DE19840081A1

DE19840081A1 - System und Verfahren zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht eines Gegenstandes, insbesondere der Deckschicht eines Fördergurtes

Info

Publication number: DE19840081A1
Application number: DE19840081A
Authority: DE
Inventors: Rainer Alles
Original assignee: ContiTech Transportbandsysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Transportbandsysteme GmbH
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: AU4585599A; US6356201B1; AU756393B2; DE19840081B4; RU2228289C2; ZA995666B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht 8 eines Gegenstandes 2, insbesondere ein System zur Überwachung der Deckschicht 8 eines Fördergurtes 2. Das Überwachungssystem weist eine Sende-/Empfangseinrichtung 4 auf, die permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt. In die Deckschicht 8 ist eine ferromagnetische Schicht 16 hoher Permeabilität eingebettet, die einen in den Fördergurt 2 eingebetteten Transponder 6 von dem elektromagnetischen Feld abschirmt, solange sie nicht durch Verschleiß beschädigt wird. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erkennt einen Verschleiß der Deckschicht 8 daran, daß sie von dem Transponder 6 Daten empfängt, da in diesem Fall die ferromagnetische Schicht 16 großflächig beschädigt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung eines Gegenstandes 2 mit einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht 8, insbesondere ein Verfahren zur Überwachung der Deckschicht 8 eines Fördergurtes 2.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Deckschicht eines Gegenstandes, insbesondere ein System zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes, das folgende Merkmale aufweist:

- in den Gegenstand ist mindestens ein Transponder eingebettet
- außerhalb des Gegenstandes ist mindestens eine ortsfeste Sende-/Empfangs einrichtung angeordnet, die permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt
- der Transponder ist in einem Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung durch das elektromagnetische Feld mit Energie versorgbar und sendet Daten an diese, wenn er mit Energie versorgt wird.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht eines Gegenstandes, insbesondere ein Verfahren zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes.

Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit einem System zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes erläutert. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf ein derartiges System beschränkt ist. Vielmehr können mit dem System auch die Laufstreifen eines Kraftfahrzeugreifens oder die einem Verschleiß unterworfenen Oberflächen eines Antriebsriemens etc. überwacht werden.

Der Überwachung der Deckschicht von Fördergurten kommt eine besondere Bedeutung zu, da es bei einem zu starken Verschleiß der Deckschicht des Fördergurtes zu einer Schädigung des Fördergurtes und im Extremfall sogar zu einem Reißen des Fördergurtes kommen kann. Hierdurch können kostenspielige Folgeschäden und Produktionsausfälle entstehen. Eine zuverlässige Erfassung des Verschleißzustandes der Deckschicht des Fördergurtes kann dazu beitragen, daß die Fördergurte so rechtzeitig repariert bzw. ersetzt werden, daß Folgeschäden bzw. Produktionsausfälle vermieden werden können. Dementsprechend sind aus dem Stand der Technik bereits Systeme bekannt, die sich mit der zuverlässigen Erfassung des Verschleißzustandes der Deckschicht eines Fördergurtes befassen.

So ist aus der DE 44 44 264 C1 ein System zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes der eingangs genannten Art bekannt. Jeder in den Fördergurt eingebettete Transponder steht mit einer Leiterschleife in Wirkverbindung. Die Leiterschleifen sind in die Deckschicht des Fördergurtes eingebettet, wobei die Enden der Leiterschleifen derartig nach oben aufgerichtet sind, daß sich ihre Spitzen in unterschiedlichen Entfernungen von der Oberfläche der Deckschicht befinden. Über die Leiterschleife wird der ihr zugeordnete Transponder mit Energie versorgt, wenn er in den Empfangsbereich der externen ortsfesten Sende-/Empfangseinrichtung kommt. Der Transponder sendet dann eine individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung aus. Kommt es zu einem Verschleiß der Deckschicht des Fördergurtes, so wird abhängig von der Stärke des Verschleißes die Spitze einer Leiterschleife durchtrennt, so daß der dieser Leiterschleife zugeordnete Transponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung nicht mehr mit Energie versorgt werden kann. Die Sende-/Empfangseinrichtung erhält in diesem Fall keine individuelle Kennung mehr von dem Transponder, was für diese ein Anzeichen dafür ist, daß an einer bestimmten Stelle der Fördergurtdeckschicht ein bestimmter Verschleiß vorliegt. Die Sende-/Empfangseinrichtung kann dann entsprechende Maßnahmen einleiten.

