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DE20305678U1 - Monitoring system for energy supply chain - Google Patents

Monitoring system for energy supply chain

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Publication number
DE20305678U1
DE20305678U1 DE20305678U DE20305678U DE20305678U1 DE 20305678 U1 DE20305678 U1 DE 20305678U1 DE 20305678 U DE20305678 U DE 20305678U DE 20305678 U DE20305678 U DE 20305678U DE 20305678 U1 DE20305678 U1 DE 20305678U1
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DE
Germany
Prior art keywords
chain
measuring device
energy
chain link
another
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE20305678U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Igus GmbH
Original Assignee
Igus GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Igus GmbH filed Critical Igus GmbH
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Publication of DE20305678U1 publication Critical patent/DE20305678U1/en
Priority to DE20312266U priority patent/DE20312266U1/en
Priority to DE502004008485T priority patent/DE502004008485D1/en
Priority to PCT/DE2004/000709 priority patent/WO2004090375A1/en
Priority to EP04724985A priority patent/EP1611368B1/en
Priority to TW93109224A priority patent/TWI232914B/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02G11/006Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using extensible carrier for the cable, e.g. self-coiling spring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G13/00Chains
    • F16G13/12Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains
    • F16G13/16Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains with arrangements for holding electric cables, hoses, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

• ··

LIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & PARTNER Gu-Al /mnLIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & PARTNER Gu-Al /mn Patentanwälte - European Patent Attorneys - European Trademark AttorneysPatent Attorneys - European Patent Attorneys - European Trademark Attorneys

P.O. Box 30 02 08, D-51412 Bergisch Gladbach 7· April 2003PO Box 30 02 08, D-51412 Bergisch Gladbach 7 · April 2003

Telefon +49 (0) 22 04.92 33-0
Telefax +49 (0) 22 04.6 26 06
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Igus Spritzgußteile für die Industrie GmbH 51147 KölnIgus injection molded parts for industry GmbH 51147 Cologne

Überwachungssystem für EnergieführungsketteMonitoring system for energy chain

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für den Betrieb wenigstens einer Energieführungskette, die mehrere miteinander gelenkig verbundene Kettenglieder umfasst und zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen Schläuche, Kabel oder dergleichen führt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kettenglied, das vorzugsweise für das Überwachungssystem eingesetzt werden kann.The invention relates to a monitoring system for the operation of at least one energy guide chain, which comprises several chain links connected to one another in an articulated manner and guides hoses, cables or the like between two connection points that are movable relative to one another. The invention also relates to a chain link that can preferably be used for the monitoring system.

Wird eine Anschlussstelle der Energieführungskette bewegt, bewegt sich auch die der Anschlussstelle folgende Energieführungskette oder zumindest ein Teil der Energieführunsgkette. Die Bewegung der Kette verursacht aufgrund Reibung und Trägheit immer eine der Bewegung entgegengesetzte Kraft. Insbesondere bei langen und schweren Energieführungsketten wie zum Beispiel für Lastkräne können diese Reibkräfte und Trägheitskräfte erhebliche Ausmaße annehmen.If a connection point of the energy chain is moved, the energy chain following the connection point also moves, or at least part of the energy chain. The movement of the chain always causes a force that opposes the movement due to friction and inertia. These frictional forces and inertia forces can reach considerable proportions, particularly in the case of long and heavy energy chains such as those used in cranes.

Durch ein Überwachungssystem kann die auf die Kette wirkende Kraft gemessen werden. Übersteigt dabei der Messwert einen vorbestimmten Grenzwert, wird üblicherweise die Bewegung der beweglichen Anschlussstelle gestoppt, sodass ein weiterer Anstieg der Kraft und damit eine mögliche Beschädigung der Energieführungskette vermieden wird. Dabei wird in der Regel an der beweglichen Anschlussstelle die Kraft in Längsrichtung der Ener-A monitoring system can measure the force acting on the chain. If the measured value exceeds a predetermined limit, the movement of the movable connection point is usually stopped, so that a further increase in the force and thus possible damage to the energy chain is avoided. The force in the longitudinal direction of the energy chain is usually measured at the movable connection point.

