DE102021107898A1

DE102021107898A1 - Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung und verfahren zur ermittlung des verschleisses

Info

Publication number: DE102021107898A1
Application number: DE102021107898.9A
Authority: DE
Inventors: Josef Siraky; Thomas Wolf
Original assignee: Iwis Antriebssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: Iwis Antriebssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2022-09-29
Also published as: CN115143874A; US20220307814A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung mit einem ersten Differentialtransformator, einem zweiten Differentialtransformator und einer Steuerung zur Aufnahme der Messwerte, wobei der zweite Differentialtransformator in einem festen Abstand zum ersten Differentialtransformator angeordnet ist, sowie einem Verfahren zum Betrieb der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung mit einem ersten Differentialtransformator, einem zweiten Differentialtransformator und einer Steuerung zur Aufnahme der Messwerte, sowie einem Verfahren zum Betrieb der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung.
Stand der Technik
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 zum Einsatz, da 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 zuverlässig 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.
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, so 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 erfordern für eine genaue Erfassung 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.
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 mussten 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 Messung betrachteten Kettensegmenten zugeordnet werden, sodass dies wiederum zum vollständigen Austausch der Kette führt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung bereitzustellen, mit der Fehlerzustände der überwachten Kette zuverlässig und schnell erkannt werden, die Längung eines jeden einzelnen Kettensegmentes ermittelt, die überwachte Kette keine Mindestgeschwindigkeit aufweisen muss sowie die Längung der Kette auch über einen längeren Zeitraum statistisch erfasst werden kann.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette bereitzustellen, mit dem Fehlerzustände der überwachten Kette zuverlässig und schnell erkannt werden, die Längung eines jeden einzelnen Kettensegmentes ermittelt, die überwachte Kette keine Mindestgeschwindigkeit aufweisen muss sowie die Längung der Kette auch über einen längeren Zeitraum statistisch erfasst werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die erfindungsgemäße Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung weist einen ersten Differentialtransformator sowie einen zweiten Differentialtransformator auf. Erfindungsgemäß weisen beide Differentialtransformatoren einen festen Abstand zueinander auf. Jeder der beiden Differentialtransformatoren nimmt gleichzeitig jeweils ein Signal von jeweils unterschiedlichen Kettenbauteilen der zu überwachenden Kette auf. Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung weist außerdem eine Steuerung zur Aufnahme von Messwerten auf. Die Steuerung ermittelt die Position der Signale der Kettenbauteile und ermittelt die Position der Kettenbauteile. Aus der Position der Kettenbauteile wird der Abstand der beiden Kettenbauteile zueinander bestimmt. Die erfindungsgemäße Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung ist derart ausgebildet, dass die Position des ersten Kettenbauteils und die Position des zweiten Kettenbauteils zeitgleich und kontinuierlich ermittelt werden. Daher können Fehlerzustände der überwachten Kette zuverlässig und schnell erkannt werden, die Längung der Kette kann auch über einen längeren Zeitraum statistisch erfasst werden.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung entspricht die Länge des ersten Differentialtransformators und/oder des zweiten Differentialtransformators mindestens dem Abstand zwischen beiden Differentialtransformatoren. Die Länge der Differentialtransformatoren wird in Bewegungsrichtung der zu überwachenden Kette angegeben. Jeder Differentialtransformator erzeugt jeweils ein magnetisches Feld, das bei zu geringem Abstand der Differentialtransformatoren die Funktion des jeweils anderen Differentialtransformators beeinträchtigen kann. Es hat sich herausgestellt, dass ein Abstand der Differentialtransformatoren zueinander, der mindestens der Länge eines Differentialtransformators entspricht, ausreicht, die Beeinträchtigungen abzustellen.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung eine Platine mit einer Steuerungseinheit auf. Die Platine mit Steuerungseinheit ist ein Standardbauteil und daher kostengünstig herstellbar und in die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung einfach zu implementieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Differentialtransformator einen weiteren Positionserkennungssensor auf. Mittels des zweiten Positionserkennungssensors wird die Position eines weiteren Kettenbauteils ermittelt.
In einer Weiterbildung der Erfindung basiert der zusätzliche Positionserkennungssensor auf einer anderen Technologie als die beiden Differentialtransformatoren. Der Positionserkennungssensor ist vorteilhafterweise als analoger Hall-Sensor ausgebildet, der als Näherungsschalter verwendet wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der zusätzliche Positionserkennungssensor eine geringere Auflösung als die beiden Differentialtransformatoren auf. Der Positionserkennungssensor ist üblicherweise als analoger Hall-Sensor ausgebildet, der als Näherungsschalter verwendet wird. Über einen Komparator der Steuereinheit wird das Signal des Hall-Sensors in ein Ja/Nein-Signal umgewandelt. Der Positionserkennungssensor erfasst also lediglich, ob an dem Positionserkennungssensor ein magnetisches Objekt vorbeigeführt wird.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der zusätzliche Positionserkennungssensor in Bewegungsrichtung der zu überwachenden Kette zwischen dem ersten und dem zweiten Differentialtransformator angeordnet. Der Positionserkennungssensor ist also vorteilhafterweise ebenfalls innerhalb der Kettenlängenüberwachungsvorrichtung angeordnet und beansprucht nur wenig Bauraum.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist der zusätzliche Positionserkennungssensor direkt auf einer Platine angeordnet. Der Positionserkennungssensor ist daher vorteilhafterweise ebenfalls innerhalb der Kettenlängenüberwachungsvorrichtung angeordnet und beansprucht nur wenig Bauraum.
