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Patent Searching and Data


Title:
MONITORING SYSTEM FOR OPERATING A CABLE DRAG CHAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/201626
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a monitoring system (1) for a cable drag chain (10) which: guides at least one cable (12) between two connection points (13a, 13b) which can be moved relative to one another; and has chain portions as guide regions of the at least one cable (12), said chain portions being positionally adjustable relative to one another when the connection points (13a, 13b) are moved relative to one another. The monitoring system (1) also comprises: at least one tension-relieving device (20) having a cable holding means (21) coupled to the cable (12); a support part (30) at at least one of the connection points (13a, 13b) which immovably fixes the tension-relieving device (20) and by means of which the end of the at least one cable (12) is fixed in a tension-relieving manner; and at least one measuring device (50) for monitoring the operation of the cable drag chain (10). The measuring device (50) is positioned and designed for measuring forces which are exerted on the fixed cable (12) during operation of the cable drag chain (10) and/or which are transmitted from the at least one cable (12) in the direction of the carrier part (30).

Inventors:
SCHMER KONSTANTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/058662
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
April 05, 2019
Export Citation:
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Assignee:
IGUS GMBH (DE)
International Classes:
H02G11/00
Domestic Patent References:
WO2004090375A12004-10-21
Foreign References:
US20150122047A12015-05-07
DE20305479U12003-06-12
DE202017102410U12017-07-31
DE202014100540U12014-03-20
DE202016107316U12017-03-27
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT STACHOW PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Überwachungssystem für den Betrieb einer Energieführungskette, die mindestens eine Leitung wie Kabel, Schläuche oder dgl . zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen führt, umfassend:

eine Energieführungskette die zwei Endbereiche hat, die je weils mit einer der Anschlussstellen verbindbar oder verbunden sind, und welche bei Relativbewegung der Anschlussstellen zu einander relativ zueinander lageveränderliche oder sich rela tiv zueinander lageverändernde Kettenabschnitte als Führungs bereiche der mindestens einen Leitung aufweist; mindestens eine Zugentlastungseinrichtung mit einer an der Leitung ankoppelbaren oder ankoppelnden Leitungshaltemittel ; ein Trägerteil an zumindest einer der Anschlussstellen, wobei das Trägerteil die Zugentlastungseinrichtung ortsfest fest legt, mittels welchem die mindestens eine Leitung endseitig zugentlastend festlegbar oder festgelegt ist; und

mindestens eine Messeinrichtung zur Überwachung des Betriebs der Energieführungskette,

dadurch gekennzeichnet , dass die mindestens eine Messeinrichtung zur Messung von Kräften angeordnet und konfiguriert ist, welche beim Betrieb der Energieführungskette auf die festzulegende oder festgeleg te Leitung ausgeübt werden und/oder welche von der mindestens einen Leitung in Richtung auf das Trägerteil übertragen wer den .

2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in Bezug auf die Richtung eines Kraftflusses von der mindestens einen an der Zugentlastungs einrichtung festzulegenden oder festgelegten Leitung in das Trägerteil messwirksam zwischen der Leitung und dem Trägerteil angeordnet ist, einschließlich an der Leitung selber.

3. Überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn

zeichnet, dass die Messeinrichtung messwirksam mit der Zugent lastungseinrichtung ankoppelt.

4. Überwachungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung an mindestens einem Leitungshaltemit- tel der Zugentlastungseinrichtung messwirksam ankoppelt.

5. Überwachungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn

zeichnet, dass die Zugentlastungseinrichtung mindestens einen Stützbereich aufweist, mittels welchem das mindestens eine Leitungshaltemittel an der Zugentlastungseinrichtung befestigt ist, und dass die Messeinrichtung an dem Stützbereich mess wirksam ankoppelt.

6. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungseinrichtung ein So ckelelement umfasst, mit welchem die Zugentlastungseinrichtung an dem Trägerteil festgelegt ist, und dass die Messeinrich tung an dem Sockelelement messwirksam ankoppelt.

7. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungseinrichtung ein So ckelelement umfasst, mit welchem die Zugentlastungseinrichtung an dem Trägerteil festgelegt ist, und dass die Messeinrich tung mit dem Haltebereich des Trägerteils für das Sockelele ment messwirksam ankoppeln ist.

8. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese an verschiedene Bereiche eines und desselben Bauteils oder Bauteilgruppe in der Kraftübertragungsrichtung von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil messwertaufneh mend angekoppelt, zur Messung relativer Kräfteunterschiede, welche auf die beiden genannten Bereiche wirken.

9. Überwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung zumindest zwei Sensoren aufweist, welche an verschiedenen Bereichen eines und desselben Bauteils ankoppeln, vorzugsweise mit einem Stützbereich einer Zugent lastung oder mit einem Sockelelement der Zugentlastung oder mit einem Haltebereich des Trägerelementes für die Zugentlas tung messwertaufnehmend ankoppeln.

10. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese mit verschiedenen Bauteilen in der Kraftüber tragungsrichtung von der Leitung in Richtung auf das Träger teil messwertaufnehmend angekoppelt ist, zur Messung relativer Kräfteunterschiede zwischen den beiden verschiedenen Bautei len .

11. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Anschlussstellen jeweils eine Zugentlastungseinrichtung vorgesehen ist, welche jeweils die mindestens eine festzulegende Leitung hinsichtlich Zugkräften relativ zur Energieführungskette entlasten, und dass zwei Mes seinrichtungen vorgesehen sind, welche zur Messung von Kräften angeordnet und konfiguriert sind, welche beim Betrieb der Energieführungskette auf die festzulegende oder festgelegte Leitung ausgeübt werden und/oder welche von der mindestens ei nen Leitung in Richtung auf das Trägerteil übertragen werden.

12. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Auswerteeinheit umfasst, mittels derer die Messwerte der mindestens einen oder beider Messeinrichtung erfassbar sind, und dass die Auswerteeinheit konfiguriert ist, die Messwerte der Messeinrichtung jeweils mit einem vorbestimmten Schwellwert zu vergleichen und bei Ab weichungen von dem Schwellwert über einen vorbestimmten Tole ranzbereich hinaus ein Signal an eine Signaleinrichtung zur Auslösung der Signaleinrichtung übersendet.

13. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Auswerteeinheit umfasst, die Signale des mindestens einen Sensors der Messeinrichtung erfasst und/oder auswertet, wobei die Auswerteeinheit insbe sondere weiterhin die Signale des Referenz-Sensors erfasst und/oder auswertet, wobei die Auswerteeinheit vorzugsweise im Schlechtfall ein Stoppen der Relativbewegung zwischen den An schlussstellen auslöst.

14. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Auswerteeinheit umfasst, mittels derer die Messwerte der Messeinrichtung auswertbar sind, und dass die Energieführungskette mit einem vorbestimm ten Verfahrzyklus als Referenz zyklus verfahren wird und dass die Messwerte in einem von dem Referenzzyklus verschiedenen Verfahrzyklus der Kette mit den Messwerten des Referenz zyklus verglichen werden.

15. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung zumindest einen Kraftaufnehmer zur Messung der auf die Leitung wirkenden und/oder von dieser in Richtung auf das Trägerteil abgeleite ten Kräfte umfasst.

16. Zugentlastungseinrichtung für eine oder mehrere in einer

Energieführungskette geführter Leitungen, insbesondere für ei ne Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend ein Leitungshaltemittel zur zugentlastenden Festle gung der mindestens einen Leitung sowie mit mindestens einem Sensor, welcher an einem Teilbereich oder einem Bauteil der Zugentlastungseinrichtung angekoppelt ist oder ankoppelbar ist und welcher Teil einer Messeinrichtung zur Messung von Kräften ist, welche beim Betrieb der Energieführungskette auf die festzulegende oder festgelegte Leitung ausgeübt und/oder beim Betrieb der Energieführungskette von der mindestens einen Lei tung in Richtung auf das Trägerteil übertragen werden.

17. Zugentlastungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, dass die Messeinrichtung mindestens einen, vorzugs weise mehrere Sensoren, insbesondere Dehnungsmessstreifen, um fasst, die zwischen dem Leitungshaltemittel und dem Sockelbe reich an der Zugentlastungseinrichtung angebracht sind.

