Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Glied einer Leitungs- führungseinrichtung sowie eine Energieführungs Vorrichtung mit einer Verschleißerkennungseinheit und ein entsprechendes Verfahren zur Ver schleißüberwachung.

Zum Führen von Leitungen, Schläuchen oder dergleichen zwischen einem ortsfesten und einem beweglichen Anschluss sind Leitungsführungsein richtungen bekannt. Derartige Leitungsführungseinrichtungen werden auch als Energieführungseinheiten oder als Energieführungsketten be zeichnet. Die Leitungsführungseinrichtungen werden in verschiedenen Apparaten, Maschinen und Einrichtungen verwendet, insbesondere dort, wo es erforderlich ist, Verbrauchsmittel, Energie oder dergleichen mittels Leitungen, Schläuchen oder dergleichen von einem ortsfesten Anschluss zu einem beweglichen Anschluss, bspw. des Verbrauchers, zu transpor tieren oder zu leiten. Eine Leitungsführungseinrichtung kann ein- oder mehrsträngig sein.

Eine Leitungsführungseinrichtung ist gebildet durch eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern oder kettengliedartigen Elementen. Sie begrenzen einen Kanal zur Aufnahme von Leitungen, Schläuchen oder dergleichen. Ein Kettenglied oder ein kettengliedartiges Element kann im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Laschen aufweisen, die durch wenigstens einen Quersteg miteinander verbunden sind. Leitungsführungseinrichtungen können derart angeordnet sein, dass diese einen Untertrum, einen Krümmungsabschnitt und einen Obertrum aufweisen. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die Leitungs- führungseinrichtung um 90 ^° gedreht ist, so dass die Leitungsführungsein- richtung im Wesentlichen bspw. eine kreisförmige Bewegung ausführen kann.

Es ist bekannt, dass die Glieder einer Leitungsführungseinrichtung aus Kunststoff hergestellt sein können. Insbesondere wird hierzu in der Regel ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) verwendet. Dieses Material hat eine große Härte und eingeschränkte Gleiteigenschaften.

Es ist bekannt, dass bei einer Anordnung, bspw. bei der der Obertrum auf dem Untertrum abgelegt wird, die Kettenglieder einem Verschleiß unter liegen. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Energieführungseinrichtung um 90 ^° gedreht ist. Zur Erhöhung der Einsatzdauer einer Leitungsfüh rungseinrichtung ist bekannt, dass die Kettenglieder mit sogenannten Gleitschuhen ausgestattet werden, wie dies in der Druckschrift DE 39 28 236 CI beschrieben ist. Der dort offenbarte Gleitschuh ist auswechselbar mit einem Kettenglied verbunden.

Der Gleitschuh selbst unterliegt einem Verschleiß durch Reibung mit an deren Bauteilen. Dieser Verschleiß bestimmt die Lebensdauer der Gleit schuh. Wird die Verschleißgrenze erreicht, so ist ein Austausch der Gleit schuh notwendig.

Es ist auch bekannt, dass ein Gleitschuh auch unmittelbar an einer Seiten lasche angeformt sein kann. Des Weiteren ist auch bekannt, dass Gleit schuhe am Quersteg vorgesehen sein können.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zu grunde, das Kettenglied und/oder die Energieführungsvorrichtung so wei terzubilden, dass eine Information über ein Erreichen einer Verschleiß- grenze mit einfachen Mitteln bereitgestellt werden kann, sowie ein ent sprechendes Überwachungsverfahren anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kettenglied mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kettenglieds sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Be schreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Er findung aufgezeigt werden.