In einer Weiterbildung der Erfindung entspricht der Abstand zwischen Positionserkennungssensor und Differentialtransformator mindestens der Länge eines Differentialtransformators. Der Differentialtransformator erzeugt ein magnetisches Feld, das außerdem variiert. Das magnetische Feld kann die Funktionsweise des Positionserkennungssensors beeinträchtigen. Es hat sich herausgestellt, dass ein Abstand zwischen Positionserkennungssensor und Differentialtransformator, der mindestens der Länge eines Differentialtransformators entspricht, ausreicht, um derartige Störungen des Positionserkennungssensors zu minimieren.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Komponenten der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (Erster Differentialtransformator, zweiter Differentialtransformator, zusätzlicher Positionserkennungssensor, Steuereinheit) in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse schützt die Komponenten vor Verschmutzungen wie Staub oder Flüssigkeiten, gleichzeitig ist die Kettenlängenüberwachungsvorrichtung als ein Bauteil an der zu überwachenden Kette anordbar.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung eine erste Führungsfläche auf. Die Führungsfläche ist im Wesentlichen parallel zur zu überwachenden Kette ausgerichtet und schützt insbesondere die Differentialtransformatoren und den Positionserkennungssensor vor mechanischer Beschädigung durch die sich bewegende Kette.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Länge LF der ersten Führungsfläche größer als die Länge eines der Differentialtransformatoren, bevorzugt länger als die Summe der Längen beider Differentialtransformatoren und besonders bevorzugt größer als die dreifache Länge einer der beiden Differentialtransformatoren. Damit ist gewährleistet, dass die zu überwachende Kette im Bereich der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung verläuft und die Differentialtransformatoren einen gleichen Abstand zu den Kettenbauteilen aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an das erste Ende der ersten Führungsfläche in Kettenlaufrichtung eine erste Phasenfläche an. Die erste Phasenfläche weist gegenüber der Führungsfläche einen Winkel auf und liegt in Laufrichtung der Kette vor bzw. hinter der Führungsfläche. Die erste Phasenfläche lenkt die zu überwachende Kette derart, dass sie im Bereich der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung verläuft.
In einer Weiterbildung der Erfindung schließt sich an das zweite Ende der ersten Führungsfläche in Kettenlaufrichtung eine zweite Phasenfläche an. Die zweite Phasenfläche weist gegenüber der Führungsfläche einen Winkel auf und liegt in Laufrichtung der Kette hinter bzw. vor der Führungsfläche. Die zweite Phasenfläche lenkt die zu überwachende Kette derart, dass sie im Bereich der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung verläuft.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung ein Führungselement auf.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Führungselement auf der gegenüberliegenden Seite der Kette der ersten Führungsfläche angeordnet.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Führungselement eine zweite Führungsfläche auf.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform unterteilt sich die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung in ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil. Das Gehäuseoberteil nimmt die Anschlüsse und die Platine auf. Im Gehäuseunterteil sind die Sensorelemente und an seiner Unterseite die Führungsfläche angeordnet. Dabei werden die Sensorelemente so weit im unteren Teil des Gehäuseunterteils angeordnet, dass deren Oberkante noch unterhalb der halben Höhe des Gehäuseunterteils liegt. Das Gehäuseunterteil wiederum weist in seinem oberen Bereich die Befestigungselemente zur Befestigung des Gehäuseunterteils an das Gehäuseoberteil auf, während der untere Bereich des Gehäuseunterteils der Aufnahme der Sensorelemente bzw. Differentialtransformatoren dient. Weiterhin ist an der Unterseite des Gehäuseunterteils die Führungsfläche angeordnet. Bevorzugt ist die Breite des oberen Bereichs des Gehäuseunterteils gleich der Breite des Gehäuseoberteils, während der untere Bereich des Gehäuseunterteils eine geringere Breite als die des oberen Bereichs des Gehäuseunterteils bzw. des Gehäuseoberteils aufweist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge LF2 der zweiten Führungsfläche größer als die Länge eines der Differentialtransformatoren, bevorzugt länger als die Summe der Längen beider Differentialtransformatoren und besonders bevorzugt größer als die dreifache Länge einer der beiden Differentialtransformatoren.