Description:
„Überwachungssystem für den Betrieb einer Energieführungskette"

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für den Betrieb einer Energieführungskette nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Energieführungsketten mit in diesen geführten Leitungen sind viel fältigen Beanspruchungen ausgesetzt, sowohl in Bezug auf die Kette selber als auch in Bezug auf die in dieser geführten Leitungen. Dies betrifft einerseits einen Verschleiß von Bestandteilen der Energieführungskette, beispielsweise von Gelenkbereichen der Ket tenglieder. Oftmals ist die Kette zwischen den beiden relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen mit Ausbildung eines Um lenkbereichs angeordnet, welcher beispielsweise ein Ober- und Untertrum der Kette verbindet. Beim Verfahren der Kette bewegt sich dieser Umlenkbereich durch die Kette. Damit unterliegen auch die in der Energieführungskette geführten Leitungen einer Deforma tion, wenn ein vordefinierter Leitungsabschnitt beim Verfahren der Kette aus einem weniger gekrümmten wie bspw. linearen Zustand in einen stärker gekrümmten Zustand, wie dieser im Umlenkbereich vorliegt, überführt wird. Durch das Vor- und Zurückfahren einer der Anschlussstellen werden auf die Leitung somit mechanischen Wechselbeanspruchungen ausgeübt, insbesondere auch Biegebeanspru chungen. Bei schneller Verfahrung der Kette und einer gewissen Biegesteifigkeit der Leitungen entstehen somit sehr hohe Beanspru chungen. Ferner werden beim Beschleunigen oder Abbremsen eines Kettenendes aufgrund der Verfahrbewegung der Kette auf die Leitung Zug- und/oder Schubkräfte in deren Längsrichtung ausgeübt. Allein diese Belastungen der Leitung können zu einem Verschleiß der Lei tung führen. Unterschiedlich aufgebaute Leitungen oder Leitungen mit unterschiedlichen Querschnitten unterliegen jedoch auch einem unterschiedlichen Verschleiß. Die Wechselbeanspruchungen der Leitungen bei der Verfahrung der Energieführungskette können auch unter Umständen zu einer gewissen Lockerung der Halterung der Leitungen führen, insbesondere auch an der Zugentlastung der jeweiligen Leitung. Diese Wechselbeanspru chungen können auch dazu führen, dass die jeweilige Leitung ihre Solllage innerhalb der Energieführungskette unerwünscht ändert.

Die Solllage der Leitung ist in der Regel so bestimmt, dass beim Verfahren der Kette Leitungsabschnitte nicht mit anderen Bauteilen wie bspw. den Kettengliedinnenseiten, einschließlich anderen Lei tungen, unerwünscht in Berührung kommen. Ändert die Leitung zumin dest in einem Teilbereich in Abweichung von der Solllage, so kann der Leitungsabschnitt unerwünscht ein anderes Bauteil der Kette, beispielsweise ein solches, welches den Ketteninnenraum definiert, oder mit einer anderen Leitung in Berührung kommen. Derartige Berührungen, insbesondere ein Reiben, Stoßen oder Schlagen können jedoch ebenfalls zu einem beträchtlichen Verschleiß der Leitung führen .

Der Verschleiß der Leitung, insbesondere aufgrund der Verfahrung der Kette, bedingt jedoch eine Wartung der Leitungen in Zeitab ständen, um einen Ausfall derselben zu vermeiden. Ein Leitungsaus fall würde eine Maschinenstillstandszeit und einen Austausch der Leitung bedingen und könnte auch zu einer Beschädigung der mit der Leitung versorgten Maschine, Verlust von in einer Leitung geführ ten Medien durch Austritt in die Umgebung, bei einem Bruch einer Leitung auch Beschädigung anderer Leitungen oder der Kette usw. führen. Andererseits bedeutet eine solche Wartung selber stets auch unerwünschte Maschinenstillstandzeiten, welche nach Möglich keit zu minimieren sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungs system für den Betrieb einer Energieführungskette mit mindestens einer in dieser geführten Leitung bereitzustellen, durch welches die Wartungsintervalle zur Überprüfung des Zustandes der Leitungen optimiert werden können und/oder eine beginnende Beschädigung einer Leitung ohne Stilllegung der Energieführungskette frühzeitig feststellbar ist. Diese Aufgabe wird durch ein Überwachungssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch die Bereitstellung einer Zugentlastungseinrichtung für ein solches Überwachungssystem gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteil hafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe mindestens eine Mess einrichtung zur Messung von Kräften vorgesehen, welche beim Be trieb der Energieführungskette auf die festzulegende oder festge legte Leitung ausgeübt werden und/oder welche beim Betrieb der Kette von der mindestens einen Leitung in Richtung auf und/oder in das Trägerteil übertragen werden. So wurde im Zuge der Erfindung festgestellt, dass die beim Betrieb der Energieführungskette von der mindestens einen Leitung in Richtung auf und/oder in das Trä gerteil übertragenen Kräfte (im Allgemeinen auch: „Leitungskräfte" genannt) ein Maß für den Verschleiß der Leitung sein können, ins besondere bei ansonsten gleichen Betriebsparametern der Kette, bzw. aus sich über einen Zeitraum ändernden Leitungskräften bei ansonsten gleichen Betriebsparametern der Kette auf den Verschleiß geschlossen werden kann oder sich zumindest Hinweise auf einen solchen ergeben. Der genannte Zeitraum kann einen signifikanten Bruchteil eines ansonsten üblichen Wartungsintervalls darstellen, in welchem also bereits ein signifikanter Verschleiß einer Leitung eintreten kann.

Aus der WO 2004/090375 Al ist bereits eine Überwachungseinrichtung für eine Energieführungskette bekannt. Mittels dieser kann der Verschleiß von Kettengliedern und der Gelenkverbindungen zwischen diesen überwacht werden. Der Verschleiß der Kette bzw. der Gelenk verbindungen von Kettenabschnitten miteinander korreliert jedoch in keiner Weise mit dem Verschleiß von in der Kette geführten Leitungen, da andere Materialien und andere mechanische Belastun gen gegeben sind. Dies gilt insbesondere, wenn in der Kette Lei tungen unterschiedlicher Bautypen geführt werden. Der Leitungsver schleiß bei gegebener Kettenverfahrung hängt hierbei einerseits vom Leitungstyp ab, aber ggf. auch von der Anordnung der Leitung innerhalb der Kette, bspw. ob die Leitung nahe oder entfernt zu der Verbindungslinie der Kettengliedgelenkelemente angeordnet ist. Auch kann die Empfindlichkeit der Leitungen für mechanische Belas tungsspitzen, bspw. bei schneller Beschleunigung der Kette, vom konkreten Leitungsaufbau abhängen . Die Überwachungseinrichtung der WO 2004/ 090375 Al löst somit nicht die der Erfindung zugrundelie gende Aufgabe.

Ändert bspw. eine Leitung (im Allgemeinen auch: „Leitungen") ihre Lage innerhalb der Energieführungskette (im Allgemeinen auch:

„Kette") in Abweichung von der Solllage für den bestimmungsgemäßen Betrieb, so kann dies dazu führen, dass die Leitung mit einem Abschnitt gegen ein anderes Bauteil wie bspw. einen Bereich des Kettengliedes oder eine Einrichtung desselben oder an eine andere Leitung schlägt oder an diesem reibt. Dies kann beim Betrieb der Kette wiederholt erfolgen, bspw. bei jedem Verfahrzyklus , und somit zu einem Verschleiß führen. Eine Lageänderung eines Lei tungsabschnittes aus der Solllage kann beispielsweise erfolgen, wenn sich die die Leitung fixierende Halterung etwas lockert oder sich die Leitung in Bezug auf ihre Längserstreckung unerwünscht deformiert, bspw. also mit einem Teilbereich im Kettenglied seit lich verrutscht. Dieser Leitungsabschnitt ist vom Endbereich der Leitung in Leitungslängsrichtung beabstandet, beispielsweise im mittleren Bereich der Leitung angeordnet. Im Zuge der Erfindung wurde festgestellt, dass die durch dieses Schlagen, Reiben oder dergleichen erzeugten Kräfte am Endbereich dieser Leitung mess technisch erfassbar sind und vom Leitungsendbereich in Richtung auf die Zugentlastungseinrichtung dieser Leitung bzw. auf diese Zugentlastungentlastungseinrichtung und darüber hinaus in Richtung auf bzw. auf das Trägerteil übertragen werden und auch in diesem Bereich der Kraftübertragung bzw. an diesen Bauteilen messtech nisch erfassbar sind. Durch Messung dieser Leitungskräfte kann somit ein bereits beginnender Verschleiß der Leitung frühzeitig erfasst werden und bspw. Gegenmaßnahmen rechtzeitig ergriffen werden, wie bspw. die Leitung wieder in ihrer Solllage zu fixie ren. Alternativ kann bei fehlendem Hinweis auf beginnenden Ver schleiß aufgrund fehlender Abweichung der Leitungskräfte von den zu erwartenden Leitungskräften das Wartungsintervall verlängert und somit Maschinenstillstandszeit vermieden werden. Die „zu er wartenden Leitungskräfte" können bspw. durch eine Referenzmessung mit nicht verschleißbeeinträchtigen bzw. neuen Leitungen bestimmt werden. Es versteht sich, dass die Kette jeweils mit gleichen Betriebsparametern betrieben wird. Ferner können bei langer Betriebsdauer der Kette die in diesen geführten Leitungen einer betriebsbedingten Alterung unterliegen, beispielsweise einer bleibenden Verlängerung oder Dehnung der Leitung. Eine damit verbundene Querschnittsverminderung kann auch die Versorgung des mit den Kettenleitungen verbundenen Verbrau chers beeinträchtigen. Bei Kupferkabeln kann hierdurch bspw. die Kupferseele des Kabels ihren Querschnitt verringern. Wie sich im Zuge der Erfindung herausgestellt hat kann diese Dehnung zu einer Änderung der Kraftübertragung der Leitung auf die Zugent

lastungseinrichtung (im Allgemeinen auch „Zugentlastung") bei ansonsten gleichen Betriebsbedingungen der Kette wie Verfahrge schwindigkeit, Verfahrbeschleunigung usw. führen. So ändern sich aufgrund der bleibenden Dehnung der Leitung Eigenschaften dersel ben, welche die Übertragung von Kräften beim Verfahren der Kette von der Leitung auf oder in Richtung auf die Zugentlastung der Leitung und gegebenenfalls darüber hinaus in Richtung auf das Trägerteil beeinflussen, wie bspw. die Biegesteifigkeit der Lei tung, ohne durch die Theorie gebunden zu sein. Wird bei der Ver- fahrung der Kette somit ein Abschnitt der Leitung gebogen, wenn dieser vom Umlenkbereich der Kette erfasst wird, so werden auch Kräfte in Leitungslängsrichtung wie Schub- und/oder Zugkräfte auf bzw. in Richtung auf die Zugentlastung übertragen. Diese Kräfte ändern sich aber bei sich ändernden mechanischen Eigenschaften der Leitung wie bspw. deren Biegesteifigkeit, bei ansonsten gleichen Betriebsparametern der Kette.