Das aus der DE 44 44 264 C1 bekannte System ist zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes nur bedingt geeignet, da die in die Deckschicht eingebetteten Leiterschleifen eine hohe mechanische Empfindlichkeit aufweisen und infolgedessen nicht nur durch den Verschleiß der Deckschicht, sondern auch durch andere Ursachen, z. B. Materialermüdung, zerstört werden können.

Aus der DE 195 25 326 C1 ist ebenfalls ein System zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes der eingangs genannten Art bekannt. In die Deckschicht des Fördergurtes sind in unterschiedlichen Abständen zur Oberfläche mehrere Transponder eingebettet. Die Transponder übermitteln eine individuelle Kennung an eine externe ortsfeste Sende-/Empfangseinrichtung, wenn sie in den Empfangsbereich dieser kommen. Infolge eines Verschleißes der Deckschicht des Fördergurtes kommt es abhängig von der Stärke des Verschleißes zu einem Ausfall der Transponder, so daß bei fortschreitendem Verschleiß immer weniger Transponder ihre individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung übertragen. Die Sende-/Empfangseinrichtung kann anhand des Ausfalls der individuellen Kennung den Verschleiß der Deckschicht bestimmen und ggf. bestimmte Maßnahmen einleiten.

Auch das aus der DE 195 25 326 C1 bekannte System ist nur bedingt zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes geeignet, da die in die Deckschicht eingebetteten Transponder nicht nur durch den Verschleiß der Deckschicht, sondern auch durch andere Ursachen, z. B. durch den Aufschlag eines einzelnen Fördergutstückes vorzeitig zerstört werden können. Dieser Fall kann insbesondere dann eintreten, wenn grobstückiges Material gefördert wird und sich der Transponder direkt im Beanspruchungsbereich des Gurtes befindet. Durch eine vorzeitige Zerstörung der Transponder wird eine Anzeige des Verschleißes in der Sende-/Empfangseinrichtung ausgelöst, obwohl die Deckschicht des Fördergurtes noch in vollständiger Dicke vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht eines Gegenstandes, insbesondere ein System zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes, zu schaffen, mit dem eine zuverlässige Verschleißüberwachung der dem Verschleiß unterworfenen Schicht möglich ist und in dem Fehlanzeigen weitestgehend vermieden werden können. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht eines Gegenstandes, insbesondere zur Überwachung der Deckschicht eines Fördergurtes, zu schaffen, mit dem eine zuverlässige Verschleißüberwachung ohne Fehlanzeigen möglich ist.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Deckschicht eine ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität eingebettet ist, die zwischen dem Transponder und der Oberfläche der Deckschicht liegt und den Transponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung derart abschirmt, daß die Sende-/Empfangseinrichtung keine Daten von dem Transponder empfängt.

Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des nebengeordneten Anspruchs 13 wird die Aufgabe ferner dadurch gelöst, daß in der Sende-/Empfangseinrichtung permanent überprüft wird, ob Daten von einem in den Gegenstand eingebetteten Transponder empfangen werden und daß von der Sende-/Empfangseinrichtung Maßnahmen eingeleitet werden, wenn dies geschieht.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Transponder außerhalb der üblichen Verschleißzone der Deckschicht in oder an dem Gegenstand angeordnet ist und daß eine Meldung des Verschleißes erfolgt, wenn die dem Transponder zugeordnete ferromagnetische Schicht durch Verschleiß großflächig zerstört wird, so daß sie ihre abschirmende Wirkung verliert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß der Verschleiß der Deckschicht zuverlässig überwacht werden kann, ohne daß es zu Fehlanzeigen kommt, da die ferromagnetische Schicht ihre abschirmende Wirkung auch dann noch beibehält, wenn sie (beispielsweise durch die Beaufschlagung der Deckschicht eines Fördergurtes durch ein grobes Fördergut) geringfügig beschädigt ist (also beispielsweise einen Riß aufweist), und da-der Transponder unterhalb der ferromagnetischen Schicht angeordnet ist, so daß er vor den üblichen mechanischen Belastungen des Gegenstandes geschützt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei einem Verschleiß der Deckschicht lediglich die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität zerstört wird, da der Transponder unterhalb dieser Schicht angeordnet ist. Diese Schicht kann einfach und ohne großen Kostenaufwand bei einer Reparatur des Gegenstandes ersetzt werden. Die in den Gegenstand eingebetteten Transponder werden hingegen bei einem Verschleiß der Deckschicht nicht zerstört.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 2 ist die Sen de-/Empfangseinrichtung derart zur Deckschicht angeordnet, daß die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung zwischen dem Transponder und der Sende-/Empfangseinrichtung liegt.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 3 ist die Sende-/Empfangseinrichtung derart zur Deckschicht angeordnet, daß der Transponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangsschicht zwischen der ferromagnetischen Schicht und der Sende-/Empfangseinrichtung liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel muß der Transponder in unmittelbarer Nachbarschaft zu der ferromagnetischen Schicht hoher Permeabilität angeordnet sein. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Fall der Transponder im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung nicht ausgelesen werden kann, obwohl er sich zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung und der ferromagnetischen Schicht hoher Permeabilität befindet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 verläuft die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität weitgehend parallel zur Oberfläche der einem Verschleiß unterworfenen Schicht. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß sich die gesamte ferromagnetische Schicht in einem definierten Abstand zur Oberfläche der Verschleißschicht befindet, so daß ein definierter Verschleiß angezeigt wird, wenn die ferromagnetische Schicht durch Verschleiß großflächig zerstört wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 besteht die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität aus einer Metallfolie. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 besteht die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität aus einem Drahtgitter.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 weist die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität eine Dicke von 0,1 mm bis 2 mm auf. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist insbesondere darin zu sehen, daß die ferromagnetische Schicht auch in extrem dünne Verschleißschichten eingebettet werden kann und somit der Verschleiß dieser zuverlässig überwacht werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß eine derartig dünne ferromagnetische Schicht sofort zerstört wird, wenn sie durch den Verschleiß der Verschleißschicht freigelegt wird. Somit wird der kritische Verschleiß unmittelbar angezeigt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 besteht der Gegenstand aus mehreren Schichten und der Transponder ist außerhalb der einem Verschleiß unterworfenen Schicht angeordnet. Dieser Weiterbildung liegt der Gedanke zugrunde, daß die Verschleißschicht eines Gegenstandes auch anderen mechanischen Belastungen in besonders hohem Umfang ausgesetzt ist. So wird beispielsweise die Deckschicht des Fördergurtes mit dem Fördergurt beaufschlagt, so daß es dort zu besonders hohen mechanischen Belastungen kommen kann. Vor diesen hohen mechanischen Belastungen kann man den Transponder entweder dadurch schützen, daß man ihn möglichst tief in der Deckschicht einbettet oder aber dadurch, daß man ihn außerhalb der Deckschicht in eine andere Schicht einbettet. Der Vorteil der Weiterbildung ist darin zu sehen, daß der in den Gegenstand eingebettete Transponder besonders gut vor den üblichen mechanischen Belastungen, denen der Gegenstand ausgesetzt ist, geschützt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 steht der Transponder mit einer unterhalb der ferromagnetischen Schicht hoher Permeabilität in den Gegenstand eingebetteten elektrisch leitfähigen Leiterschleife in Wirkverbindung. Über diese Leiterschleife kann der Transponder mit Energie versorgt werden, wenn er sich im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung befindet. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß der Transponder an einer beliebigen Stelle in dem Gegenstand positionierbar ist, sofern er an dieser Stelle über die Leiterschleife mit Energie versorgt werden kann. Bevorzugt wird der Transponder an einer Stelle angeordnet, die einer besonders geringen mechanischen Belastung des Gegenstandes im alltäglichen Gebrauch ausgesetzt ist. Vorzugsweise wird bei dieser Weiterbildung die Leiterschleife bei einem aus mehreren Schichten bestehenden Gegenstand außerhalb der Verschleißschicht angeordnet. In diesem Fall ist die Leiterschleife vor den alltäglichen mechanischen Belastungen, die auf den Gegenstand einwirken, besonders gut geschützt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 sind in der einem Verschleiß unterworfenen Deckschicht mehrere ferromagnetische Schichten hoher Permeabilität eingebettet, die sich in unterschiedlicher Schichttiefe befinden, wobei jeder Schicht mindestens ein Transponder zugeordnet ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß unterschiedliche Verschleißgrade der Verschleißschicht des Gegenstandes überwacht werden können. Die Sende-/Empfangseinrichtung kann dann bei einem geringen Verschleiß zunächst eine Warnung ausgeben, wohingegen sie bei einem fortgeschrittenen Verschleiß ein Weiterbetreiben des Gegenstandes unterbinden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 sendet jeder in den Gegenstand eingebettete Transponder eine individuelle Kennung an die Sen de-/Empfangseinrichtung aus, wenn er von dieser mit Energie versorgt wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß anhand der individuellen Kennung von der Sende-/Empfangseinrichtung die Position des Transponders und damit die Position des Verschleißes erfaßt werden, wenn sie die individuelle Kennung des Transponders empfängt.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:

Fig. 1 ein System zur Überwachung eines Fördergurtes in schematischer Darstellung,

Fig. 2a einen Längsschnitt aus einem System zur Überwachung eines Fördergurtes,

Fig. 2b einen Querschnitt durch einen Fördergurt,

Fig. 3a einen Längsschnitt aus einem System zur Überwachung eines Fördergurtes,

Fig. 3b einen Querschnitt durch einen Fördergurt,

Fig. 4a einen Ausschnitt aus einem Fördergurt in perspektivischer schematischer Darstellung,

Fig. 4b einen Querschnitt durch einen Fördergurt,

Fig. 5 einen Längsschnitt aus einem System zur Überwachung eines Fördergurtes.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein System zur Überwachung eines endlos umlaufenden Fördergurtes 2, wobei die Umlaufrichtung durch den Pfeil angedeutet ist. Außerhalb des Fördergurtes 2 ist eine externe ortsfeste Sende-/Empfangseinrichtung 4 angeordnet, die permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt. In den Fördergurt sind in regelmäßigen Abständen Transponder 6 eingebettet, die jeweils durch eine (in der Fig. 1 nicht gezeigte) ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität abgeschirmt sind. Solange eine in die Deckschicht des Fördergurtes 2 eingebrachte ferromagnetische Schicht nicht durch Zerschleiß großflächig zerstört bzw. aus der Deckschicht entfernt wird, kann die Sende-/Empfangseinrichtung 4 aus den Transpondern 6 keine Daten auslesen, auch wenn einer der Transponder 6 in den Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 kommt (unter "Empfangsbereich" ist zu verstehen, daß ein Transponder 6 in diesem Bereich durch die Sende-/Empfangs einrichtung mit Energie versorgt und ausgelesen werden könnte, wenn er nicht durch die ferromagnetische Schicht hoher Permeabilität abgeschirmt wäre).

Im Gegensatz dazu kann die Sende-/Empfangseinrichtung 4 im Empfangsbereich den Transponders 6 mit Energie versorgen und Daten aus ihm auslesen, wenn die ihm zugeordnete ferromagnetische Schicht durch Verschleiß der Deckschicht großflächig zerstört worden ist oder aus dieser entfernt worden ist. In diesem Fall können von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 geeignete Maßnahmen eingeleitet werden, die beispielsweise in der Meldung des Verschleißes bzw. im Anhalten des Fördergurtes 2 bestehen können.

Fig. 2a zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung eines Fördergurtes 2 mit einer Sende-/Empfangseinrichtung 4. Der Fördergurt 2 enthält eine Deckschicht 8, die durch Zugträger 10 in Form von Stahlseilen oder in Form eines Trägergewebes von einer Laufschicht 12 getrennt sind. Die nach außen gerichtete Oberfläche 14 der Deckschicht 8 wird beim Betreiben des Fördergurtes 2 mit Fördergut beaufschlagt, so daß sie einem Verschleiß unterworfen ist. Die Laufschicht 12 wird beim Umlaufen des Fördergurtes 2 über die in der Fig. 1 gezeigten Trommeln geführt und nicht mit Fördergut beaufschlagt.

In die Deckschicht 8 ist in einem Abstand a zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 eine ferromagnetische Schicht 16 hoher Permeabilität eingebettet, die weitgehend parallel zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 verläuft. Die ferromagnetische Schicht 16 wird vorzugsweise als Metallschicht oder als Drahtgitter ausgebildet und weist vorzugsweise eine Dicke d von 0,1 mm bis 2 mm auf.