Die Aufgabe wird weiterhin durch das Verfahren zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette weist fünf Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt wird ein erstes Signal von einem ersten Differentialtransformator erfasst. Im zweiten Verfahrensschritt wird die Position eines ersten Kettenbauteils einer Kette aus dem ersten Signal ermittelt. Im dritten Verfahrensschritt wird ein zweites Signal von einem zweiten Differentialtransformator erfasst. Im vierten Verfahrensschritt wird die Position eines zweiten Kettenbauteils einer Kette aus dem zweiten Signal ermittelt. Im fünften Verfahrensschritt wird der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Kettenbauteil ermittelt.
Aufgrund von Verschleißerscheinungen vergrößert sich mit der Betriebszeit der Kette der ermittelte Abstand der Kettenbauteile zueinander. Die Positionsbestimmung des ersten und zweiten Kettenbauteils erfolgt vorteilhafterweise synchron sowie kontinuierlich. Daher können Fehlerzustände der überwachten Kette zuverlässig und schnell erkannt werden, die Längung der Kette kann auch über einen längeren Zeitraum statistisch erfasst werden.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden das erste Signal und das zweite Signal zeitgleich erfasst. Ebenso wird die Ermittlung des Abstandes der Kettenbauteile zueinander zeitgleich ausgeführt. Außerdem erfolgen erste und zweite Messung sowie Ermittlung des Abstandes der Kettenbauteile zueinander vorteilhafterweise kontinuierlich. Daher können Fehlerzustände der überwachten Kette zuverlässig und schnell erkannt werden, die Längung der Kette kann auch über einen längeren Zeitraum statistisch erfasst werden.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weisen der erste Differentialtransformator und der zweite Differentialtransformator einen bekannten Abstand zueinander auf. Die Differentialtransformatoren weisen zueinander einen definierten Abstand auf, der der Teilung oder einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung der zu überwachenden Kette im Neuzustand entspricht. Der Abstand der beiden Differentialtransformatoren zueinander ist ein Parameter zur Berechnung des Längenwertes der Kette. Der Längenwert wird ebenso wie der Abstand der Kettenbauteile zueinander kontinuierlich ermittelt und erfolgt zeitgleich.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die erfassten Kettenbauteile Standardkettenbauteile. Zusätzliche Anbauteile an der Kette sind zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht notwendig, es entstehen daher keine zusätzlichen Kosten.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die erfassten Kettenbauteile die Bolzen und/oder die Hülsen der Kette. Die Kettenbauteile sind üblicherweise Kettenhülsen oder in der Kettenhülse geführte Kettenbolzen. Zusätzliche Bauteile sind zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht notwendig.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung werden von den erfassten Kettenbauteilen alle baugleichen Kettenbauteile erfasst, die an einem Differentialtransformator vorbeigeführt werden. Die Erfassung der Kettenbauteile erfolgt kontinuierlich, indem die Positionen aller baugleichen Standardkettenbauteile ermittelt werden, wenn und sobald sie vom Differentialtransformator erfasst werden. Daher ist die Bestimmung der Längung insbesondere einzelner Kettensegmente möglich. Die Anzahl der Segmente ist abhängig von der Länge der zu überwachenden Kette. Im idealen Fall entspricht die Anzahl der Segmente der Anzahl der Kettenglieder der zu überwachenden Kette, somit wird jedes einzelne Kettenglied hinsichtlich seiner Längung überwacht.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden der erste Messwert und der zweite Messwert zeitgleich erfasst.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird aus dem ersten Signal und dem zweiten Signal die Länge zwischen dem ersten Kettenbauteil und dem direkt zum ersten Kettenbauteil benachbarten gleichartigen/baugleichen Kettenbauteil ermittelt. Aufgrund der kontinuierlichen Bestimmung der Positionen von Kettenbauteilen ist die Bestimmung der Längung von Kettenabschnitten und -segmenten möglich. Die Kettensegmente können auch derart gestaltet sein, dass Abstände direkt benachbarter Kettenbauteile zueinander bestimmt werden können. Dadurch wird insbesondere im Wartungsfall das Austauschen einzelner Kettenglieder möglich, ein Austausch der gesamten Kette ist nicht notwendig.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird ausschließlich aus den vom ersten Differentialtransformator erfassten Messwerten die Position des ersten Kettenbauteils bestimmt und/oder ausschließlich aus den vom zweiten Differentialtransformator erfassten Messwerten die Position des zweiten Kettenbauteils bestimmt. Jeder der beiden Differentialtransformatoren bestimmt also zeitgleich die Position von jeweils einem (insgesamt zwei) Kettenbauteilen. Aus der Position wird der Abstand der beiden Kettenbauteile zueinander bestimmt.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette und der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1 Erfindungsgemäße Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung
2 a-c Funktionsprinzip eines Differentialtransformators mit magnetischem Kettenelement
3 a-c Funktionsprinzip eines Differentialtransformators mit elektrisch leitendem Kettenelement
4: Draufsicht auf einen Differentialtransformator und Darstellung des Funktionsprinzips
5: Erfindungsgemäße Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung und prinzipielle Darstellung der Auswerteschaltung
6: Erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung der Längung von Ketten
7: Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung
8 a: Schnittansicht in Längsrichtung der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung
8 b: Weitere Schnittansicht in Längsrichtung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung
9: Seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung

1 zeigt die erfindungsgemäße Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 zur Bestimmung von Längungen von Segmenten einer Kette 100. Die zu überwachende Kette 100 ist in diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen als Rollenkette ausgebildet und weist alternierend innenliegende 110 und außenliegende Seitenteile 120 auf, die durch in Kettenhülsen 130 geführte Kettengelenkbolzen 140 miteinander verbunden sind. Die Kettenbolzen 140 weisen im neuwertigen Zustand der Kette 100 zueinander einen Abstand po auf.