gieführungskette gemessen. Diese resultierende Kraft am Ende der Energieführungskette entspricht der Summe der auf die einzelnen Kettenglieder wirkenden Einzelkräfte. Erzeugt daher ein Kettenglied aufgrund Beschädigung oder verstärkten Verschleißes eine erhöhte Reibung, wirkt sich dies auch auf die gemessene Kraft am Ende der Energieführungskette aus. Somit kann anhand der gemessenen Kraft am Ende der Energieführungskette sicher festgestellt werden, wenn an einem beliebigen Kettenglied eine erhöhte Reibung durch Beschädigung oder Verschleiß vorliegt. IQ Jedoch ist daraus nicht ableitbar, welches Kettenglied für die erhöhte Kraft am Kettenende verantwortlich ist.energy guide chain. This resulting force at the end of the energy guide chain corresponds to the sum of the individual forces acting on the individual chain links. Therefore, if a chain link generates increased friction due to damage or increased wear, this also affects the measured force at the end of the energy guide chain. Thus, based on the measured force at the end of the energy guide chain, it can be reliably determined if there is increased friction on any chain link due to damage or wear. IQ However, it cannot be deduced from this which chain link is responsible for the increased force at the end of the chain.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungssystem für eine Energieführungskette bereitzustellen, die nicht nur einen ordnungsgemäßen Betrieb der Energieführungskette sicherstellt, sondern auch eine schnelle Identifizierung der Stelle der Energieführungskette ermöglicht, an welcher eine Beschädigung oder ein erhöhter Verschleiß aufgetreten ist.The invention is therefore based on the object of providing a monitoring system for an energy guiding chain which not only ensures proper operation of the energy guiding chain, but also enables rapid identification of the location on the energy guiding chain at which damage or increased wear has occurred.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Überwachungssystem für den Betrieb wenigstens einer Energieführungskette mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst. Das Überwachungssystem umfasst dabei eine erste Messeinrichtung, die eine auf ein Kettenglied wirkende Kraft und/oder eine andere physikalisehe Größe an diesem Kettenglied misst, und wenigstens eine zweite Messeinrichtung, die eine auf ein anderes Kettenglied wirkende Kraft und/oder eine andere physikalische Größe an diesem anderen Kettenglied misst. Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße Überwachungssystem eine Auswerteeinheit, die wenigstens einen Messwert einer Messeinrichtung mit einem jeweiligen Sollwert vergleicht und wenigstens ein Signal erzeugt, wenn der Messwert außerhalb eines Toleranzbereiches des jeweiligen Sollwerts liegt.The object according to the invention is achieved by a monitoring system for the operation of at least one energy chain with the combination of features of claim 1. The monitoring system comprises a first measuring device that measures a force acting on a chain link and/or another physical quantity on this chain link, and at least one second measuring device that measures a force acting on another chain link and/or another physical quantity on this other chain link. Furthermore, the monitoring system according to the invention comprises an evaluation unit that compares at least one measured value of a measuring device with a respective target value and generates at least one signal if the measured value is outside a tolerance range of the respective target value.

Beispielsweise kann die erste Messeinrichtung die auf ein Kettenendglied wirkende Kraft messen, während weitere Messeinrich-For example, the first measuring device can measure the force acting on a chain end link, while further measuring devices

tungen die Kräfte an unterschiedlichen Kettengliedern der Energieführungskette, beispielsweise im mittigen Bereich, messen. Aufgrund der Messwerte von den einzelnen Kettengliedern und durch Vergleich der einzelnen Messwerte untereinander kann festgestellt werden, in welchem Teilbereich der Kette sich ein Kettenglied befindet, das durch die Bewegung der Energieführungskette eine besonders hohe Reibung verursacht. Dadurch lässt sich ein möglicherweise beschädigtes Kettenglied schneller finden, da man aufgrund der Analyse der einzelnen Messwerte IQ den Ort der Beschädigung schneller eingrenzen kann.The forces on different chain links of the energy chain, for example in the middle area, can be measured using the sensors. Based on the measured values of the individual chain links and by comparing the individual measured values with each other, it is possible to determine in which part of the chain there is a chain link that is causing particularly high friction due to the movement of the energy chain. This makes it easier to find a potentially damaged chain link, as the location of the damage can be narrowed down more quickly based on the analysis of the individual measured values IQ.