Unterhalb der ferromagnetische Schicht 16 (von der Deckschicht 14 aus gesehen) ist in die Laufschicht 12 in einem Abstand b zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 ein Transponder 6 eingebettet (die ferromagnetische Schicht 16 liegt also zwischen dem Transponder 6 und der Oberfläche 14). Der Transponder 6 besteht aus einem mit einer elektrisch leitfähigen Spule 18 verbundenen integrierten Schaltkreis 20 und ist in der Laufschicht 12 so ausgerichtet, daß die von der Spule 18 umfaßte Fläche weitgehend parallel zu der Oberfläche der Laufschicht 12 bzw. Deckschicht 8 verläuft. Typischerweise umfaßt die Spule des Transponders in etwa die Fläche einer handelsüblichen Kreditkarte. Darüber hinaus wird der Transponder 6 bevorzugt zum Schutz vor mechanischen Belastungen in einen Körper 22 eingebettet.

Die Längsausdehnung L der ferromagnetischen Schicht 16 ist mindestens genauso groß wie die Längsausdehnung 1 des Transponders 6. Die Breitenausdehnung B der ferromagnetischen Schicht 16 ist ebenfalls mindestens genauso groß wie die Breitenausdehnung b des Transponders 6 (siehe Fig. 2, die einen Querschnitt entlang der in der Fig. 2a gezeigten Linie IIb-IIb zeigt). Vorzugsweise ist die Längsausdehnung L der ferromagnetischen Schicht 16 einmal bis 20mal so groß wie die Längsausdehnung des Transponders 6. Die Breitenausdehnung B der ferromagnetischen Schicht 16 ist ebenfalls einmal bis 20mal so groß wie die Breitenausdehnung b des Transponders 6. Es hat sich gezeigt, daß bei entsprechenden Abmessungen eine gute Abschirmung des Transponders 6 gegenüber der Sende-/Empfangseinrichtung 4 gewährleistet ist.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 ist oberhalb der Deckschicht 8 angeordnet, so daß die ferromagnetische Schicht 16 zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und dem Transponder 6 liegt wenn der Transponder 6 sich im Empfangsbereich der Sen de-/Empfangseinrichtung 4 befindet. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugt permanent ein elektromagnetisches Feld. Solange die ferromagnetische Schicht 16 unbeschädigt ist bzw. nur kleine Schädigungen, z. B. in Form eines Risses aufweist, schirmt sie den Transponder 6 von dem erzeugten elektromagnetischen Feld auch dann ab, wenn der Transponder 6 sich im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 befindet. Der Transponder 6 wird dann nicht mit Energie versorgt und es können keine Daten aus ihm ausgelesen werden.

Wird die ferromagnetische Schicht 16 durch einen Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt oder auch aus dieser herausgerissen, so verliert sie ihre abschirmende Wirkung. Der Transponder 6 wird dann im Empfangsbereich der Sen de-/Empfangseinrichtung 4 mit Energie versorgt und gibt seinerseits ein Signal mit der ihm eigenen individuellen Kennung in umgekehrter Richtung an die Sende-/Empfangs einrichtung 4 ab. Der Empfang des Signals ist für die Sende-/Empfangs einrichtung 4 ein Anzeichen dafür, daß die ferromagnetische Schicht 16 durch Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt bzw. aus dieser herausgerissen worden ist und die Deckschicht 8 somit im Bereich des Transponders 6 bis zu der Tiefe a, in der die ferromagnetische Schicht 16 gelegen hat, verschlissen ist. Die Sen de-/Empfangseinrichtung 4 kann dann entsprechende Maßnahmen einleiten, die beispielsweise entweder in einer Warnung oder in einem Anhalten des Fördergurtes bestehen können.

Fig. 3a zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung der Deckschicht 8 eines Fördergurtes 2. In der Deckschicht 8 ist eine ferromagnetische Schicht 16 so eingebettet, wie es bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert worden ist. Unmittelbar unterhalb der ferromagnetischen Schicht 16 (von der Oberfläche 14 der Deckschicht 8 aus gesehen) ist ein Transponder 6 eingebettet. Bezüglich des Aufbaus des Transponders 6, der Ausrichtung des Transponders 6 in der Deckschicht 8 und bezüglich der Größenverhältnisse der ferromagnetischen Schicht 16 zu dem Transponder 6 wird auf die Figurenbeschreibung zu der Fig. 2 verwiesen. Der Abstand zwischen der ferromagnetischen Schicht 16 und dem Transponder 6 beträgt nur wenige Millimeter, vorzugsweise 1 bis 5 mm.