Zur Ermittlung der Längung der Kette 100 während des Betriebs ist die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 derart senkrecht zur Gelenkachse der zu überwachenden Kette 100 positioniert, dass im Neuzustand der Kette 100 der Abstand d der Differentialtransformatoren 210, 220 zueinander genau einem ganzzahligem Vielfachen der Abstände po zweier benachbarter Kettenbolzen 140 der zu überwachenden Kette 100 entspricht. Die Differentialtransformatoren 210, 220 selbst sind auf einer Grundplatte 250 angeordnet. Die Differentialtransformatoren 210, 220 zusammen mit den elektrischen Anschlüssen sind zum Schutz gegen Verschmutzungen in einem Gehäuse (nicht dargestellt) angeordnet.
Die Länge L₀ der Kette 100 in neuwertigem Zustand zwischen den Sensoren 210, 220 beträgt ein ganzzahliges Vielfaches des Abstandes p₀ von zwei benachbarten Kettenbolzen 140 (L₀ = n * p₀), in diesem Ausführungsbeispiel das Siebenfache des Abstandes po. Ein über dem Differentialtransformator 210, 220 befindlicher Kettenbolzen 140 weist zum (in diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen der jeweils linke) Rand des Differentialtransformators 210, 220 einen Abstand a, b auf. Die Kettenlänge Lo beträgt daher Lo = d-(a₀+b₀) = d-2a₀ = d-2b₀, weil die Abstände a, b im neuwertigen Zustand der Kette 100 gleich sind (ao=bo). Aufgrund einer Längenänderung ΔL der Kette 100 sind die Abstände a, b unterschiedlich. Die Bestimmung der Längung ΔL der zu überwachenden Kette 100 erfolgt zunächst durch die Bestimmung der Längen a und b. Dann gilt für die Längung ΔL der Kette 100: ΔL/L₀ = L-L₀/L₀ = L/L₀ - 1 und DL/Lo = (da+b)/(d-a₀+b₀)-1 =(b-b₀+a-a₀)/(d+b₀-a₀)
Der Differentialtransformator A 210 generiert die Phasenverschiebungen Asin und Acos, Differentialtransformator B 220 generiert die Phasenverschiebungen Bsin und Bcos. Für die Abstände a, b der Kette 100 im Istzustand gilt dann: a = arctan (Asin/Acos ), b = arctan ( Bsin/Bcos ). Die Längung ΔL der Kette 100 ergibt sich dann aus den Phasenverschiebungen, die beide Differentialtransformatoren A, B 210, 220 detektieren: ΔL/Lo = (arctan ( Bsin/Bcos ) - arctan (Asin/Acos )) / d.
Zur Ermittlung 1 der Längung der Kette 100 und deren Segmente wird mittels des ersten Differentialtransformators A 210 ein erstes Signal erfasst 2. Zeitgleich wird mittels des zweiten Differentialtransformators B 220 ein zweites Signal erfasst 4. Danach wird aus dem ersten Signal die Position eines ersten Kettenbauteils ermittelt 3, und ebenfalls zeitgleich wird aus dem zweiten Signal die Position eines zweiten Kettenbauteils ermittelt 5. Die beiden Kettenbauteile sind in diesem Ausführungsbeispiel Kettenbolzen 140. Dann erfolgt eine Abstandsbestimmung der beiden Kettenbolzen 140 gemäß ΔL/Lo = (arctan ( Bsin/Bcos ) - arctan (Asin/Acos )) / d.
Vorteilhafterweise erfolgen die Erfassungen 2, 4 des ersten und des zweiten Signals kontinuierlich, ebenso werden die Positionen des ersten und zweiten Kettenbauteils kontinuierlich ermittelt 3, 5. Erfassungen 2, 4 und Ermittlungen 3, 5 erfolgen insbesondere auch bei stillstehender Kette 100, zum Betrieb der Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 ist also keine Mindestgeschwindigkeit der Kette 100 nötig.