Das erfindungsgemäße Kettenglied einer Leitungsführungseinrichtung zum Führen von Leitungen oder Schläuchen zwischen zwei relativ zuei nander beweglichen Anschlusspunkten weist zwei parallele Seitenlaschen und mindestens einen die Seitenlaschen verbindenden Quer Steg auf. Das Kettenglied zeichnet sich besonders dadurch aus, dass dieses eine im Kettenglied integrierte Verschleiß-Detektoreinheit aufweist, wobei die Verschleiß-Detektoreinheit einen Sensor und Signal-Übertragungsmittel umfasst. Mittels der im Kettenglied integrierten Verschleiß- Detektoreinheit wird der für die Betriebssicherheit und Lebensdauer des Kettenglieds relevante Verschleiß detektiert. Diese Information wird mit tels des Signal-Übertragungsmittels zur weiteren Auswertung z. B. an ein Lesegerät übertragen.

Bei dem Signal-Übertragungsmittel handelt es sich vorzugsweise um ei nen RFID (Radio-Frequency Identification) Transponder. Der RFID- Transponder ist an und für sich bekannt. Er weist eine Antenne, einen Transceiver sowie einen Mikrokontroller auf. Der Transceiver dient zum Empfang und Senden von Signalen. Der Mikrokontroller umfasst einen digitalen Schaltkreis und einen permanenten Speicher. Alternativ kann der Sensor über eine Signalleitung, die sich entlang einer aus einer Mehr zahl von Kettengliedern aufgebauten Leitungsführungseinrichtung er streckt, mit einem Lesegerät und/oder einer Auswerteeinheit verbunden sein.

Erfindungsgemäß weist der Sensor eine Verschleißschicht auf. In Abhän gigkeit vom Verschleiß des Kettenglieds und/oder der Verschleißschicht wird mittels der Verschleiß-Detektoreinheit ein Signal generiert, durch dessen Auswertung die Information bereitgestellt wird, dass bspw. vorge gebene Verschleißgrenzwerte erreicht werden. Insbesondere ist die Ver schleißschicht ein Bestandteil des Sensors. Die Verschleißschicht weist vorgegebene physikalische Eigenschaften auf, die sich in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Verschleißschicht verändern. Eine Veränderung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft wird erfasst und ausgewer tet. Die wenigstens eine physikalische Eigenschaft der Verschleißschicht kann beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit sein. Die Verschleiß schicht ist erfindungsgemäß durch eine netzartige Struktur gebildet.

Vorzugsweise wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Kettenglieds vorgeschlagen, dass der Sensor in einem Gleitschuh angeordnet ist.

In Abhängigkeit von der Verwendung des Kettenglieds kann es vorteilhaft und zweckmäßig sein, wenn der Sensor in oder an einer Seitenlasche oder einem Quersteg angeordnet ist.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Leitungsfüh rungseinrichtung umfassend eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern vorgeschlagen. Jedes Kettenglied ist durch zwei parallele Seitenlaschen und mindestens ein die Seitenlasche verbin denden Quersteg gebildet. Wenigstens ein Kettenglied weist eine im Ket- tenglied integrierte Verschleiß-Detektoreinheit auf, wobei die Verschleiß- Detektoreinheit einen Sensor und ein Signal-Übertragungsmittel umfasst. Es ist ein Lesegerät zur drahtlosen Erfassung der vom Signal- Übertragungsmittel übermittelten Signale ausgebildet.

Mittels der vorteilhaften Ausgestaltung der Leitungsführungseinrichtung kann eine Überwachung des Verschleißes mindestens eines Kettenglieds erreicht werden. Während der Überwachung kann bspw. rechtzeitig vor Erreichen der Verschleißgrenze eine Information bereitgestellt werden, dass ein Austausch des Kettenglieds oder einer Komponente des Ketten glieds notwendig wird.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Leitungsführungseinrichtung mehrere Kettenglieder aufweist, die mit einer Verschleiß-Detektoreinheit ausge stattet sind. Diese Kettenglieder sind in zweckmäßiger Weise in Abstän den zueinander angeordnet, was insbesondere bei Leitungsführungsein- richtungen mit langen Verfahrwegen zweckmäßig ist. Sind mehrere Ket tenglieder mit einer Verschleiß-Detektoreinheit vorgesehen, so kann auch ein unterschiedlicher Verschleiß der Kettenglieder ermittelt werden. Es ist hierbei nicht zwingend notwendig, dass ein Austausch sämtlicher Ketten glieder oder der gesamten Energieführungskette erfolgt. Es wird vor zugsweise lediglich das Kettenglied oder mehrere Kettenglieder ausge tauscht, die die Verschleißgrenze erreicht haben.