Vorzugsweise liefert jede Messeinrichtung liefert einen Messwert, der mit dem jeweiligen Sollwert verglichen wird. Das Ü-berwachungssystem kann dabei so konfiguriert werden, dass ein Signal erzeugt wird, wenn lediglich ein Messwert außerhalb seines Toleranzbereiches des entsprechenden Sollwertes liegt, während die Messwerte der anderen Messeinrichtungen innerhalb der entsprechenden Toleranzbereiche liegen.Preferably, each measuring device delivers a measured value which is compared with the respective target value. The monitoring system can be configured in such a way that a signal is generated if only one measured value is outside its tolerance range of the corresponding target value, while the measured values of the other measuring devices are within the corresponding tolerance ranges.

Das erzeugte Signal kann zu einer Einrichtung übertragen werden, die aufgrund des ursprünglichen oder gegebenenfalls verarbeiteten Signals den Betriebszustand der Energieführungskette ändert. Somit führt eine zu hohe Kraft oder auch eine zu niedrige Kraft automatisch zu einer Änderung des Betriebszustandes der Energieführungskette. Beispielsweise kann der Betriebszustand der Energieführungskette durch die Verlangsamung der Bewegung einer Anschlussstelle geändert werden. Auch kann das zu der Einrichtung übertragene Signal zu einem Nothalt führen, bei dem die Bewegung der Anschlussstelle beziehungsweise die ReIativbewegung der Anschlussstellen gestoppt wird.The signal generated can be transmitted to a device that changes the operating state of the energy chain based on the original or possibly processed signal. Thus, a force that is too high or too low automatically leads to a change in the operating state of the energy chain. For example, the operating state of the energy chain can be changed by slowing down the movement of a connection point. The signal transmitted to the device can also lead to an emergency stop in which the movement of the connection point or the relative movement of the connection points is stopped.

Der jeweilige Sollwert und/oder jeweilige Toleranzbereich hängt vorzugsweise von der Position wenigstens einer beweglichen Anschlussstelle ab. Durch die Position der beweglichen Anschlussstelle ist bei ordnungsgemäßem Betrieb die Lage der mit der Anschlussstelle verbundenen Energieführungskette eindeutig fest-The respective target value and/or respective tolerance range preferably depends on the position of at least one movable connection point. The position of the movable connection point clearly determines the position of the energy chain connected to the connection point during proper operation.

gelegt. Damit kann jeder Position der beweglichen Anschlussstelle für jedes Kettenglied eine bestimmte Lage der Energieführungskette zugeordnet werden, der wiederum aufgrund vorgegebenen Führung der Energieführungskette eine bestimmte Reibungsstrecke mit zum Teil unterschiedlichen Reibungsbeiwerten zugeordnet werden kann. Dies bedeutet, dass bei ordnungsgemäßem Betrieb der Energieführungskette je nach Lage oder Position der beweglichen Anschlussstelle für die einzelnen Teilbereiche der Energieführungskette mit unterschiedlichen Reibkräften zu rechnen ist.This means that each position of the movable connection point for each chain link can be assigned to a specific position of the energy chain, which in turn can be assigned a specific friction distance with sometimes different friction coefficients based on the specified guidance of the energy chain. This means that when the energy chain is operated correctly, different friction forces can be expected for the individual sections of the energy chain depending on the location or position of the movable connection point.

