontur zur Erhöhung der Biegesteifigkeit ausgebildet ist.
  13. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülse (51) maximal eine Wandstärke von 0,5mm, vorzugsweise von 0,3mm, aufweist.
  14. Transponder nach einem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (49) einstückig ausgebildet ist.
  15. Fördergurt für einen Gurtförderer dadurch gekennzeichnet, dass der Fördergurt (11) Ausnehmungen (13) aufweist, die quer (63) zur Förderrichtung im Fördergurt ausgebildet sind und wobei in der Ausnehmung (13) ein Transponder (41) gemäß einer der Ansprüche 1 bis 14 aufgenommen ist, wobei die Ausnehmungen (13) einen Innendurchmesser (75) im entspannten Zustand aufweisen, der dem maximalen Außendurchmesser des Transponders (57) entspricht.
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