Entsprechendes kann gelten, wenn sich aufgrund von Verschleiß eines Leitungsabschnittes andere Eigenschaften der Leitung ändern, welche für die Kraftausübung von der Leitung auf die Zugentlastung oder in Richtung auf die Zugentlastung oder weiter in Richtung auf das Trägerteil von Bedeutung sind, wie bspw. die Biegesteifigkeit der Leitung. Eine solche Änderung kann sich beispielsweise erge ben, wenn (i) durch Abrieb ein Leitungsmantel bereichsweise seine Wanddicke ändert, (ii) aufgrund wiederholter mechanischer Wechsel beanspruchungen sich einzelne Lagen eines Leitungsmantels vonei nander lösen oder deren Haftung aneinander sich ändert, (iii) einzelne Lagen der Leitung alterungsbedingt ihre Eigenschaften ändern wie beispielsweise ihre Festigkeit oder Steifigkeit ändern und/oder (iv) die Leitung ihre Erstreckungsform ändert und sich in Bezug auf deren Längserstreckung plastisch bzw. bleibend verformt, beispielsweise sich spiralförmig in Leitungslängsrichtung ver drillt .

Die Alterung der Leitung kann somit anhand der auf oder in Rich tung auf die Zugentlastung bzw. das Trägerteil ausgeübten Lei tungskräfte überwacht werden. Kräfte „in Richtung auf" die Zugent lastung bzw. das Trägerteil können beispielsweise Zug- und/der Schubkräfte aber bspw. auch Torsionskräfte oder andere Kräfte sein. Eine Wartung oder ein Austausch der Leitung kann erfolgen, wenn die altersbedingte Änderung und damit auch die ausgeübten Leitungskräfte als Messgröße einen bestimmten vordefinierten Schwellwert übersteigt. Hierdurch können die Wartungsintervalle der Leitungen selber optimiert werden, beispielsweise unter Be rücksichtigung der Beanspruchungen oder Betriebszeiten der jewei ligen Kette.

Als „Trägerteil" im Sinne der Erfindung sei das Bauteil verstan den, welches die Zugentlastungseinrichtung an der Anschlussstelle dieser gegenüber ortsfest festlegt, beispielsweise an dieser fest geschraubt ist, und Kräfte von der Zugentlastung in die Anschluss stelle ableitet. Bei der Festlegung der Leitungen an der Zugent lastung muss somit das Trägerteil gegenüber der Umgebung bzw. der Kette und/oder den Leitungen zumeist nicht lageverändert werden. Das Trägerteil kann somit beispielsweise eine an dem Untergrund ortsfest festgelegte, beispielsweise verschraubte, Halteschiene für die Zugentlastung sein. Liegt beispielsweise ein Endbefesti gungsteil mit einander gegenüberliegenden Seitenlaschen vor, wobei die Seitenlaschen an dem Untergrund ortsfest festgelegt sind, und ist eine Halteschiene für die Zugentlastung lediglich in die Sei tenlaschen eingesteckt, so ist die Halteschiene der Zugentlastung zuzuordnen .

Allgemein kann die Zugentlastung außerhalb oder auch innerhalb der Energieführungskette, beispielsweise an einem Endbefestigungsteil der Kette, festgelegt sein, wobei das Endbefestigungsteil ortsfest und kraftaufnehmend an der Anschlussstelle festgelegt sein kann, beispielsweise durch Verschraubung. Ist die Zugentlastung an dem Endbefestigungsteil der Kette festgelegt, so kann das Endbefesti gungsteil im Sinne der Erfindung als Trägerteil verstanden werden. Beispielsweise kann die Zugentlastung auch außerhalb der Kette, beispielsweise in Kettenlängsrichtung hinter dem Endbefestigungs teil der Kette angeordnet sein. Gegebenenfalls kann eine Zugent lastung auch in einem mittleren Bereich der Kette in Bezug auf deren Längserstreckung angeordnet sein.

Als „Energieführungskette" im Rahmen der Erfindung sei eine belie bige Leitungsführungseinrichtung mit relativ zueinander lageverän derlichen, insbesondere gelenkig miteinander verbundenen Kettenab schnitten verstanden, wobei die einzelnen Kettenglieder lösbar oder nicht-lösbar aneinander festgelegt sein können. Beispielswei se kann die Energieführungskette mit den mehreren Kettengliedern einstückig ausgebildet sein. Die Kette stellt einen Ketteninnen- raum bereit, in welchem die mindestens eine Leitung oder eine Vielzahl von Leitungen geführt ist. Der Ketteninnenraum ist zur Führung der Leitungen innerhalb der Kette vorzugsweise zur Umge bung hin baulich begrenzt.

Die Kette ist vorzugsweise unter Ausbildung eines Obertrums, Un tertrums und eines zwischen diesen angeordneten Umlenkbereichs angeordnet, wobei an den Endbereichen von Ober- und Untertrum die Anschlussstellen vorgesehen sind. Die Kette kann auch spiralförmig gewunden angeordnet sein und zumindest eine der Anschlussstellen um eine Drehachse verfahren werden. Andere Raumanordnungen der Kette und Verfahrwege derselben seien von der Erfindung ebenfalls umfasst .

Vorzugsweise ist die Messeinrichtung zur Messung von Schub- und/oder Zugkräften und/oder Torsionskräften und/oder Biegekräf ten, besonders bevorzugt zur Messung von Schub- und/oder Zugkräf ten, ausgebildet, welche beim Betrieb der Energieführungskette auf die festzulegende oder festgelegte Leitung ausgeübt werden und/oder welche beim Betrieb der Kette von der mindestens einen Leitung in Richtung auf und/oder in das Trägerteil übertragen werden. Die Messeinrichtung kann jedoch auch zur Messung anderer Kräfte ausgebildet sein, welche auf die Leitung wirken und/oder von dieser übertragen werden. In Bezug auf die Kraftübertragungsrichtung von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil kann der zumindest eine Sensor der Messeinrichtung jeweils unmittelbar an der Leitung ankoppeln. Die Ankoppelung des Sensors an der Leitung kann hierbei in Kraftüber tragungsrichtung von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil insbesondere vor der Zugentlastung an der Leitung ankoppeln, unter Umständen auch hinter der Zugentlastung. Nach einer bevorzugten Variante koppelt der zumindest eine Sensor der Messeinrichtung nicht unmittelbar an der Leitung an, was auch für alle Sensoren der Messeinrichtung gelten kann. Der Begriff „ankoppeln" in Bezug auf den Sensor sei allgemein als messwertaufnehmendes ankoppeln zur Erfassung der Messgröße verstanden.

Der Begriff „Sensor" umfasst im Sinne der Erfindung jeweils auch die Anordnung mehrerer Sensoren, sofern sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt.

Besonders vorteilhaft ist die Messeinrichtung in Bezug auf die Richtung eines Kraftflusses von der mindestens einen an der Zu gentlastungseinrichtung festzulegenden oder festgelegten Leitung in das Trägerteil kraftmessend wirksam zwischen der Leitung und dem Trägerteil angeordnet. Hierdurch können die bei der Kettenver- fahrung von der Leitung auf die Zugentlastungseinrichtung und von dieser weiter in Richtung auf das Trägerteil übertragenen und damit abgeleiteten Kräfte mittels der Messeinrichtung gemessen werden. Die Messeinrichtung kann hierbei an einem Bauteil mess wirksam ankoppeln, welches unmittelbar im Kraftfluss der Kraft übertragung von der Leitung, insbesondere dem an der Zugentlastung festgelegten Leitungsbereich bzw. Leitungsendbereich, über die Zugentlastung in Richtung zum Trägerteil bzw. in das Trägerteil liegt. „In Richtung des Kraftflusses" umfasst jedoch auch Bautei le, welche nicht unmittelbar in dem besagten Kraftfluss liegen, aber deren Lage oder Zustand, beispielsweise mechanischer Span- nungs- oder Torsionszustand, sich durch den besagten Kraftfluss (bzw. durch dessen Änderungen) ändert. Zur messenden Ankoppelung kann jeweils ein Sensor der Messeinrichtung an dem besagten Bau teil angebracht sein bzw. kräftemessend an diesem ankoppeln. Die kräftemessende Ankoppelung der Messeinrichtung umfasst, dass der Sensor zur Messung aktiviert ist oder hierzu aktivierbar ist.