Wenn in einem Ausführungsbeispiel der vorbestimmte Sollwert und/oder der vorbestimmte Toleranzwert von der Position der beweglichen Anschlussstelle abhängt, wird der Auswerteeinheit neben den gemessenen Kraftwerten ein Wert zugeführt, durch den die Position der beweglichen Anschlussstelle bestimmt beziehungsweise berechnet werden kann. In einem einfachen Fall wird der zurückgelegte Weg der Anschlussstelle von einem Bezugspunkt gemessen. Es ist aber auch möglich, die Position durch andere Größen wie Zeit, Geschwindigkeit oder Beschleunigung zu ermitteln. If, in one embodiment, the predetermined target value and/or the predetermined tolerance value depends on the position of the movable connection point, the evaluation unit is supplied with a value in addition to the measured force values, by means of which the position of the movable connection point can be determined or calculated. In a simple case, the distance covered by the connection point is measured from a reference point. However, it is also possible to determine the position using other variables such as time, speed or acceleration.

Auch die absolute oder relative Breite und/oder die auf den Sollwert bezogene Lage des vorbestimmten Toleranzbereiches kann von der Position der Anschlussstelle abhängen. Dadurch ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben bei vergleichsweise hohen Sollwerten einen entsprechend breiten Toleranzbereich vorzugeben. The absolute or relative width and/or the position of the predetermined tolerance range in relation to the target value can also depend on the position of the connection point. This makes it possible, for example, to specify a correspondingly wide tolerance range for comparatively high target values.

Der jeweilige Sollwert und/oder der jeweilige Toleranzbereich kann von der Bewegungsrichtung wenigstens einer beweglichen Anschlussstelle abhängen. Durch die Abhängigkeit des Sollwertes von der Bewegungsrichtung wird sichergestellt, dass sich der Sollwert auch an der Wirkrichtung der der Bewegungsrichtung der Energieführungskette entgegenwirkenden Reib- beziehungsweise Trägheitskräften orientiert. Hierbei ist es notwendig, dass dieThe respective setpoint and/or the respective tolerance range can depend on the direction of movement of at least one movable connection point. The dependence of the setpoint on the direction of movement ensures that the setpoint is also based on the direction of action of the friction or inertia forces counteracting the direction of movement of the energy chain. In this case, it is necessary that the

Bewegungsrichtung der Anschlussstelle ermittelt wird und eine entsprechende Information der Auswerteeinheit zugeführt wird. In diesem Fall umfasst das Überwachungssystem ein Mittel zur Erfassung der Bewegungsrichtung der beweglichen Anschlussstel-Ie. The direction of movement of the connection point is determined and corresponding information is fed to the evaluation unit. In this case, the monitoring system comprises a means for detecting the direction of movement of the movable connection point.

Der jeweilige Sollwert und/oder der jeweilige Toleranzbereich kann nicht nur von der augenblicklichen Bewegungsrichtung der Anschlussstelle abhängen, sondern auch von der Bewegungsrichtung, in die sich die Anschlussstelle zuvor bewegt hat. Bewegt sich beispielsweise die Anschlussstelle in eine Richtung, wird dann gestoppt, und schließlich weiter in die gleiche Richtung bewegt, werden sich ohne jegliche Zeitverzögerung die einzelnen Kettenglieder der Energieführungskette ebenfalls in Bewegung setzen, weil die einzelnen Kettenglieder in der entsprechenden Bewegungsrichtung ohne Spiel in Längsrichtung der Energieführungskette aneinander anliegen. Wechselt hingegen nach einem Stopp der beweglichen Anschlussstelle die Bewegungsrichtung, tritt eine Bewegung der einzelnen Kettenglieder aufgrund des gegebenen Spiels zwischen den einzelnen Kettengliedern mit zeitlicher Verzögerung ein. Dies bedeutet aber auch, dass auch die an den einzelnen Kettengliedern gemessenen Kräfte erst mit zeitlicher Verzögerung gemessen werden. Diese zeitliche Verzögerungen können ebenfalls bei der Festlegung der Sollwerte und/oder Toleranzbereiche berücksichtigt werden.The respective target value and/or the respective tolerance range can depend not only on the current direction of movement of the connection point, but also on the direction in which the connection point was previously moving. If, for example, the connection point moves in one direction, is then stopped, and finally continues to move in the same direction, the individual chain links of the energy chain will also start to move without any time delay because the individual chain links in the corresponding direction of movement lie against each other without play in the longitudinal direction of the energy chain. If, on the other hand, the direction of movement changes after the moving connection point has stopped, the individual chain links move with a time delay due to the play between the individual chain links. However, this also means that the forces measured on the individual chain links are only measured with a time delay. These time delays can also be taken into account when determining the target values and/or tolerance ranges.