Unterhalb der Laufschicht 12 des Fördergurtes 2 ist eine Sende-/Empfangseinrichtung 4 angeordnet, so daß der Transponder 6 im Empfangsbereich der Sende-/Empfangs einrichtung 4 also zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und der ferromagnetischen Schicht 16 liegt. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugt permanent ein elektromagnetisches Feld. Es hat sich gezeigt, daß dennoch keine Daten aus dem Transponder 6 ausgelesen werden können, solange die ferromagnetische Schicht 16 nicht oder nur geringfügig beschädigt ist. Dies ist wohl darauf zurückzuführen, daß durch die ferromagnetische Schicht 16 die Feldlinien des elektromagnetischen Feldes so umgelenkt werden, daß die in der Spule 18 des Transponders 6 induzierte Spannung nicht ausreicht, um den Transponder 6 mit Energie zu versorgen.

Die ferromagnetische Schicht 16 verliert ihre abschirmende Wirkung erst dann, wenn sie durch einen Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt oder aus dieser herausgerissen wird. In diesem Fall wird der Transponder 6 von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 mit Energie versorgt und es können Daten aus ihm ausgelesen werden. Die Sende-/Empfangseinrichtung kann dann Maßnahmen einleiten, so wie es bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert worden ist. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Beschädigung der ferromagnetischen Schicht 16 auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Transponder 6 unbeschädigt bleibt, obwohl er in unmittelbarer Nachbarschaft zu der ferromagnetischen Schicht 16 angeordnet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Überwachungssystem mit einer so hohen Genauigkeit arbeitet, daß nach einer Beschädigung der ferromagnetischen Schicht 16 genügend Zeit bleibt, den Fördergurt anzuhalten und zu reparieren, bevor auch der Transponder 6 beschädigt wird.

Fig. 4a zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung eines Fördergurtes 2 mittels einer Sende-/Empfangseinrichtung 4. Fig. 4b zeigt das System in einer schematischen perspektivischen Ansicht. In den Fördergurt 2 ist in dem Abstand a von der Oberfläche 14 der Deckschicht 8 eine ferromagnetische Schicht 16 eingebettet. Unterhalb der ferromagnetischen Schicht 16 (von der Oberfläche 14 der Deckschicht 8 aus gesehen) ist eine elektrisch leitfähige Leiterschleife 24 in den Fördergurt 2 eingebettet. Bevorzugt wird die Leiterschleife 24 in die Laufschicht 12 des Fördergurtes 2 eingebettet, da sie dort besonders gut vor mechanischen Belastungen, die im alltäglichen Gebrauch auf den Fördergurt 2 einwirken, geschützt ist. Die Leiterschleife 24 ist so ausgerichtet, daß die von ihr umfaßte Fläche weitgehend parallel zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 verläuft. Sie steht mit einem Transponder 6 derart in Wirkverbindung, daß eine durch die Sendeempfangseinrichtung 4 in die Leiterschleife induzierte Spannung diesen mit Energie versorgen kann. Bevorzugt wird der Transponder 6 dazu in der Laufschicht 12 derart eingebettet, daß die von der Spule des Transponders 6 umfaßte Fläche in der von der Leiterschleife 24 umfaßten Fläche liegt, so wie es auch in der Fig. 4 gezeigt ist.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 ist oberhalb der Deckschicht 8 angeordnet, so daß sich die ferromagnetische Schicht 16 zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und der Leiterschleife 24 befindet. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugt permanent ein elektromagnetisches Feld. Die Größe der ferromagnetischen Schicht 16 wird so gewählt, daß sie das von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugte elektromagnetische Feld gegenüber der Leiterschleife 24 abschirmt, solange sie unbeschädigt ist. In die Leiterschleife 24 kann dann durch das von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 erzeugte elektromagnetische Feld keine Spannung induziert werden. Infolgedessen wird bei einer unbeschädigten ferromagnetischen Schicht 16 auch der Transponder 6 nicht mit Energie versorgt und es können keine Daten aus ihm ausgelesen werden.

Wird hingegen die ferromagnetische Schicht 16 durch Verschleiß der Deckschicht 8 großflächig beschädigt bzw. aus der Deckschicht 8 entfernt, so wird im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 durch das von dieser erzeugte elektromagnetische Feld eine Spannung in der Leiterschleife 24 induziert. Diese erzeugt in der Fläche, die von der Leiterschleife 24 umfaßt wird, wiederum ein elektromagnetisches Feld, das dazu genutzt wird, um den Transponder 6 mit Energie zu versorgen. Es können dann von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 Daten aus dem Transponder 6 ausgelesen werden. Aus dem Empfang der Daten schließt die Sende-/Empfangseinrichtung 4 auf einen Verschleiß der Deckschicht 8 und leitet entsprechende Maßnahmen ein.