Nach einer Ausführungsform kann die Messeinrichtung kraftmessend wirksam unmittelbar an der Leitung selber ankoppeln, insbesondere in Kraftübertragungsrichtung gesehen vor der Zugentlastung dieser Leitung, so dass auf die Leitung wirkende Kräfte unmittelbar ge messen werden können. Vorzugsweise koppelt die Messeinrichtung jedoch nicht unmittelbar an der Leitung an, was den Vorteil hat, dass bei Austausch der Leitung die Messeinrichtung nicht von der auszutauschenden Leitung entkoppelt und an der neuen Leitung ange koppelt werden muss.

Es versteht sich, dass zur Kraftmessung durch die Messeinrichtung die auf das jeweilige Bauteil wirkende Kraft bei Verfahrung der Kette bzw. von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil übertra gene Kraft unmittelbar gemessen wird oder gemessen werden kann, oder aber eine physikalische Größe, welche mit der besagten Kraft korreliert. Die Kraft kann beispielsweise durch eine geringfügige Lageveränderung des jeweiligen Bauteils aufgrund der von der Lei tung übertragenen Kräfte in Richtung auf das Trägerteil gemessen werden, beispielsweise aber auch auf Basis von Spannungen, welche durch die von der Leitung ausgeübten Kräfte auf das Bauteil über tragen werden, elastische Deformationen des Bauteils wie Verbie gung oder Torsion desselben oder dergleichen. Beispielsweise kön nen die von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil ausgeübten Kräfte auch durch eine geringfügige Lageänderung eines in der Kraftflussrichtung liegenden Bauteils gemessen werden, was bei spielsweise auch optisch oder durch andere Messverfahren bestimm bar sein kann, durch Beschleunigungssensoren oder dergleichen.

Vorzugsweise ist die Messeinrichtung als Kraftmesseinrichtung ausgebildet, also beispielsweise in Form einer Kraftmessdose, Dehnungsstreifen, Wägezelle, Piezoelement , kapazitiven Sensor, induktiver Sensor oder dergleichen, oder diese als messaktives Element umfassend. Vorzugsweise umfasst die Messeinrichtungen zumindest einen oder mehrere Kraftaufnehmer zur Erfassung der jeweiligen Messgröße. Die Kraftmessung kann als direkte oder indi rekte Kraftmessung erfolgen. Beispielsweise können auch aus der Kraftübertragung resultierende physikalische Größen wie eine Er schütterung oder Vibration des entsprechenden in der Kraftfluss- richtung liegenden Bauteils gemessen werden. Bei der Ankoppelung der Messeinrichtung an dem besagten, in Kraftflussrichtung zwi schen der Leitung und den Trägerteil liegenden Bauteil kann die Messeinrichtung allgemein bei Bedarf an einem Referenzteil mit Ankerpunkt ankoppeln, um die von der Leitung auf das Bauteil über tragenen Kräfte zu messen. Der Referenzpunkt kann ein außerhalb der Kette angeordneter ortsfester Ankerpunkt sein. Die Kraftauf nehmer der Messeinrichtung können allgemein einerseits an dem jeweiligen Bauteil, auf welches Leitungskräfte übertragen werden, und anderseits an dem Ankerpunkt ankoppeln, um die auf das Bauteil ausgeübten Leitungskräfte zu messen.

Besonders bevorzugt ist die Messeinrichtung an der Zugentlastung kraftmessend angekoppelt, um die bei einer Verfahrung der Kette von der Leitung auf die Zugentlastung ausgeübten Kräfte messen zu können. Dies hat zum einen den Vorteil, dass bei einem Austausch der Leitung die Messeinrichtung nicht beispielsweise von der Lei tung zu entkoppeln und an der neuen Leitung anzukoppeln ist. Ande rerseits werden die bei einer Verfahrung der Kette von den Leitun gen ausgeübten Kräfte weitestgehend oder praktisch vollständig von der Zugentlastung der jeweiligen Leitung aufgefangen, so dass die übertragenen Kräfte vergleichsweise genau messbar sind und damit auch Änderungen der Kraftübertragung aufgrund von Verschleißer scheinungen der Leitungen oder diese bewirkende Ereignisse wie ein Anschlägen der Leitung an einem Kettenglied, beispielsweise im Bereich des Innenradius der Kette, insbesondere im Umlenkbereich derselben. Das „Anschlägen" kann allgemein auch bereits durch eine entsprechende Berührung erfolgen. Hierbei kann die Messeinrichtung auch an unterschiedlichen Bereichen der Zugentlastungseinrichtung kraftmessend wirksam angekoppelt sein, bspw. um relative Kraftän derungen zwischen diesen Bereichen zu messen. Die Messeinrichtung kann auch mehrere Sensoren wie Kraftaufnehmer aufweisen, welche an für verschiedene Leitungen vorgesehene zugentlastene Halterungen kraftmessend ankoppeln, um die bei der Kettenverfahrung von der Leitung auf die Zugentlastung ausgeübten Kräfte zu messen. Sind mehrere Leitungen vorgesehen, welche zugentlastend an einer Zu gentlastungseinrichtung gehaltert sind, so kann hierdurch eine einzelne Leitung oder eine kleinere Untergruppe aus der größeren Gesamtzahl der an der Zugentlastungseinrichtung festgelegten Lei- tungen identifiziert werden, welche verschleißbedingt sich ändern de Kräfte auf die Zugentlastung ausüben.

Besonders bevorzugt kann die Messeinrichtung zumindest einen oder mehrere Sensoren aufweisen, welche jeweils an mindestens oder an genau einem Leitungshaltemittel der Zugentlastung kraftmessend ankoppeln. Das Leitungshaltemittel ist hierbei das Mittel der Zugentlastung, welches unmittelbar mit der Leitung zugentlastend zusammenwirkt. Die Zugentlastung kann beispielsweise eine

Klemmeinrichtung sein, wobei die Leitungshaltemittel als Klemmmit tel wie Klemmbacken ausgeführt sein können. Durch die Ankoppelung der Messeinrichtung an dem Leitungshaltemittel können die von der Leitung auf die Zugentlastung ausgeübten Kräfte besonders exakt gemessen werden, da diese von der Leitung unmittelbar auf das Leitungshaltemittel übertragen werden. Andererseits kann bei einem Austausch der Leitung die Ankoppelung der Messeinrichtung bzw. des Sensors an dem Leitungshaltemittel beibehalten werden, was die Wartung der Kette und/oder einen Leitungsaustausch wesentlich erleichtert. Darüber hinaus können insbesondere mehrere Sensoren der Messeinrichtungen an mehreren Leitungshaltemitteln kraftmes send ankoppeln, so dass bei Anordnung mehrerer Leitungen in einer Kette einzelne Leitungen oder Untergruppen von Leitungen leichter identifiziert werden können, welche einem erhöhten Verschleiß gegenüber anderen Leitungen ausgesetzt sind und somit über einen längeren Betriebszeitraum der Kette mit einer Vielzahl an Verfahr bewegungen der Kette sich die von den Leitungen auf die Zugentlas tung bzw. in Richtung auf das Trägerteil ausgeübten Kette ändern. Dies hat den Vorteil, da bei einer Anordnung einer Vielzahl von Leitungen in einer Kette sich durch in Augenscheinnahme bei der Wartung nicht unmittelbar erschließt, welche der Leitungen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist und die Verschleißstelle an der Leitung nicht immer einfach lokalisierbar ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Zugent lastungseinrichtung einen Stützbereich auf, mittels welchem das mindestens eine Leitungshaltemittel an der Zugentlastungseinrich tung befestigt ist, wobei die Messeinrichtung mit dem Stützbereich der Zugentlastung kraftmessend ankoppelt. Ein derartiger Stützbe reich kann beispielsweise der Bügel einer Bügelschelle sein, an welcher mehrere Leitungen zugentlastend festgelegt sind. Eine Zugentlastung einer Kette umfasst oftmals mehrere derartige Stütz bereiche, wobei an einem Stützbereich eine kleinere Untergruppe der Gesamtanzahl von in der Kette geführten Leitungen zugentlastet wird. Hierdurch kann eine Untergruppe der Leitungen identifiziert werden, bei welcher zumindest eine oder mehrere Leitungen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist/ sind, verglichen mit Leitungen anderer Untergruppen, welche in der Kette geführt und an der Zu gentlastung festgelegt sind. Ein derartiger Stützbereich kann beispielsweise auch ein Zugentlastungsblock einer Zugentlastung sein, welche mehrere derartiger Leitungshaltemittel für mehrere Leitungen umfasst. Ein derartiger Stützbereich kann beispielsweise auch ein Halteblock einer Zugentlastung sein, welcher mehrere Zugentlastungsblöcke miteinander verbindet.