Vorzugsweise weist die Auswerteeinheit einen Speicher auf,
der die erfassten Messwerte speichert. Somit besteht die
Möglichkeit, anhand gespeicherter Messwerte einen allmähli-
Preferably, the evaluation unit has a memory,
which stores the recorded measured values. This means that the
Possibility of using stored measured values to gradually

chen Verschleiß der Energieführungskette zu erkennen. Beispielsweise
können bei der Inbetriebnahme der Energieführungskette
die gemessenen Werte als Grundlage für die Festlegung
der Sollwerte und/oder der Toleranzbereiche verwendet
werden. Dabei werden in einem Probelauf die Messwerte er-
to detect wear of the energy chain. For example,
can be used when commissioning the energy chain
the measured values as a basis for determining
the target values and/or tolerance ranges are used
The measured values are determined in a test run.

fasst und gespeichert. Diese dienen dann für den Normalbetrieb
als Sollwerte.
and stored. These are then used for normal operation
as target values.

• J ·• J ·

Es ist auch möglich, dass nicht nur bei der Inbetriebnahme, sondern auch in gewissen Prüfabständen die dann derzeitigen Messwerte als Grundlage für neu einzustellende Sollwerte und/oder Toleranzbereiche verwendet. So kann eine zu sensible Abschaltung vermieden werden, wenn aufgrund moderaten Verschleißes der Energieführungskette die Reibkräfte zwar ansteigen, jedoch noch in einem tolerierbaren Bereich liegen. It is also possible to use the current measured values as a basis for newly set target values and/or tolerance ranges, not only during commissioning but also at certain test intervals. This way, an overly sensitive shutdown can be avoided if the friction forces increase due to moderate wear on the energy chain but are still within a tolerable range.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Messwert der ersten Messeinrichtung als Grundlage für die Festlegung des Sollwerts und/oder des Toleranzbereiches des Messwerts der zweiten Messeinrichtung verwendet. Misst beispielsweise eine Messeinrichtung die Kraft, die an einem Kettenglied in der Mitte der Energieführungskette angreift, und eine Messeinrichtung die Kraft, die an der beweglichen Anschlussstelle auf das entsprechende Kettenendglied wirkt, so könnte die Hälfte des Messwerts am Kettenendglied als Sollwert für den Messwert des in der Mittel befindlichen Kettengliedes dienen. In a preferred embodiment, the measured value of the first measuring device is used as the basis for determining the target value and/or the tolerance range of the measured value of the second measuring device. For example, if a measuring device measures the force acting on a chain link in the middle of the energy chain and a measuring device measures the force acting on the corresponding chain end link at the movable connection point, half of the measured value at the chain end link could serve as the target value for the measured value of the chain link in the middle.