Die Kettenglieder sind mit der integrierten Verschleiß-Detektoreinheit nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet.

Des Weiteren ist vorzugsweise eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche signaltechnisch mit dem Lesegerät verbunden ist. Die Auswerteeinheit steht bspw. Signale zur Verfügung, die entsprechend dem Verschleiß un terschiedlich sind. So kann bspw. ein Signal bereitgesteht werden, auf welches bspw. eine rote Lampe aktiviert wird, wenn die Verschleißgrenze erreicht worden ist. Die Auswerteeinheit kann auch signaltechnisch mit einer Maschinensteuerung verbunden sein. In Abhängigkeit vom Ver schleiß kann auch ein Eingriff in die Steuerung der Maschine erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass es nicht zu einer Schädigung der Leitungsfüh- rungseinrichtung und/oder der Maschine kommen kann. Die Auswer teeinheit kann darüber hinaus mit einer Datenbank verbunden sein. Auf grund der gesammelten Daten über die Betriebsbedingungen und den Verschleiß kann auch eine Prognose für das künftige Verhalten der Lei- tungsführungseinrichtung ermittelt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ver- fahren zum Überwachen des Verschleißes eines Kettenglieds einer Lei- tungsfühmngseinrichtung zum Führen von Leitungen oder Schläuchen zwi- sehen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlusspunkten vorgeschla- gen, wobei das Kettenglied zwei parallele Seitenlaschen, mindestens einen die Seitenlaschen verbindenden Quersteg, und eine im Kettenglied inte- grierte Verschleiß-Detektoreinheit aufweist, wobei die Verschleiß- Detektoreinheit einen Sensor umfasst, der eine Verschleißschicht aufweist, die als netzartige Stmktur ausgebildet ist, wobei die Verschleißschicht vor gegebene physikalische Eigenschaften aufweist, die sich in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Verschleißschicht verändern, wobei die physika lische Eigenschaft erfasst und übertragen wird. Die übertragenen Informationen umfassen bevorzugt die Messwerte der physikalischen Eigenschaft. Die übertragenen Informationen können bei spielsweise für die Signalisierung des Verschleißzustandes oder zur Ma schinensteuerung genutzt werden, beispielsweise in dem eine entspre chende Maschine, die die Leitungsführungseinrichtung umfasst, gestoppt wird, wenn der basierend auf den Informationen ermittelte Verschleiß einen vorgegebenen Verschleißgrenzwert überschreitet.

Bevorzugt umfassen die physikalischen Eigenschaften eine elektrische Leit- fähigkeit.

Bevorzugt erfolgt die Übertragung mittels eines RFID-Transponders. Alter- nativ erfolgt die Übertragung mittels einer Signalleitung, die sich entlang einer aus einer Mehrzahl von Kettengliedern aufgebauten Leitungsfüh- rungseinrichtung erstreckt.

Bevorzugt werden die übertragenen Informationen von einem Lesegerät erfasst. Bei den Informationen handelt es sich insbesondere um die Werte der Phy- sikalischen Eigenschaften der Verschleißschicht, insbesondere der elektri- schen Leitfähigkeit der Verschleißschicht. Nach Übertragung werden die Informationen bevorzugt ausgewertet, insbesondere von einer Auswerteein- heit, die signaltechnisch mit dem Lesegerät verbunden ist. Bevorzugt wer- den die Informationen mit früheren Messwerten verglichen. Dies erlaubt insbesondere eine Prognose über die zukünftige Entwicklung des Ver- schleißes. Insbesondere ist es so vorteilhaft möglich, bereits vor Erreichen eines Verschleißgrenzwertes einen möglichen Austausch des oder der Ket- tenglieder vorzusehen oder einem Benutzer zu avisieren.