Der Stützbereich und die Leitungshaltemittel der Zugent

lastungseinrichtung sind bevorzugt als separate Bauteile ausgebil det, so dass beispielsweise durch Austausch der Leitungshaltemit tel mit unterschiedlichen Arbeitsquerschnitten Leitungen unter schiedlichen Durchmessers an der Zugentlastung festlegbar sind. Sind beispielsweise bei Umrüstung einer Kette auf Leitungen mit anderem Außendurchmesser oder für andere Leitungsmedien die Lei tungshaltemittel auszutauschen, so können die Stützbereiche gege benenfalls an der Zugentlastungseinrichtung verbleiben und/oder die Sensoren der Messeinrichtung müssen nicht von dem Stützbereich entkoppelt werden. Eine Umrüstung der Kette ist somit wesentlich erleichtert. Dennoch ist der Stützbereich in Bezug auf die Kraft übertragung der Leitungen in Richtung auf das Trägerelement in Kraftflussrichtung nahe den Leitungen angeordnet, so dass die von den Leitungen ausgeübten Kräfte und deren Änderungen über die Betriebsdauer der Kette vergleichsweise exakt messbar sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Zugentlastungseinrichtung ein Sockelelement, mit welchem die Zu gentlastung an dem Trägerteil gehaltert und festgelegt ist. Die Messeinrichtung ist vorzugsweise kraftmessend an dem Sockelelement angekoppelt. Ein derartiges Sockelelement kann beispielsweise der Fuß einer Zugentlastung sein, beispielsweise der Fuß einer als Zugentlastung ausgebildeten Bügelschelle, mit welchem diese zug- kraftaufnehmend an dem Trägerteil gehaltert ist, beispielsweise einer Halteschiene desselben. Das Sockelelement kann beispielswei se auch als Leiste oder Block ausgebildet sein, welcher die Zu gentlastung an dem Trägerteil festlegt, beispielsweise durch Ver schraubung. Das Sockelelement ist hierbei in der Regel außerhalb des leitungsführenden Gesamtquerschnittes der Kette angeordnet.

Bei der Anordnung einer oder mehrerer Leitungen in der Kette und damit auch an der Zugentlastungseinrichtung wird somit die Ankop pelung der Messeinrichtung an dem Sockelelement nicht durch die Leitungen behindert, insbesondere auch bei einem Austausch der Leitungen. Ferner ist eine Überprüfung der bestimmungsgemäßen kraftmessenden Ankoppelung der Messeinrichtung an dem Sockelele ment erleichtert, da diese nicht durch die Vielzahl von Leitungen beeinträchtigt oder gestört wird.

Das Stützelement und/oder Sockelelement, an welchem der Sensor der Messeinrichtung jeweils erfindungsgemäß ankoppelt, kann ein sepa rates Bauteil der Zugentlastung sein oder an einem anderen Element derselben einstückig angeformt sein. Insbesondere können Stützbe reich und Sockelbereich einstückig aneinander angeformt sein.

Es versteht sich, dass die einzelnen Ausführungsbeispiele mit kraftübertragender Ankoppelung der Messeinrichtung an den einzel nen Elementen oder Bereichen der Zugentlastung wie Leitungshal- temittel und/oder Stützbereich und/oder Sockelbereich in Kombina tion miteinander realisiert sein können.

Weist die Messeinrichtung mehrere Sensoren zur erfindungsgemäßen Messung auf, welche an verschiedene Bauteile angekoppelt sind, beispielsweise an mehreren Teile der Zugentlastung, so können diese Sensoren an einer Sensorhaiteeinrichtung vorpositioniert angebracht sein. Die Sensorhaiteeinrichtung kann im Bereich der Kette, bspw. an der Zugentlastung positioniert werden, um die Sensoren messtechnisch an die gewünschten Bauteile zur Kraftmes sung anzukoppeln. Der Montageaufwand der Sensoren wird so wesent lich erleichtert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Abwandlung weist die Messein richtung zwei oder mehreren Sensoren wie bspw. Kraftaufnehmer auf, welche mit verschiedenen Bereichen eines und desselben Bauteils, auf welches Leitungskräfte übertragen werden, Messwert aufnehmend ankoppeln, zur Messung relativer Kräfteunterschiede zwischen den beiden genannten Bereichen desselben Bauteils. Anstelle des Bau teils kann auch eine Bauteilgruppe vorliegen, wobei die einzelnen Bauteile dieser Gruppe vorzugsweise kraftübertragend aneinander festgelegt sind, besonders bevorzugt relativ zueinander lageunver änderlich. Hierzu können beispielsweise Dehnungsmessstreifen oder andere Messwertaufnehmer, insbesondere Kraftaufnehmer, an ver schiedenen Bereichen eines Bauteils wie eines Stützbereichs und/oder eines Sockelbereichs der Zugentlastungseinrichtung und/oder der Leitung selber ankoppeln. Hierdurch können relative Unterschiede der auf die beiden genannten Bereiche wirkenden Kräf te mittels der Messeinrichtung ermittelt werden. Hierdurch kann beispielsweise eine elastische Verformung des Bauteils wie eine Biegung und/oder eine Torsion aufgrund der Leitungskräfte gemessen werden. Hierdurch können zur Überwachung der Beanspruchung der Leitung wertvolle Informationen gewonnen werden, welche zur Be stimmung des Wartungsintervalls von wesentlicher Bedeutung sein können .

Nach einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Messeinrichtung mehrere Sensoren wie Kraftaufnehmer auf, welche messwerterfassend an verschiedene Bauteilen ankoppeln, welche in der Übertragungsrichtung der Leitungskräfte in Richtung auf das Trägerteil zwischen der Leitung bzw. dem im Bereich der Zugentlas tung festgelegten Leitungsende und dem Trägerteil angeordnet sind, beispielsweise an verschiedenen Leitungsendbereichen, und/oder verschiedenen Bauteilen der Zugentlastung und/oder des Träger teils. Insbesondere kann sich diese Ankoppelung der mehreren Sen soren auf verschiedene Bauteile der Zugentlastung beziehen, welche der Zugentlastung verschiedener Leitungen dienen, also beispiels weise verschiedener Leitungshaltemittel und/oder verschiedenen Stützelemente und/oder verschiedene Sockelelemente zur Festlegung verschiedener Leitungen. Hierdurch ist beispielsweise erfassbar, dass bestimmte Leitungen oder Leitungsuntergruppen durch die Kettenverfahrung anderen Belastungen wie Wechselbeanspruchen als andere Leitungen oder Leitungsuntergruppen ausgesetzt sind. Hier durch können für die Überwachung der Leitungen wertvolle Informa- tionen ermittelt werden, insbesondere wenn sich diese Leitungs kräfte auf unterschiedliche Leitungen oder Leitungsuntergruppen relativ zueinander ändern.

Bevorzugt sind an beiden Anschlussstellen der Energieführungskette jeweils eine Zugentlastungseinrichtung vorgesehen, welche die mindestens eine festzulegende Leitung hinsichtlich bei der Verfah- rung der Energieführungskette wirkenden Zugkräften auf diese ent lastet. Es können an einer oder an beiden der Anschlussstellen erfindungsgemäße Messeinrichtungen vorgesehen sein. Hierdurch können insbesondere an einer ortsbeweglichen Anschlussstelle und/oder an einer ortsfesten Anschlussstelle von den Leitungen in Richtung auf das Trägerteil ausgeübte Kräfte separat mittels der an dieser angeordneten Messeinrichtung erfasst werden, gegebenen falls an beiden. Da an der ortsbeweglichen Anschlussstelle auf grund deren Verfahrung die Krafteinleitung in die Kette und damit auch in die Leitungen erfolgt, können an beiden Anschlussstellen unterschiedliche Wechselbeanspruchungen auf die Leitungen wirken. Die Leitungsüberwachung kann hierdurch in bestimmten Anwendungs fällen effizienter bzw. empfindlicher erfolgen.

Das Überwachungssystem weist vorzugsweise eine Auswerteeinheit auf, um die mittels der Messeinrichtung erfassten Messwerte der Sensoren zu speichern und/oder in Hinblick auf einen möglichen oder gegebenen Verschleiß der Leitungen auszuwerten.

Die Auswerteeinheit kann konfiguriert sein, um beispielsweise Abweichungen der Istwerte der ermittelten Messgrößen oder von diesen abgeleiteter Größen von vorgegebenen Sollwerten unter Be rücksichtigung vorgegebener Toleranzen zu bestimmen. Die abgelei teten Größen können aus den Messwerten beispielsweise aufgrund einer vorgegebenen physikalischen und/oder mathematischen Abhän gigkeit abgeleitet werden. So kann beispielsweise eine gemessene Kraft unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Fläche in einen Druck umgerechnet werden. Die Sollwerte mit Toleranzen können festgelegt sein, um über einen bestimmten Zeitraum wie bspw. ein zeitlich festgelegtes Wartungsintervall einen ordnungsgemäßen Betrieb der Leitungen sicherzustellen. Die Auswerteeinheit kann konfiguriert sein, um beispielsweise zeitliche Veränderungen der Istwerte oder von diesen abgeleiteter Größen über einen Zeitraum, welcher innerhalb des Wartungsinter valls liegen kann, beispielsweise nach jedem oder nach einer vor gegeben Anzahl von Verfahrzyklen der Kette, zu bestimmen. Änderun gen des Betriebszustandes der Leitungen können so erfasst werden. Hierdurch kann auf das Erreichen der Toleranzgrenze hin zeitlich extrapoliert und die verbleibende Betriebszeit der Leitung bis zu einer erforderlichen Wartung abgeschätzt werden.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit mit einer Signaleinrichtung signalübertragend verbunden, welche ein Überwachungssignal oder Störsignal an eine Überwachungsperson übermittelt. So kann bei Abweichungen der Istwerte der Leitungskräfte von den Sollwerten oder bei zeitlicher Änderung der Istwerte über einen vorbestimmten Schwellwert hinaus, ein Störsignal mittels der Signaleinrichtung ausgesandt werden, welches beispielsweise einen Wartungsbedarf anzeigt oder die Relativbewegung der Anschlussstellen zueinander stoppt .