Für das Überwachungssystem kann vorzugsweise eine Energieführungskette mit mehreren miteinander gelenkig verbundenen Kettendliedern zur Führung von Schläuchen, Kabeln oder dergleichen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussenden verwendet werden, bei der wenigstens zwei Kettenglieder jeweils eine Messeinrichtung umfasst. Beispielsweise kann sich ein Kettenglied mit Messeinrichtung an der beweglichen Anschlussstelle und ein Kettenglied in der Mittel der Energieführungskette befinden. Bei dieser Anordnung könnte wird zum einen die in Längsrichtung auf die gesamte Energieführungskette wirkende Kraft erfasst. Zum anderen wird die Kraft erfasst, die auf eine Hälfte der Energieführungskette in wirkt. Durch Vergleich mit der am Ende wirkenden Kraft ist auch eine Aussage über die zweite Hälfte derFor the monitoring system, an energy guiding chain with several chain links connected to one another in an articulated manner can preferably be used for guiding hoses, cables or the like between two connection ends that are movable relative to one another, in which at least two chain links each comprise a measuring device. For example, a chain link with a measuring device can be located at the movable connection point and a chain link in the middle of the energy guiding chain. With this arrangement, on the one hand, the force acting on the entire energy guiding chain in the longitudinal direction can be recorded. On the other hand, the force acting on one half of the energy guiding chain is recorded. By comparing it with the force acting at the end, a statement can also be made about the second half of the

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Energieführungskette möglich.
7
Energy chain possible.

Vorteilhafterweise umfasst die Messeinrichtung ein Dehnungsmessstreifen. Dieser kann in einem Bauteil des Kettengliedes eingegossen sein. Dadurch ist der Dehnungsmessstreifen durch das ihn umgebene Material geschützt.The measuring device advantageously comprises a strain gauge. This can be cast into a component of the chain link. The strain gauge is thus protected by the material surrounding it.

Alternativ kann die Messeinrichtung innerhalb einer Aussparung in einem Bauteil des Kettengliedes angeordnet sein.Alternatively, the measuring device can be arranged within a recess in a component of the chain link.

Durch beispielsweise Harz oder Kunststoff lässt sich die in der Aussparung befindliche Messeinrichtung abdecken. Auch ist es möglich, die Aussparung mit Hintergreifungen auszustatten, so dass ein Clip zur Abdeckung der Aussparung verwendet werden kann.The measuring device located in the recess can be covered with resin or plastic, for example. It is also possible to equip the recess with undercuts so that a clip can be used to cover the recess.

Anhand des in dem Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben. Figur 1 zeigt in schematischer Weise ein Überwachungssystem mit einem vereinfachten mechanischen Modell für eine Energieführungskette .The invention is described in more detail using the embodiment shown in Figure 1. Figure 1 shows a schematic of a monitoring system with a simplified mechanical model for an energy chain.

Figur 1 zeigt ein vereinfachtes mechanisches Modell für eine Energieführungskette 1 mit einzelnen Kettengliedern 2a, 2b, 2c. An Kettenglied 2c schießt sich eine Anschlusseinrichtung 3 für einen beweglichen Verbraucher an, der durch die in der Energieführungskette 1 geführten Kabel, Schläuche oder dergleichen (nicht dargestellt) versorgt wird. An das Kettenglied 2a schließen sich weitere, nicht dargestellte Kettenglieder an. Bewegt sich der beweglicher Verbraucher in die Bewegungsrichtung entsprechend dem unter der Anschlusseinrichtung 3 dargestellten Pfeil, werden die einzelnen Kettenglieder aufgrund der der Bewegung entgegengesetzten Reibkräfte 4 auf Zug beansprucht .Figure 1 shows a simplified mechanical model for an energy chain 1 with individual chain links 2a, 2b, 2c. A connection device 3 for a movable consumer is connected to chain link 2c, which is supplied by the cables, hoses or the like (not shown) guided in the energy chain 1. Additional chain links, not shown, are connected to chain link 2a. If the movable consumer moves in the direction of movement according to the arrow shown under the connection device 3, the individual chain links are subjected to tensile stress due to the frictional forces 4 opposing the movement.