Bevorzugt wird aus den Informationen auf den Verschleiß der Verschleiß- schicht geschlossen und dieser mit einem vorgebbaren Verschleißgrenzwert verglichen. Dies ermöglicht eine Verfahrenssteuerung, bei dem bei einem (oder mehre - ren) verschlissenen Kettengliedern beispielsweise eine weitere Benutzung oder Betätigung einer Maschine unterbunden wird, die die entsprechende Leitungsführungseinrichtung umfasst.

Bevorzugt stellt das Kettenglied ein Kettenglied nach der vorliegenden Er- fmdung dar. Die für das erfindungsgemäße Kettenglied und die für die erfmdungsgemä- ße Leitungsführungseinrichtung offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen und anwenden und jeweils umgekehrt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Kettenglieds und einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung werden an hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung das in der Zeichnung dargestellte Ausfüh- rungsbeispiel beschränkt wird.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Leitungsführungseinrichtung mit auf einem Untertrum abge- legtem Obertrum in einer Seitenansicht;

Fig. 2: einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1; Fig. 3: eine Schnittansicht durch einen Gleitschuh und eine Seitenlasche eines Kettenglieds.

Die Kettenglieder einer Leitungsführungseinrichtung 1 sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Die Kettenglieder 2 sind gelenkig miteinander verbunden. In dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Leitungsführungseinrichtung 1 einen liegenden Untertrum 3 auf. Auf dem Untertrum 3 ist ein Dhertrum 4 abgelegt. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein Krümmungsbereich der Leitungsführungseinrichtung bezeichnet.

Wird der Dhertrum verfahren, wie durch die in der Fig. 1 dargestellten Pfeile angedeutet werden soll, so gleitet der Dhertrum hier auf dem Un ter trum 3.

Die Kettenglieder 2 sind gebildet durch zwei parallel zueinander beab- standete Seitenlaschen 7, die durch entsprechende Querstege 8 miteinan der verbunden sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind an den oberen und unteren Schmalseiten der Kettenlaschen 7 Gleitschuhe 6 vorzugswei se lösbar befestigt, die aufeinander gleiten, wenn der Obertrum 4 der Lei tungsführungseinrichtung 1 sich auf einem Abschnitt des Untertrums 3 abstützt. Vorzugsweise ist die Länge der Gleitschuhe 6 so bemessen, dass die Abstände zwischen den Gleitschuhen 6 der gelenkig verbundenen, benachbarten Seitenlaschen 7 überbrückt werden, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Schematisch ist in der Fig. 2 dargestellt, dass ein Ketten glied eine Verschleiß-Detektoreinheit 9 (nachfolgend verkürzt Detek toreinheit genannt) aufweist. Die Detektoreinheit 9 umfasst einen Sensor 10 und ein Signal-Übertragungsmittel 11. Bei dem Signal- Übertragungsmittel 11 handelt es sich vorzugsweise um einen RFID- Transponder. Der Sensor 10 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Gleitschuh 6 integriert, wie dies insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich ist.

Zur Erfassung der vom den Signal-Übertragungsmittel 11 übermittelten Signalen ist benachbart zu der Leitungsführungseinrichtung eine Lesege rät 12 vorgesehen. Das Lesegerät 12 ist mit einer Auswerteeinheit 13 sig naltechnisch verbunden. Die Auswerteeinheit 13 kann auch eine Signal einrichtung umfassen, bei der es sich bspw. um Leuchtmittel mit unter schiedlicher Farbe handeln kann, auf die noch im Späteren eingegangen wird.

Das Lesegerät 12 ist vorzugsweise so angeordnet, dass beim Verfahren der Leitungsführungseinrichtung die von der Verschleiß-Detektoreinheit 9 übermittelten Signale erfasst werden. In Abhängigkeit von der Länge bzw. des Verfahrwegs der Leitungsführungseinrichtung können auch mehrere Lesegeräte 12 entlang des Verfahrwegs der Leitungsführungseinrichtung vorgesehen sein.