Die Auswerteeinheit kann ferner weitere Betriebsparameter der Kette speichern, welche vorzugsweise im gleichen Verfahrzyklus der Kette oder zum gleichen Zeitpunkt wie die Erfassung der von der Messeinrichtung bezüglich der auf die Leitung wirkenden bzw. von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil übertragenen Kräfte, vorliegen. Diese Betriebsparameter der Kette können durch andere geeignete Messeinrichtungen gemessen werden. Derartige Betriebspa rameter können beispielsweise die Verfahrgeschwindigkeit der Kette oder die Beschleunigung der Kette bei der Verfahrbewegung sein, insbesondere auch die maximale Verfahrgeschwindigkeit der Kette oder die maximale Beschleunigung der Kette in dem Verfahrzyklus der erfindungsgemäßen Kraftmessung. Bei maximaler Beschleunigung der Kette werden in der Regel auch maximale Belastungen auf die Leitungen der Kette ausgeübt. Diese weiteren Betriebsparameter der Kette können zusammen mit den erfindungsgemäßen ermittelten Mess werten der von den Leitungen ausgeübten Kräfte (Leitungskräfte) angezeigt und/oder zur Auswertung der Leitungskräfte herangezogen werden. So können beispielsweise Korrelationen der Messwerte der Leitungskräfte mit den weiteren Betriebsparametern vorgenommen werden, beispielsweise durch bekannte mathematische Auswertever fahren oder Algorithmen. So können beispielsweise Messwerte der Leitungskräfte gesondert zur Auswertung herangezogen werden, wenn ausgewählte Betriebsparameter der Kette wie die oben genannten einen bestimmten Schwellwert übersteigen oder in vordefinierten Bereichen liegen.

Im Betrieb der Kette wird zumeist zumindest eines der Anschlus selemente derselben in einer Hin- und Her-Bewegung zwischen Maxi malpositionen bewegt, welche einen Verfahrzyklus der Kette und damit auch der von dieser geführten Leitungen definieren. Dies kann beispielsweise bei Anordnung der Kette mit Obertrum, Untert rum und diese verbindenden Umlenkbereich der Kette gegeben sein, wobei die Anschlussstelle des Obertrums diese Hin- und Her- Bewegung vollführt.

In Abhängigkeit von dem Verbraucher, welcher durch die in der Kette geführten Leitungen mit Medien und/oder Energie versorgt wird, sind verschiedene Verfahrbewegungen der Anschlussstellen zueinander gegeben. So können nach einer Variante die verschiede nen Verfahrzyklen der Kette stets gleich sein, also gleiche zeit abhängige Profile der Kettenverfahrgeschwindigkeit und Kettenbe schleunigung gegeben sein, was hier als „gleichmäßiger Betrieb der Kette" verstanden wird. Dies kann vorliegen, wenn der Verbraucher eine automatisiert betriebene Maschine ist, beispielsweise eine Maschine eines industriellen Herstellungsverfahrens. Für derartige Fälle mit stets zumindest im Wesentlichen identisch wiederkehren den Kettenverfahrzyklen ist es zumeist ausreichend, lediglich die von der jeweiligen Leitung in Richtung auf das Trägerelement über tragenen Kräfte mittels der Messeinrichtung erfindungsgemäß zu messen, um die von der jeweiligen Leitung in Richtung auf das Trägerelement ausgeübten Kräfte und deren Abweichung von einem Sollwert oder zeitliche Veränderungen dieser Leitungskräfte zu bestimmen. Es versteht sich, dass der Vollständigkeit halber hier bei auch die Kettenbetriebsparameter erfasst und in der Auswer teeinrichtung angezeigt und/oder gespeichert werden können, zusam men mit oder in Bezug gesetzt zu den Leitungskräften des jeweili gen Verfahrzyklus . Andererseits können nach einer anderen Variante sich die verschie denen Verfahrzyklen der Kette voneinander signifikant unterschei den, also unterschiedliche zeitabhängige Profile der Kettenver fahrgeschwindigkeit und/oder Kettenbeschleunigung aufweisen und/oder unterschiedliche Verfahrwege der Anschlussstellen, ein schließlich unterschiedlicher maximaler Abstände der Anschlusstel len zueinander in verschiedenen Verfahrzyklen . Dies sei hier als „ungleichmäßiger Betrieb der Kette" verstanden. Dies kann vorlie gen, wenn der Verbraucher mit Anschlussstelle manuell verfahren wird, beispielsweise in einer manuell gesteuerten Krananlage. Es versteht sich, dass dann auch in Bezug auf verschiedene Verfahr zyklen zeitliche ungleichmäßige Leitungskräfte aufgrund der un gleichmäßigen Kettenverfahrzyklen in Richtung auf die Zugentlas tung und/oder das Trägerteil ausgeübt werden.

Bei ungleichmäßigem Kettenbetrieb sind die nachfolgend beschriebe nen Weiterbildungen besonders bevorzugt. Nach einer Variante wird zu Beginn des Wartungsintervalls die Kette mit einem vordefinier ten Verfahrzyklus verfahren, also mit definiertem Verfahrweg der zumindest einen beweglichen Anschlussstelle, über den Verfahrweg definierten Geschwindigkeiten der Kettenbewegung und definierten Beschleunigungen. Während dieses Verfahrzyklus (Referenz zyklus ) werden die Leitungskräfte gemessen und von der Auswerteeinheit als Referenzwert gespeichert. Der Referenzzyklus kann auch ein belie biger ausgewählter Verfahrzyklus sein. Nach einer vorgegebenen Anzahl von Verfahrzyklen, welche wesentlich geringer ist als die Gesamtzahl der innerhalb des Wartungsintervalls zu erwartenden Verfahrzyklen, kann erneut eine Referenzverfahrung der Kette vor genommen und die dann bei der Messeinrichtung gemessenen Istwerte mit dem Referenzwert unter Berücksichtigung vorgegebener Toleran zen verglichen werden. Bei signifikant unterschiedlichen Verfahr zyklen der Kette werden auch unterschiedliche Leitungskräfte aus geübt, so dass durch die beschriebene Vorgehensweise Veränderungen bzw. Alterungen der Leitungen mit dem Referenzwert verglichen werden können und die unterschiedlichen Betriebsweisen der Kette in Bezug auf die Auswertung der Messergebnisse der Leitungskräfte einfach eliminiert werden können. Die Referenzmessungen können beispielsweise nach einer vordinierten Anzahl von Kettenverfahr zyklen erfolgen. Nach einer anderen Variante bei ungleichmäßigem Kettenbetrieb kann wie zu der ersten Variante beschrieben eine Referenzmessung der Leitungskräfte bei vordefinierter Verfahrung der Kette erfolgen oder ein beliebiger Verfahrzyklus als Referenzmessung ausgewählt werden. Bei den weiteren Verfahrzyklen können dann die wesentli chen Verfahrparameter der Kette wie Länge und/oder Richtung des Verfahrweges, Geschwindigkeiten der Kettenverfahrung während eines Verfahrzyklus , insbesondere die Maximalgeschwindigkeit, Kettenbe schleunigung bzw. maximale Kettenbeschleunigung während eines Verfahrzyklus usw. gemessen und in der Auswerteeinheit gespeichert werden. Es versteht sich, dass diese Werte bei jedem Verfahrzyklus oder nur bei einem Teil der Verfahrzyklen, vorzugsweise in festge legten Intervallen, ermittelt werden können. Zur Bestimmungen eines etwaigen Verschleißes der Leitungen, welcher sich durch sich ändernde Leitungskräfte abzeichnet oder manifestiert, können dann beispielsweise die Messung der Leitungskräfte verschiedener Ver fahrzyklen miteinander verglichen werden, bei welchen die Kette eine zumindest im Wesentlichen ähnliche Verfahrbewegung durch führt, also sich beispielsweise vorbestimmte Bewegungsparameter der Kette nur in einem vorgegebenen Toleranzbereich unterscheiden, also beispielsweise Abweichungen der Maximalgeschwindigkeit und/oder Maximalbeschleunigung der Kettenbewegung in dem Verfahr zyklus sich um weniger als 10% oder weniger als 5% von den ent sprechenden Parametern des Referenz zyklus unterscheiden. Es ver steht sich, dass hierbei auch eine Mehrzahl von vorbestimmten Referenzzyklen durchfahren werden können, welche in Bezug auf die Verfahrparameter der Kette jeweils definiert sind, sich aber in wesentlichen Betriebsparametern der Kette wie maximaler Kettenge schwindigkeit und/oder maximaler Kettenbeschleunigung usw. signi fikant unterscheiden. Es können so mehrere Referenzzyklen defi niert werden, welche über die Bandbreite unterschiedlicher Be triebsweisen der Kette verteilt angeordnet sein können.