Die Kettenglieder 2a, 2b, 2c umfassen jeweils eine Messeinrichtung 5a, 5b, 5c, durch die die jeweils auf die Kettenglieder wirkende Kraft Fa, Fb und Fc in Längsrichtung der Energiefüh-The chain links 2a, 2b, 2c each comprise a measuring device 5a, 5b, 5c, by means of which the force F a , F b and F c acting on the chain links in the longitudinal direction of the energy guide

rungskette gemessen werden. Die Messwerte F3, Fb und Fc werden einer Auswerteeinheit 6 zugeführt, die die Messwerte mit zuvor bestimmten Sollwerten Sa, Sb und Sc vergleicht. Des weiteren wird der Auswerteeinheit 6 ein Wert bezüglich des Verfahrweges 7 der Anschlusseinrichtung 3 mit dem Verbraucher zugeführt.The measured values F 3 , F b and F c are fed to an evaluation unit 6, which compares the measured values with previously determined target values S a , S b and S c . Furthermore, the evaluation unit 6 is fed a value relating to the travel path 7 of the connection device 3 with the consumer.

Die Sollwerte sind in dem Diagramm der Figur 1 über dem Verfahrweg 7 des beweglichen Verbrauchers aufgetragen. Mit größer werdendem Verfahrweg 7 steigen die Sollwerte S3, Sb und Sc an, IQ da in diesem Beispiel mit dem Verfahrweg die Anzahl der Kettenglieder der Energieführungskette wächst, deren Bewegung in beispielsweise einer Führungsrinne Reibung erzeugt.The target values are plotted in the diagram of Figure 1 over the travel path 7 of the movable consumer. As the travel path 7 increases, the target values S 3 , Sb and S c increase, IQ since in this example the number of chain links of the energy guide chain increases with the travel path, the movement of which generates friction in, for example, a guide channel.

Unter der Annahme, dass beispielsweise das Kettenglied 2c aufgrund eines erhöhten Verschleißes eine sehr starke Reibung verursacht, wird der gemessene Kraftwert Fc außerhalb des Toleranzbereiches des Sollwerts Sc liegen, während die Messwerte Fa und Fb innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereiches liegen. Aufgrund der unzulässigen Abweichung von Fa kommt es zu beispielsweise einer Abschaltung der Bewegung der Energieführungskette. Da die Kräfte Fa und Fb nicht unzulässig von ihren Sollwerten abgewichen sind, kann die Abschaltung nur durch Kettenglied 2c verursacht sein. Das erfindungsgemäße Überwachungssystem ermöglicht anhand der an unterschiedlichen Stellen der E-nergieführungskette gemessenen Werte damit eine schnellere Lokalisierung eines schadhaften oder verschleißten Kettenglieds.Assuming, for example, that the chain link 2c causes very strong friction due to increased wear, the measured force value F c will be outside the tolerance range of the target value S c , while the measured values F a and F b are within the predetermined tolerance range. Due to the impermissible deviation from F a , the movement of the energy chain is switched off, for example. Since the forces F a and F b have not deviated impermissibly from their target values, the shutdown can only be caused by chain link 2c. The monitoring system according to the invention thus enables a damaged or worn chain link to be located more quickly based on the values measured at different points on the energy chain.

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Gu-Al /mn 7· April 2003Gu-Al /mn 7 · April 2003

5 Igus Spritzgußteile für die Industrie GUbH 51147 Köln5 Igus injection molded parts for industry GUbH 51147 Cologne

Überwachungssystem für EnergieführungsketteMonitoring system for energy chain Bezugs zeichenli s teReference symbol list

1 Energieführungskette1 Energy chain

15 2 Kettenglieder (2a, 2b, 2c)15 2 chain links (2a, 2b, 2c)

3 Anschlusseinrichtung mit beweglichen Verbraucher3 Connection device with movable consumer

4 Reibkraft4 Friction force

5 Messeinrichtung (5a, 5b, 5c)5 measuring device (5a, 5b, 5c)

6 Auswerteeinheit
20 7 Verfahrweg
6 Evaluation unit
20 7 Travel

Claims (12)