Die Leitungsführungseinrichtung kann mehrere Kettenglieder aufweisen, die jeweils mit einer Verschleiß-Detektoreinheit ausgestattet sind. So kann auch unterschiedliches Verschleißverhalten entlang der Leitungs- führungseinrichtung umfasst werden.

Aus der Darstellung in der Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Sensor 10 in ei ner Ausnehmung eines Gleitschuhs 6 angeordnet ist. Der Sensor 10 kann eine an einer dem Gleitschuh 6 zugewandten Fläche Verschleißschicht 14 auf weisen. Während des Betriebs der Leitungsführungseinrichtung gleiten die Gleit schuhe 6 relativ übereinander. Der Gleitschuh 6 unterliegt einem Ver schleiß. Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, dass zwischen dem Sensor 10 und der Oberseite des Gleitschuhs 6 eine Schicht vorhanden ist, die durch Reibung abgetragen wird. Der Sensor 10 erfasst das Verschleiß verhalten in einer mittelbaren Weise des Gleitschuhs 6. Wird der Gleitschuh 6 bis zur Verschleißschicht 14 des Sensors 10 abgetragen, so übermittelt die Auswerteeinheit 13 entsprechende Signale, so dass ein gelb und ein grün leuchtendes Leuchtmittel aktiviert werden. Dadurch wird angezeigt, dass ein erster Verschleiß erreicht worden ist.

Wird im Folgenden die Verschleißschicht 14 durch Reibung abgetragen, so erlischt das grüne Signal und das gelbe Signal bleibt bestehen. Dies indiziert, dass der Gleitschuh 6 getauscht werden muss.

Kommt es zum weiteren Verschleiß, ohne dass der Gleitschuh 6 ausge tauscht wurde, so erfasst der Sensor diesen weiteren Verschleiß und zeigt den kritischen Zustand durch ein rotes Leuchtmittel an. Dies indiziert, dass der Gleitschuh defekt ist.

Die Verschleißschicht 14 ist insbesondere derart ausgebildet, dass beim Erreichen der Verschleißschicht eine signifikante Änderung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft eintritt, diese erfasst und ausgewertet wird. Die wenigstens eine physikalische Eigenschaft der Verschleißschicht kann beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit sein.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Sensor lo in dem Gleitschuh 6. Dies ist nicht zwingend notwendig. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Sensor 10 in der Seitenlasche oder in dem Quersteg angeordnet ist. Es ist auch nicht zwingend notwendig, dass die beiden parallelen Längsränder der Seitenlaschen mit Gleitschuhen ausgestattet sind. Es ist ggf. ausreichend, wenn lediglich die einander zugewandten Längsränder der Seitenlaschen mit Gleitschuhen versehen sind.

Die Seitenlaschen bilden jeweils einen Strang. Es ist vorteilhaft, wenn Sen- soren in beiden Strängen angeordnet sind. Aus der Auswertung des Ver schleißes im jeweiligen Strang kann ggf. auf Unregelmäßigkeiten ge schlossen werden. So kann bspw. darauf die Information abgeleitet wer den, dass die Leitungsführungseinheit schief, das heißt geneigt gegenüber einer horizontalen Ebene, eingebaut wurde, was insbesondere dann von Bedeutung sein kann, wenn für die Leitungsführungseinheit ein Füh rungskanal vorgesehen ist, insbesondere dann, wenn für den Obertrum ein Führungskanal vorgesehen ist. Ggf. kann auch auf die Belegung oder den Beladungszustand der Leitungsführungseinheit geschlossen werden.

Bezugszeichenliste

Leitungsführungseinrichtung

Kettenglied

Untertrum

Obertrum

Krümmungsbereich

Gleitschuh

Seitenlasche

Quersteg

Detektoreinheit

Sensor

Signal-Übertragungsmittel

Lesegerät

Auswerteeinheit

Verschleißschicht