Das Funktionsprinzip der Differentialtransformatoren A, B 210, 220 zeigen die 2 bei der Detektion eines ferromagnetischen Körpers 280 und 3 bei der Detektion eines elektrisch leitenden Körpers 290. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Prinzip anhand des Sensors A 210 dargestellt, für den zweiten Sensor B 220 gilt analoges. Der Sensor 210 weist eine Primärspule 230 sowie je zwei symmetrisch angeordnete Sekundärspulen 240, 241 auf. An der Primärspule 230 liegt eine Wechselspannung mit konstanter Frequenz und Amplitude an. Über die Primärspule 230 wird ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, das in die darin befindlichen Sekundärspulen 240 jeweils eine gegensätzlich gerichtete Spannung Ucos und Usin induziert. Die Amplituden der Spannungen ändern sich bei gleicher Position auch über den Abstand des Objekts zu den Sekundärspulen 240, 241. Die Sekundärspulen 240, 241 sind gegenphasig in Reihe geschaltet, dadurch subtrahieren sich die Spannungen an ihren Anschlüssen. Die resultierende Spannung ist genau dann Null, wenn die beiden Spulen des Sensors 210 jeweils symmetrisch aufgebaut sind. Wird die Symmetrie gestört, so entsteht eine Ausgangsspannung, deren Phase in Bezug zur Primärspannung die Richtung und deren Wert die Größe der Asymmetrie angibt. Erreicht wird dies dadurch, dass der arctan = K*Usin/K*Ucos gebildet wird. Da das die Symmetrie störende Objekt aber in erster Näherung immer gleich weit von den beiden Sekundärspulen entfernt ist, kürzt sich der Faktor K aus der Gleichung heraus und übrig bleibt das Verhältnis der induzierten Spannungen Usin/Ucos, das die Position des die Symmetrie störenden Objektes darstellt. Die Symmetrie des Sensors 210 wird hier durch den Durchlauf eines Kettenbauteils 280, 290 gestört. Ein ferromagnetisches Kettenbauteil 280 (2) stört die magnetischen Feldlinien derart, dass sie enger zusammen liegen, das Magnetfeld am und um das Kettenbauteil 280 wird also verstärkt. Die durch das Kettenbauteil 280 erzeugte Asymmetrie ist dann am größten, wenn das Kettenbauteil 280 im Bereich des Sensors 210 an den Rändern des Sensors 210 angeordnet (2 a, 2 c) ist, m.a.W. aus dem bzw. in den Sensorbereich bewegt wird. Der Sensor 210 erzeugt dann eine auf der Anzeige 245 schematisch dargestellte maximale Ausgangsspannung U = +1 (2 a) bei Position des Kettenbauteils 280 am linken Rand des Sensors 210, eine Ausgangsspannung U = -1 bei Position des Kettenbauteils 280 am rechten Rand des Sensors 210 (2 c). Die Asymmetrie und die vom Sensor 210 erzeugte resultierende Ausgangsspannung beträgt U = 0 bei Position des Kettenbauteils 280 in der Mitte des Sensors 210 (2 b). Ein elektrisch leitendes Kettenbauteil 290 (3) stört die magnetischen Feldlinien derart, dass sie weiter auseinander liegen, das Magnetfeld am und um das Kettenbauteil 280 wird also verringert. Die durch das Kettenbauteil 290 erzeugte Asymmetrie ist dann am größten, wenn das Kettenbauteil 280 im Bereich des Sensors 210 an den Rändern des Sensors 210 angeordnet (3 a, 3 c) ist, mit anderen Worten sich aus dem bzw. in den Sensorbereich bewegt. Der Sensor 210 erzeugt dann eine auf der Anzeige 245 schematisch dargestellte minimale Ausgangsspannung U = -1 (3 a) bei Position des Kettenbauteils 290 am linken Rand des Sensors 210, eine Ausgangsspannung U = +1 bei Position des Kettenbauteils 290 am rechten Rand des Sensors 210 (3 c). Die Asymmetrie und die vom Sensor 210 erzeugte resultierende Ausgangsspannung beträgt U = 0 bei Position des Kettenbauteils 290 in der Mitte des Sensors 210 (3 b).
4 zeigt eine Draufsicht auf einen Sensor A 210 zur Erfassung der Position eines Kettengliedes. Die zu überwachende Kette 100 weist alternierend innenliegende und außenliegende Seitenteile auf, die durch in Kettenhülsen geführte Kettengelenkbolzen 140 miteinander verbunden sind. Die Kettenbolzen 140 weisen zueinander den Abstand p auf. Der Sensor 210 weist die Primärspule 230 sowie zwei symmetrisch angeordnete Sekundärspulen 240, 241 auf. An der Primärspule 230 liegt eine Wechselspannung mit konstanter Frequenz und Amplitude an. Über die Primärspule 230 wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das in die darin befindlichen Sekundärspulen 240, 241 jeweils eine gegensätzlich gerichtete Spannung Ucos und Usin induziert. Die resultierende Spannung bei nicht vorhandenem Objekt ist Null, da die induzierten Spannungen in Form einer 8 liegen und sich die stromdurchflossenen Flächen jeweils aufheben.