Bei Verwendung einer Leiterschleife 24 braucht der Transponder 6 nicht im "direkten" Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung 4 positioniert zu werden. Vielmehr wird durch die Verwendung der Leiterschleife 24 der Empfangsbereich der Sende-/Empfangs einrichtung vergrößert. Die Leiterschleife "transportiert" das von der Sende-/Empfangs einrichtung 4 erzeugte elektromagnetische Feld zu dem Transponder 6. Es ist daher möglich, den Transponder 6 an einer beliebigen Stelle im Fördergurt zu positionieren. Bevorzugt wird er am äußeren Rand des Fördergurtes positioniert, so wie es auch in den Fig. 4a und 4b gezeigt ist. Dort ist er besonders gut vor mechanischen Belastungen, die im alltäglichen Gebrauch auf den Fördergurt 2 einwirken, geschützt.

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt einen Ausschnitt aus einem System zur Überwachung der Deckschicht 8 eines Fördergurtes 2. Eine erste ferromagnetische Schicht 16a ist im Abstand a1, eine zweite ferromagnetische Schicht 16b ist im Abstand a2 und eine dritte ferromagnetische Schicht 16c ist im Abstand a3 zur Oberfläche 14 der Deckschicht 8 angeordnet, wobei a1 < a2 < a3 gilt. Die ferromagnetischen Schichten 16a-16c sind so ausgerichtet, wie es bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert worden ist. Jeder Deckschicht 16a-16c ist ein Transponder 6a-6c in der Art und Weise zugeordnet, wie es ebenfalls im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert worden ist.

Außerhalb des Fördergurtes 2 ist oberhalb der Deckschicht 8 eine ortsfeste Sende-/Empfangs einrichtung 4 angeordnet, so daß die ferromagnetische Schicht zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 4 und den ihnen zugeordneten Transpondern liegt.

Von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 wird permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Die ferromagnetischen Schichten 16a-16c schirmen die ihnen zugeordneten Transponder 6a-6c jedoch von diesem elektromagnetischen Feld ab, wenn sie nicht oder nur geringfügig beschädigt sind. Die Sende-/Empfangseinrichtung 4 kann erst dann Daten von dem Transponder 6a-6c empfangen, wenn die ihm zugeordnete ferromagnetische Schicht 16a-16c großflächig zerstört bzw. aus der Deckschicht 8 entfernt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 übermitteln die Transponder 6a-6c bevorzugt eine individuelle Kennung an die Sen de-/Empfangseinrichtung 4. Die individuellen Kennungen sind in der Sen de-/Empfangseinrichtung zusammen mit der Position der Transponder 6a-6c gespeichert. Wird von der Sende-/Empfangseinrichtung 4 also z. B. die individuelle Kennung des Transponders 6a empfangen, so erkennt die Sende-/Empfangseinrichtung 4 anhand eines Vergleiches mit den gespeicherten Kennungen, daß die Deckschicht 8 bis zum Abstand a1 bei der Position des Transponders 6a verschlissen ist. Entsprechendes gilt, wenn die Empfangseinrichtung 4b die individuelle Kennung des Transponders 6b bzw. des Transponders 6c empfängt. Nach dem Empfangen einer individuellen Kennung eines der Transponder 6a-6c kann die Empfangseinrichtung 4b geeignete Maßnahmen einleiten. Ist die Deckschicht 8 des Fördergurtes 2 lediglich bis zum Abstand a1 bzw. a2 verschlissen, kann lediglich eine Meldung ergehen. Ist die Deckschicht des Fördergurtes hingegen bis zum Abstand a3 verschlissen, so kann die geeignete Maßnahme in einem Anhalten des umlaufenden Fördergurtes 2 bestehen.