Eine weitere Variante des Überwachungssystems besteht darin, dass die Auswerteeinheit derart konfiguriert ist, um unterschiedliche Verfahrzyklen der Kette rechnerisch mit dem Referenz zyklus zu vergleichen. So ist beispielsweise zu erwarten, dass bei einer Verdoppelung der Maximalbeschleunigung der Kette sich die Lei tungskräfte potenziert, beispielsweise um den Faktor vier, erhö- hen . Die bei einer bestimmten Verfahrbewegung der Kette ermittel ten Betriebsparameter der Kette können hierdurch durch einen vor bestimmten Algorithmus auf die Referenzwerte umgerechnet werden. Der Algorithmus kann auf Annahmen beruhen, wie sich bei Änderungen eines Betriebsparameters die Leitungskräfte ändern oder es können diese Abhängigkeiten experimentell bestimmt werden, bei welchen die Kette unterschiedlichen Betriebsparametern verfahren wird, die Leitungskräfte gemessen werden und eine mathematische Ausgleichs rechnung erfolgen, um die physikalischen Abhängigkeiten der sich ändernden Betriebsparameter auf sich ändernde Leitungskräfte zu bestimmen .

Weiterhin von der Erfindung umfasst ist eine Zugentlastungsein richtung für eine oder mehrere in einer Energieführungskette ge führter Leitungen, umfassend ein Leitungshaltemittel zur zugent lastenden Festlegung der mindestens einen Leitung sowie mit min destens einem Sensor wie Kraftaufnehmer, welcher an einem Teilbe reich oder einem Bauteil der Zugentlastungseinrichtung angekoppelt ist oder ankoppelbar ist und welcher Teil einer Messeinrichtung zur Messung der Leitungskräfte ist, also der Kräfte, welche beim Betrieb der Energieführungskette auf die festzulegende oder fest gelegte Leitung ausgeübt werden und/oder welche beim Betrieb der Kette von der mindestens einen Leitung in Richtung auf das Träger teil übertragen werden. Vorzugsweise ist die Messeinrichtung oder zumindest der mindestens eine Sensor ebenfalls Teil der derart weitergebildeten Zugentlastungseinrichtung. Die erfindungsgemäß weitergebildete Zugentlastungseinrichtung ist konfiguriert und vorgesehen, um in einem erfindungsgemäßen Überwachungssystem ein gesetzt zu werden.

Der besagte Kraftaufnehmer bzw. Sensor kann an dem Leitungshal temittel der Zugentlastungseinrichtung angekoppelt oder zur Ankop pelung konfiguriert sein. Der Kraftaufnehmer bzw. Sensor kann zur Ankoppelung an einem Stützbereich und/oder Sockelbereich der Zu gentlastungseinrichtung angekoppelt oder zur Ankoppelung an diesem konfiguriert sein. Es versteht sich, dass die verschiedenen Vari anten auch in Kombination miteinander vorgesehen sein können.

Allgemein kann der Kraftaufnehmer bzw. Sensor an einem Bereich der Zugentlastungseinrichtung angekoppelt sein, welcher zwischen dem Leitungshaltemittel und dem Befestigungsbereich der Zugentlas tungseinrichtung zur Festlegung derselben an dem Trägerteil ange ordnet ist. Es versteht sich, dass die „Ankoppelung" des Kraftauf nehmers bzw. Sensors an der Zugentlastungseinrichtung bzw. dem jeweils beschriebenen Bereich derselben eine Messwert-aufnehmende Ankoppelung in Bezug auf die Leitungskräfte darstellt.

Ferner von der Erfindung umfasst ist ein Verfahren, zur Überwa chung des Betriebs einer Energieführungskette, insbesondere zur Überwachung von mindestens einer in einer Energieführungskette geführten Leitung beim Betrieb der Kette, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Überwachungssystems. Vorzugsweise umfasst das Überwachungssystem eine Auswerteeinrichtung und/oder eine Signal einrichtung. Auf die weiteren Ausführungen zum Erfindungsgegen stand und zum Betrieb der Kette sowie deren Überwachungen sei vollumfänglich verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beispielhaft erläutert. Sämtliche Merkmale der Ausführungsbeispie le seien unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander auch allgemein im Rahmen der Erfindung - also unabhängig von dem jeweiligen Ausführungsbeispiel - offenbart. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Energieführungskette mit Überwachungseinrichtung;

Fig. 2: eine Detailansicht gemäß Figur 1;

Fig. 3: eine schematische Darstellung einer Zugentlastung einer ersten Ausführungsform mit an dieser angekoppelten Sensoren der Messeinrichtung;

Fig. 4: eine schematische Darstellung einer Zugentlastung einer zweiten Ausführungsform mit an dieser angekoppelten Sensoren der Messeinrichtung;

Fig. 5: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Überwachungssys tems 1 für den Betrieb einer Energieführungskette 10, wobei die Kette mindestens eine oder mehrere Leitungen 12 wie beispielsweise in Form von Kabeln, Schläuchen oder dergleichen zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Anschlussstellen 13a, 13b führt.

Die Leitung überträgt Medien und/oder Energie von einer Anschluss stelle an die andere, bzw. von einer Versorgungseinrichtung zu einem Verbraucher. Die Leitungen sind hierbei in einen Kettenin- nenraum 10a angeordnet. Die Energieführungskette umfasst mehrere gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder 11, welche bei der Verfahrbewegung der Kette ihre Lage relativ zueinander ändern. Die Kette kann auch in anderer Form einer Leitungsführungseinrichtung mit zueinander lageveränderlichen Abschnitten ausgebildet sein, wie bspw. als Schlauch, Gelenkrohr oder dergleichen. Eine der Anschlussstellen, hier die Anschlussstelle 13a, ist als ortsfeste Anschlussstelle bzw. Festpunkt ausgebildet, die Anschlussstelle 13b kann ein Mitnehmer eines bewegten Maschinenteils oder derglei chen darstellen, wobei auch beide Anschlussstellen 13a, 13b orts beweglich ausgebildet sein können. Allgemein kann die Kette unter Ausbildung eines Untertrums 10b, eines Obertrums 10c und eines diese verbindenden Umlenkbereichs lOd angeordnet sein, wobei Un tertrum und/oder Obertrum geradlinig aber auch in Bezug auf ihre Erstreckungsrichtung bogenförmig ausgebildet sein können. Die Kette kann jedoch auch anders räumlich angeordnet sein und/oder verfahren werden.

Die bewegliche Anschlussstelle 13b ist zwischen den Verfahrend punkten VI und V2 verfahrbar, welche beispielsweise durch die Verfahrbewegung des an diese angekoppelten Maschinenteils defi niert. Die Verfahrendpunkte VI und V2 definieren somit den maxima len Verfahrweg der Kette bei derem Betrieb, beispielsweise über die Zeitdauer eines Wartungsintervalls. Die Verfahrung der beweg lichen Anschlussstelle 13b von dem ersten Verfahrendpunkt VI zum zweiten Verfahrendpunkt V2 und wieder zurück zum ersten Verfah rendpunkt VI definiert einen Verfahrzyklus der Kette. Die Verfah rendpunkte VI, V2 können hierbei durch die Lage der Anschlussstel len oder einer anderen vordefinierten Stelle der Kette in Ketten längsrichtung definiert sein, beispielsweise durch die Lage des Endbefestigungsteils, welches die Kette an der Anschlussstelle festlegt, die Lage der Zugentlastung 20 an dem besagten Kettenende oder dergleichen. Die Verfahrendpunkte VI und/oder V2 können gege benenfalls bei jedem Verfahrzyklus der Kette eine andere räumliche Position in dem die Kette aufnehmenden Raum wie bspw. einer Ma- schinenhalle einnehmen.

Bei der Verfahrung der Kette zwischen den Verfahrendpunkten VI und V2 ist die Kette ausgehend von den Verfahrendpunkten VI, V2, in welchen sich die Kette in Ruhelage befindet, auf eine Maximalge schwindigkeit zu beschleunigen, so dass die Kette in dem Verfahr zyklus eine Maximalgeschwindigkeit und eine Maximalbeschleunigung erfährt .