1. Überwachungssystem für den Betrieb wenigstens einer Energieführungskette, die mehrere miteinander gelenkig verbundene Kettenglieder umfasst und zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen Schläuche, Kabel oder dergleichen führt, mit einer ersten Messeinrichtung, die eine auf ein Kettenglied wirkende Kraft und/oder eine andere physikalische Größe an diesem Kettenglied misst, und mit wenigstens einer zweiten Messeinrichtung, die eine auf ein anderes Kettenglied wirkende Kraft und/oder eine andere physikalische Größe an diesem anderen Kettenglied misst, und mit einer Auswerteeinheit, die Messwerte der Messeinrichtungen einliest, wenigstens einen Messwert einer Messeinrichtung mit einem jeweiligen Sollwert vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn der Messwert eines Toleranzbereiches des jeweiligen Sollwerts liegt. 1. Monitoring system for the operation of at least one energy guide chain, which comprises several chain links which are connected to one another in an articulated manner and which guides hoses, cables or the like between two connection points which are movable relative to one another, with a first measuring device which measures a force acting on a chain link and/or another physical quantity on this chain link, and with at least one second measuring device which measures a force acting on another chain link and/or another physical quantity on this other chain link, and with an evaluation unit which reads in measured values from the measuring devices, compares at least one measured value from a measuring device with a respective target value and generates a signal if the measured value is within a tolerance range of the respective target value. 2. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal zu einer Einrichtung übertragen wird, die aufgrund des ursprünglichen oder gegebenenfalls verarbeiteten Signals den Betriebszustand der Energieführungskette ändert. 2. System according to claim 2, characterized in that the signal is transmitted to a device which changes the operating state of the energy chain on the basis of the original or possibly processed signal. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal zu einer Einrichtung übertragen wird, die aufgrund des ursprünglichen oder gegebenenfalls verarbeiteten Signals eine Relativbewegung der Anschlussstellen stoppt. 3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the signal is transmitted to a device which stops a relative movement of the connection points on the basis of the original or possibly processed signal. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Sollwerte und/oder die jeweiligen Toleranzbereiche von der Position wenigstens einer beweglichen Anschlussstelle abhängen. 4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the respective target values and/or the respective tolerance ranges depend on the position of at least one movable connection point. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Sollwerte und/oder die jeweiligen Toleranzbereiche von wenigstens einer Bewegungsrichtung wenigstens einer beweglichen Anschlussstelle abhängen. 5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the respective target values and/or the respective tolerance ranges depend on at least one direction of movement of at least one movable connection point. 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit einen Speicher umfasst, der die Messwerte speichert. 6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the evaluation unit comprises a memory which stores the measured values. 7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte als Grundlage für die Festlegung der jeweiligen Sollwerte und/oder Toleranzbereiche dienen. 7. System according to one of claims 1 to 6, characterized in that the measured values serve as a basis for determining the respective target values and/or tolerance ranges. 8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert der ersten Messeinrichtung als Grundlage für die Festlegung des Sollwerts und/oder Toleranzbereiches des Messwerts der zweiten Messeinrichtung dient. 8. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that the measured value of the first measuring device serves as a basis for determining the target value and/or tolerance range of the measured value of the second measuring device. 9. Energieführungskette mit mehreren gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern zur Führung von Schläuchen, Kabeln oder dergleichen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kettenglieder eine Messeinrichtung umfassen, die eine auf das jeweilige Kettenglied wirkende Kraft und/oder eine andere physikalische Größe am jeweiligen Kettenglied misst. 9. Energy guiding chain with a plurality of chain links connected to one another in an articulated manner for guiding hoses, cables or the like between two connection points that are movable relative to one another, characterized in that at least two chain links comprise a measuring device that measures a force acting on the respective chain link and/or another physical quantity on the respective chain link. 10. Energieführungskette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung einen Dehnungsmessstreifen umfasst. 10. Energy guiding chain according to claim 9, characterized in that the measuring device comprises a strain gauge. 11. Energieführungskette nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in einem Bauteil des Kettenglieds eingegossen ist. 11. Energy guiding chain according to claim 9 or 10, characterized in that the measuring device is cast into a component of the chain link. 12. Energieführungskette nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in einer Aussparung in einem Bauteil des Kettenglieds angeordnet ist. 12. Energy guiding chain according to claim 9 or 10, characterized in that the measuring device is arranged in a recess in a component of the chain link.
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