5 zeigt eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung 200 mit Auswerteschaltung 310, 320. Die Sensoren A, B 210, 220 sind ebenfalls derart positioniert, dass im Neuzustand der Kette 100 der Abstand d der Sensoren 210, 220 zueinander genau einem ganzzahligem Vielfachen der Abstände p0 zweier benachbarter Kettenbolzen 140 der zu überwachenden Kette 100 entspricht. Die Sensoren 210, 220 können wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen als induktiv arbeitende Differentialtransformatoren ausgeführt sein, mit denen die Position von Kettenbauteilen ermittelt wird. Die Sensoren 210, 220 können aber auch optische oder magnetische Sensoren oder eine Kombination der genannten Sensorenarten sein. Die Sensoren 210, 220 sind jeweils mit einer Auswerteschaltung 310, 320 verbunden. Die Auswerteschaltungen 310, 320 liefern die erfassten Messwerte an einen A/D-Wandler 330, in dem die analogen Messwerte in digitale Werte gewandelt werden, um auf dem Mikrocontroller 340 gespeichert zu werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist an der Kette 100 ein Dauermagnet 260 angeordnet, dessen Position mittels eines Hall-Sensors 270 erfasst wird. Diese Ausführung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Kette 100 aus diamagnetischen Materialien besteht, z.B. einem Edelstahl. Der mit dem Hall-Sensor 270 verbundene Mikrocontroller registriert die Anzahl der Durchläufe des Dauermagneten 260 und lässt so Rückschlüsse auf die Verschleißgeschwindigkeit der Kette 100 zu. Alternativ kann ein einziges Bauteil der Kette 100 aus einem magnetischen Material aufgebaut sein. Die Geometrie der Kette 100 wird dann nicht verändert.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 zur Ermittlung der Längung von Ketten 100 zeigt 6.
Das Verfahren 1 beginnt mit der Erfassung eines ersten Signals 2 des ersten Differentialtransformators 210 und der Ermittlung 3 der Position eines ersten Kettenbauteils mittels des ersten Signals. Zeitgleich wird mittels des zweiten Differentialtransformators B 220 ein zweites Signal erfasst 4 und die Position eines zweiten Kettenbauteils, das baugleich dem ersten Kettenbauteil ist, mittels des zweiten Signals ermittelt 5. Erster 210 und zweiter Sensor 220 weisen einen definierten Abstand d zueinander auf, der einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung p₀ der Kette 100 entspricht. Im nächsten Verfahrensschritt 6 wird der Abstand der Kettenbauteile zueinander aus den erfassten Messwerten sowie die Länge der Kette 100 ermittelt 5. Die verschleißbedingte Längung der Kette 100 wird ermittelt, indem die ermittelte Länge der Kette 100 zur Länge der Kette 100 im Neuzustand in Relation gezogen wird.
7 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200, einsatzbereit montiert zur Überwachung der Längung ΔL der zu überwachenden Kette 100. Die zu überwachende Kette 100 ist als Rollenkette ausgebildet und weist alternierend innenliegende 110 und außenliegende Seitenteile 120 auf, die durch in Kettenhülsen 130 geführte Kettengelenkbolzen 140 miteinander verbunden sind. Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 weist zum Schutz vor Verunreinigungen ein Gehäuse 201 auf, in dem die Komponenten erster Differentialtransformator 210, zweiter Differentialtransformator 220, zusätzlicher Positionserkennungssensor 270, Steuereinheit 340, Platine mit 1. Auswerteschaltung 310 und 2. Auswerteschaltung 320 sowie Grundplatte 250 angeordnet sind. Das Gehäuse 201 selbst weist das Gehäuseoberteil 202 und das Gehäuseunterteil 203 auf, die beide z.B. mittels Clipverschluss fest miteinander verbunden sind. Das Gehäuse 201 weist außerdem einen Stromanschluss 207 und einen Anschluss für eine Datenleitung 208 auf. Die Führungsfläche 204 ist der Bereich der Kettenlängenüberwachungsvorrichtung 200, der zu der Kette 100 den geringsten Abstand aufweist. Die Führungsfläche 204 weist an den gegenüber liegenden Enden die gegenüber der Führungsfläche 204 geneigten Phasenflächen 205, 206 auf.