Bezugszeichenliste

2

Fördergurt

4

Sende-/Empfangseinrichtung

6

Transponder

8

Deckschicht

10

Zugträger

12

Laufschicht

14

Oberfläche der Deckschicht

16

ferromagnetische Schicht

18

Spule

20

integrierter Schaltkreis

22

Körper

24

elektrisch leitfähige Leiterschleife

Claims

1. System zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Deckschicht (8) eines Gegenstandes, insbesondere System zur Überwachung der Deckschicht (8) eines Fördergurtes (2), das folgende Merkmale aufweist:

- in den Gegenstand ist mindestens ein Transponder (6) eingebettet
- außerhalb des Gegenstandes ist mindestens eine ortsfeste Sende-/Empfangs einrichtung (4) angeordnet, die permanent ein elektromagnetisches Feld erzeugt
- der Transponder (6) ist in einem Empfangsbereich der Sende-/Empfangs einrichtung (4) durch das elektromagnetische Feld mit Energie versorgbar und sendet Daten an diese, wenn er mit Energie versorgt wird dadurch gekennzeichnet, daß
- in der Deckschicht (8) eine ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität eingebettet ist, die zwischen dem Transponder (6) und der Oberfläche (14) der Deckschicht (8) liegt und den Transponder (6) im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung (4) derart abschirmt, daß die Sende-/Empfangs einrichtung (4) keine Daten von dem Transponder (6) empfängt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangs einrichtung (4) derart zur Deckschicht (8) angeordnet ist, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung (4) zwischen dem Transponder (6) und der Sende-/Empfangseinrichtung (4) liegt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangs einrichtung (4) derart zur Deckschicht (8) angeordnet ist, daß der Transponder (6) im Empfangsbereich der Sende-/Empfangseinrichtung (4) zwischen der ferromagnetischen Schicht (16) und der Sende-/Empfangseinrichtung (4) liegt.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität weitgehend parallel zur Deckschicht (8) verläuft.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität aus einer Metallfolie besteht.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität aus einem Drahtgitter besteht.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität eine Dicke von 0,1 mm bis 2 mm aufweist.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand aus mehreren Schichten besteht und daß der Transponder (6) außerhalb der Deckschicht (8) angeordnet ist.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (6) mit einer unterhalb der ferromagnetischen Schicht (16) hoher Permeabilität in den Gegenstand eingebetteten elektrisch leitfähigen Leiterschleife (24) in Wirkverbindung steht.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Deckschicht (8) mehrere ferromagnetische Schichten (16) hoher Permeabilität eingebettet sind, die sich in unterschiedlicher Schichttiefe befinden, wobei jeder Schicht (16) mindestens ein Transponder (6) zugeordnet ist.

11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder in den Gegenstand eingebettete Transponder (6) eine individuelle Kennung an die Sende-/Empfangseinrichtung (4) aussendet, wenn er von dieser mit Energie versorgt wird.

12. Verfahren zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Deckschicht (8) eines Gegenstandes, insbesondere Verfahren zur Überwachung der Deckschicht (8) eines Fördergurtes (2), mit Hilfe eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sende-/Empfangseinrichtung (4) permanent überprüft wird, ob diese Daten von einem in den Gegenstand eingebetteten Transponder (6) empfängt und daß von der Sende-/Empfangseinrichtung (4) Maßnahmen eingeleitet werden, wenn dies geschieht.

13. Gegenstand mit einer einem Verschleiß unterworfenen Deckschicht, insbesondere Fördergurt (2) mit einer Deckschicht (8), in den mindestens ein Transponder (6) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Deckschicht (8) eine zwischen dem Transponder (6) und der Oberfläche dieser Deckschicht (8) liegende ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität eingebettet ist.

14. Gegenstand nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität weitgehend parallel zur Oberfläche der Deckschicht (8) verläuft.

15. Gegenstand nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität aus einer Metallfolie besteht.

16. Gegenstand nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität aus einem Drahtgitter besteht.

17. Gegenstand nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetische Schicht (16) hoher Permeabilität eine Dicke von 0,1 mm bis 2 mm aufweist.

18. Gegenstand nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand aus mehreren Schichten (16) besteht und daß der Transponder (6) außerhalb der Deckschicht (8) angeordnet ist.

19. Gegenstand nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder (6) mit einer leitfähigen Leiterschleife (24) in Wirkverbindung steht.

20. Gegenstand nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Deckschicht (8) mehrere ferromagnetische Schichten (16) hoher Permeabilität eingebettet sind, die sich in unterschiedlicher Schichttiefe befinden, wobei jeder Schicht mindestens ein Transponder (6) zugeordnet ist.