Eine Ansicht der einsatzbereit montierten Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 entlang der Kettenlaufrichtung zeigt 8. Die zu überwachende Kette 100 ist als Rollenkette ausgebildet und weist alternierend innenliegende 110 und außenliegende Seitenteile 120 auf, die durch in Kettenhülsen 130 geführte Kettengelenkbolzen 140 miteinander verbunden sind. Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 weist das Gehäuse 201 auf, in dem die Komponenten angeordnet sind. 1. Auswerteschaltung 310 und 2. Auswerteschaltung 320 sind auf der Platine 209 angeordnet (8 a). Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung unterteilt sich hierbei in ein Gehäuseoberteil 202, das die Anschlüsse und die Platine 209 aufnimmt, und ein Gehäuseunterteil 203, das die Sensorelemente 210, 220 aufnimmt und die Führungsfläche 204 aufweist. Dabei werden die Sensorelemente 210, 220 so weit im unteren Bereich 203b des Gehäuseunterteils 203 angeordnet, dass deren Oberkante noch unterhalb der halben Höhe des Gehäuseunterteils 203 liegt. Das Gehäuseunterteil 203 wiederum ist ebenfalls unterteilt. Der obere Bereich 203a des Gehäuseunterteils 203 umfasst die Befestigungselemente zur Befestigung des Gehäuseunterteils 203 an das Gehäuseoberteil 202 und weist die gleiche Breite auf, wie das Gehäuseoberteil 202, während der untere Bereich 203b des Gehäuseunterteils 203 mit der Führungsfläche 204 schmaler als das Gehäuseoberteil 202 bzw. der obere Bereich 203a des Gehäuseunterteils 203 ausgebildet ist.
Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 wird derart befestigt, dass die Führungsfläche 204 einen Abstand von 0,2 mm zu einer Kettenhülse 130 der Kette 100 aufweist. Die Führungsfläche 204 weist in dem Bereich, der zwischen den Seitenteilen 120 der Kette 100 angeordnet ist, eine Breite b_F auf, die geringer ist als die Breite b_K der Kette 100 zwischen den Seitenteilen 120. Die Differentialtransformatoren 210, 220 sind derart nahe der Führungsfläche 204 angeordnet, dass sie einen möglichst geringen Abstand zur Kette 100 aufweisen (8 b).
9 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200. Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 weist das Gehäuse 201 auf, in dem die Komponenten angeordnet sind. 1. Auswerteschaltung 310 und 2. Auswerteschaltung 320 sind auf der Platine 209 angeordnet, der Positionserkennungssensor 270 ist zwischen den Differentialtransformatoren 210, 220 ebenfalls direkt auf der Platine 209 angeordnet. Die Differentialtransformatoren 210, 220 sind derart nahe der Führungsfläche 204 angeordnet, dass sie einen möglichst geringen Abstand zur Kette 100 aufweisen und mittels Leitungen 211, 221 mit der Platine 209 verbunden sind. Die Führungsfläche 204 begrenzt die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 zur Kette 100 und weist an den Stirnseiten Phasenflächen 205, 208 auf. Die Platine 209 ist über Leitungen 251, 252 mit Anschlüssen für Stromversorgung 206 und Datenleitung 207 verbunden. Die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung 200 ist mittels der Befestigungsöffnungen 255, 256 befestigbar.
Bezugszeichenliste

1: Verfahren zur Ermittlung der Längung von Ketten
2: Erfassung eines ersten Signals von dem ersten Differentialtransformator
3: Ermittlung der Position eines ersten Kettenbauteils
4: Erfassung eines zweiten Signals von dem zweiten Differentialtransformator
5: Ermittlung der Position eines zweiten Kettenbauteils
6: Ermittlung des Abstandes zwischen erstem Kettenbauteil und zweitem Kettenbauteil
100: Kette
110: Ketteninnenglied
120: Kettenaußenglied
130: Kettenhülse
140: Kettenbolzen
200: Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung
201: Gehäuse
202: Gehäuseoberteil
203: Gehäuseunterteil
203a: Gehäuseunterteil oberer Bereich
203b: Gehäuseunterteil unterer Bereich
204: Führungsfläche
205: 1. Phasenfläche
206: Stromanschluss
207: Anschluss für Datenleitung
208: 2. Phasenfläche
209: Platine
210: Differentialtransformator A
211: Halterung
220: Differentialtransformator B
221: Halterung
230: Primärspule
240: Sekundärspule
250: Grundplatte
251: Leitung Strom
252: Leitung Daten
255, 256: Befestigung
260: Dauermagnet
270: Hall-Sensor/Positionserkennungssensor
275: Auswerteschaltung magnetischer Sensor
280: Ferromagnetischer Körper
290: Nicht-magnetischer Körper
310: 1. Auswerteschaltung
320: 2. Auswerteschaltung
330: A/D-Wandler
340: Mikrocontroller/Steuereinheit
bK: Breite Kette zwischen die Innenlaschen
bF: Breite Führungsfläche
ΔL: Längung der Kette
L: Länge der Kette zwischen Differentialtransformator A, Differentialtransformator B, Istzustand
Lo: Länge der Kette zwischen Differentialtransformator A, Differentialtransformator B im Neuzustand
po: Teilung (Abstand zweier benachbarter Kettenbolzen) im Neuzustand
p: Teilung (Abstand zweier benachbarter Kettenbolzen), Istzustand
d: Abstand der Differentialtransformatoren
a: Abstand Kettenbolzen-Rand Differentialtransformator A, Istzustand
b: Abstand Kettenbolzen-Rand Differentialtransformator B, Istzustand
a0: Abstand Kettenbolzen-Rand Differentialtransformator A, Neuzustand
b0: Abstand Kettenbolzen-Rand Differentialtransformator B, Neuzustand

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 5291131 [0005]
EP 1464919 A1 [0006]
US 7540374 B2 [0007]

Claims

Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) umfassend • einen ersten Differentialtransformator (210), • einen zweiten Differentialtransformator (220), • eine Steuerung (340) zur Aufnahme der Messwerte, wobei der zweite Differentialtransformator (220) in einem festen Abstand zum ersten Differentialtransformator (210) angeordnet ist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten (210) und/oder des zweiten Differentialtransformators (220) mindestens dem Abstand zwischen dem ersten (210) und zweiten Differentialtransformator (220) entspricht.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) eine Platine mit einer Steuerungseinheit (340) aufweist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) zusätzlich zu dem ersten (210) und zweiten Differentialtransformator (220) einen weiteren Positionserkennungssensor (270) aufweist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Positionserkennungssensor (270) auf einer anderen Technologie basiert als die beiden Differentialtransformatoren (210, 220).
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Positionserkennungssensor (270) eine geringere Auflösung als die Differentialtransformatoren (210, 220) aufweist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Positionserkennungssensor (270) zwischen dem ersten (210) und zweiten Differentialtransformator (220) angeordnet ist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Positionserkennungssensor (270) direkt auf einer Platine (209) angeordnet ist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand mindestens der Länge eines Differentialtransformators (210, 220) entspricht.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten, erster Differentialtransformator (210), zweiter Differentialtransformator (220) und Steuereinheit (340) in einem Gehäuse (201) angeordnet sind.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) eine erste Führungsfläche (204) aufweist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Länge LF der ersten Führungsfläche (204) größer ist als die Länge eines der Differentialtransformatoren (210, 220), bevorzugt länger als die Summe der Längen beider Differentialtransformatoren (210, 220) und besonders bevorzugt größer als die dreifache Länge eines der Differentialtransformatoren (210, 220).
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem ersten Ende der ersten Führungsfläche (204) in Kettenlaufrichtung eine erste Phasenfläche (205) anschließt.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem zweiten Ende der ersten Führungsfläche (204) in Kettenlaufrichtung eine zweite Phasenfläche (206) anschließt.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) ein Führungselement aufweist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement gegenüber der Führungsfläche angeordnet ist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine zweite Führungsfläche aufweist.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Länge LF2 der zweiten Führungsfläche größer ist, als die Länge eines der Differentialtransformatoren (210, 220), bevorzugt länger als die Summe der Längen beider Differentialtransformatoren (210, 220) und besonders bevorzugt größer als die dreifache Länge eines der Differentialtransformatoren (210, 220).
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach Anspruch 17 oder 18 dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem ersten Ende der zweiten Führungsfläche in Kettenlaufrichtung eine dritte Phasenfläche anschließt.
Kettenlängungsüberwachungsvorrichtung (200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem zweiten Ende der zweiten Führungsfläche in Kettenlaufrichtung eine vierte Phasenfläche anschließt.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs, das folgende Verfahrensschritte aufweist: • Erfassen eines ersten Signals von einem ersten Differentialtransformator (210) • Ermitteln der Position eines ersten Kettenbauteils einer Kette (100) aus dem ersten Signal • Erfassen eines zweiten Signals von einem zweiten Differentialtransformator (220) • Ermitteln der Position eines zweiten Kettenbauteils einer Kette (100) aus dem zweiten Signal • Ermitteln des Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Kettenbauteil
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal und das zweite Signal zeitgleich erfasst werden.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach Anspruch 21 oder 22 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Differentialtransformator (210) und der zweite Differentialtransformator (220) einen bekannten Abstand haben, wobei der Abstand ein Parameter zur Berechnung des Längenwertes der Kette (100) ist.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 23 dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Kettenbauteile Standardkettenbauteile sind.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach Anspruch 24 dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Kettenbauteile die Bolzen (140) und/oder die Hülsen (130) der Kette (100) sind.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach Anspruch 24 oder 25 dadurch gekennzeichnet, dass von den erfassten Kettenbauteilen alle baugleichen Kettenbauteile erfasst werden, die an einem Differentialtransformator (210, 220) vorbeigeführt werden.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 26 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal und das zweite Signal zeitgleich erfasst werden.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 27 dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ersten Signal und dem zweiten Signal die Länge zwischen dem ersten Kettenbauteil und dem direkt zum ersten Kettenbauteil benachbarten gleichartigen Kettenbauteil ermittelt wird.
Verfahren (1) zur Ermittlung der Längung von Segmenten einer Kette (100) während des Betriebs nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 28 dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich aus den vom ersten Differentialtransformator (210) erfassten Signalen die Position des ersten Kettenbauteils bestimmt wird und/oder ausschließlich aus den vom zweiten Differentialtransformator (220) erfassten Signalen die Position des zweiten Kettenbauteils bestimmt wird.