Aufgrund der Verfahrbewegung der Kette werden auch auf die mindes tens eine in der Kette geführte Leitung 12 (im Folgenden auch: „Leitungen") Kräfte ausgeübt, insbesondere Kräfte in Leitungs längsrichtung wie Zug- und/oder Schubkräfte. Ferner werden Lei tungsabschnitte wechselnden Biegebeanspruchungen ausgesetzt, wenn diese vom sich bei der Kettenverfahrung von dem sich durch die Kette laufenden Umlenkbereich erfasst werden oder diesen verlas sen. Dies führt zu Wechselbelastungen der Leitungen 12. Die auf die jeweilige Leitung ausgeübten Kräfte werden über die Leitungs endbereiche 12b, 12c, mit welchen die Leitung an einer Zugentlas tungseinrichtung 20 zugentlastend festgelegt sind, auf die Zugent lastungseinrichtung 20 übertragen und von dieser in Richtung auf bzw. auf ein Trägerteil 30. Die Zugentlastung 20 weist ein Lei- tungshaltemittel 21 auf, welches zugentlastend unmittelbar mit der Leitung 12 zusammenwirkt, beispielsweise in Form einer Klemmver bindung. Die Zugentlastung 20 ist hierbei an dem Trägerteil 30 festgelegt, um die bei der Kettenverfahrung von der Leitung auf die Zugentlastung ausgeübten Kräfte in das Trägerteil abführen zu können. Die Ableitung der Kräfte von dem festgelegten Leitungsend bereich 12b, 12c auf die Zugentlastung 20 und weiter in Richtung auf bzw. in das Trägerteil 30 sei hierbei als Richtung des Kraft flusses KF von der Leitung in Richtung auf das Trägerteil 30 ver standen. Als „in Richtung des Kraftflusses KF" vom Leitungsendbe reich 12b zum Trägerteil 30 hin, welche zwischen Leitung und Trä gerteil liegen, seien hier beispielsweise auch die Bereiche 20a der Zugentlastung 20 verstanden, welche in Bezug auf die Leitung 12 dem Trägerteil 30 abgewandt angeordnet sind.

Aufgrund der bei der Verfahrbewegung der Kette 10 auf die Leitun gen 12 ausgeübten Kräfte unterliegen die Leitungen 12 einem Ver- schleiß, welcher einen Austausch der Leitung 12 erfordern kann, um einen sicheren Betrieb der über die Leitungen 12 versorgten Ma schine zu gewährleisten. Ein solcher Verschleiß kann eintreten, wenn die Leitungen 12 bei fortwährendem Betrieb der Kette ihre Solllage ändern, bis zu einem Anschlägen oder Reiben der jeweili gen Leitung an einem anderen Bauteil, beispielsweise einer anderen Leitung, der Innenwandung eines Kettengliedes oder einer in dieser angeordneten Einrichtung wie einer Kettengliedinnenraumaufteilung oder dergleichen. Auch aufgrund der ständigen Wechselbelastungen der Leitung bei der Kettenverfahrung kann ein Verschleiß der Lei tung 12 eintreten, welcher sich auch bereits in einer gewissen bleibenden Dehnung oder Stauchung oder sonstigen bleibenden Defor mation oder Querschnittsänderung der Leitung manifestieren kann.

Mit dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem 1 kann der Zustand bzw. eine verschleißbedingte Beeinträchtigung der Leitung 12 auf grund der Verfahrung der Kette überwacht werden, insbesondere auch unabhängig von einem etwaigen Verschleiß von Teilen der Energie führungskette wie einem Verschleiß der Gelenkverbindungen zwischen den einzelnen Kettengliedern.

Zur Überwachung der mechanischen Belastungen und/oder eines etwai gen Verschleißes der Leitung 12 ist eine Messeinrichtung 50 vorge sehen, welche zur Messung von Kräften angeordnet und konfiguriert ist, welche beim Betrieb der Kette 10 auf die Leitung 12 wirken und/oder von der Leitung 12 in Richtung auf das Trägerteil 30 übertragen werden. Die Messeinrichtung 50 kann hierzu messtech nisch an Bauteilen ankoppeln, welche in Richtung des Kraftflusses von dem Endbereich 12b der Leitung über die Zugentlastung 20 in Richtung auf das Trägerteil 30 bzw. in das Trägerteil 30, welches die Zugentlastung 20 haltert und festlegt, übertragen werden.

Hierdurch können die bei einem Betrieb der Kette von der Leitung 12 in Richtung auf das Trägerteil 30 übertragenen Kräfte mittels der Messeinrichtung 50 erfasst werden. Aufgrund von sich ändernden Kräften, welche von dem Leitungsendbereich 12b auf die Zugentlas tung 20 und weiter in Richtung auf das Trägerteil 30 oder in das Trägerteil 30 hinein übertragen werden (im folgenden „Leitungs kräfte" genannt) können unerwünschte Belastungen der Leitung ge messen werden. Diese Kräfte können beispielsweise eine verstärkte Kraftübertragung der Leitung auf die Zugentlastung darstellen, beispielsweise wenn die Leitung beim Verfahren der Kette an einem anderen Bauteil anschlägt. Andererseits kann auch eine Verringe rung der Leitungskräfte beim Betrieb der Kette eintreten, bei spielsweise wenn die Leitung aufgrund der Wechselbeanspruchungen eine Schwächung wie beispielsweise eine bleibende Dehnung oder eine Materialermüdung erfährt, welche zu einer geringeren Biege steifigkeit der Leitung führen kann. Beispielhaft sei hier die bleibende Längung der Kupferseele eines elektrischen Kabels ge nannt .

Nach dem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand der Ausbil dung einer Anschlussstelle 13a erläutert. Es versteht sich dass auch nur die andere Anschlussstelle 13b oder insbesondere beide Anschlussstellen 13a, 13b erfindungsgemäß ausgebildet sein können.

Die Messeinrichtung 50 ist nach dem Ausführungsbeispiel als Kraft messeinrichtung im engeren Sinne ausgebildet sein, so dass also als physikalische Größe Kräfte mittels zumindest eines oder mehre rer Sensoren 51 gemessen werden, welche von der Leitung 12 in Kraftflussrichtung KF in Richtung zum oder auf das Trägerteil 30 hin übertragen werden. Die Messeinrichtung 50 kann jedoch in einer Abwandlung auch mittels geeigneter Sensoren 51 zur Messung physi kalischer Größen ausgebildet sein, welche sich aus der Kraftaus übung der Leitung 12 auf die Zugentlastung 20 und gegebenenfalls weiter in Richtung auf und/oder in das Trägerteil 30 ergeben, beispielsweise Lageänderungen eines Bereichs der Zugentlastung 20, welche beispielsweise auch optisch erfassbar sind, oder derglei chen. Die Art der Kraftmessung der Leitungskräfte ist nicht auf bestimmte physikalische Messprinzipien beschränkt, so können bei spielsweise Kraftdosen, Dehnungsmesser oder dergleichen eingesetzt werden. Als besonders bevorzugt werden jedoch Wägezellen, Deh nungsmessstreifen und/oder Piezoelemente unter Berücksichtigung der Höhe der zu messenden Kräfte sowie deren zeitliche Änderungen und der Messgenauigkeit eingesetzt. Der Begriff „Sensor" kann jeweils ein einzelner Sensor oder eine Mehrzahl von Sensoren sein.

Die Messeinrichtung 50 ist im Bereich der Kraftübertragung eines Kraftflusses KF von der mindestens einen an der Zugentlastung 20 festzulegenden oder festgelegten Leitung 12 in Richtung auf das Trägerteil 30 kraftmessend angekoppelt. Dies heißt, dass der Sen sor 51 der Messeinrichtung wie beispielsweise ein Kraftaufnehmer, im Bereich der Kraftübertragung des genannten Kraftflusses KF angeordnet ist, um die hier wirkenden Kräfte zu erfassen. Der Sensor 51 der Messeinrichtung kann insbesondere unmittelbar in dem Kraftfluss liegen oder gegebenenfalls auch an einem Bauteil wie beispielsweise dem Zugentlastungsbereich 20a kraftmessend angekop pelt sein, welches nicht unmittelbar in dem Kraftfluss KF liegt aber durch den genannten Kraftfluss KF kraftbeansprucht ist und hierbei beispielsweise seine Lage durch die mittels des Kraftflus ses übertragenen Kräfte ändert oder Dehnungen oder Spannungen erfährt aufgrund des Kraftflusses oder dessen Änderungen insbeson dere bei der Kettenverfahrung erfährt, welche mittels des Sensors 51 der Messeinrichtung 50 erfassbar sind.

In besonderer Ausführungsform ist die Messeinrichtung 50 mit der Zugentlastungseinrichtung 20 kraftmessend angekoppelt oder zur Ankoppelung an diese konfiguriert. Hierzu kann der Sensor 51 der Messeinrichtung 50 an der Zugentlastung 20 kraftmessend angekop pelt sein oder zur Ankoppelung an diese konfiguriert sein.

Gemäß Figur 2 ist der Sensor 51 an einem Sockelelement 25 der Zugentlastung 20 kraftmessend angekoppelt. Das Sockelelement 25 ist einstückig an der Zugentlastung 20 angeformt oder kann als separates Bauteil der Zugentlastung 20 ausgebildet sein. Bei spielsweise kann das Sockelelement 25 den Fuß einer als Zugentlas tung eingesetzten Bügelschelle darstellen, mit welchem die Zugent lastung 20 an einem Befestigungsbereich 31 des Trägerteils 30 festgelegt, welches beispielhaft als Halteschiene ausgebildet sein kann, um die Leitungskräfte über die Zugentlastung 20 in das Trä gerteil 30 abführen zu können.

Nach einer Ausführungsform ist die Messeinrichtung 50 mit mindes tens einem Leitungshaltemittel 21 der Zugentlastung 20 kraftmes send angekoppelt oder zur Ankoppelung an diese konfiguriert sein (siehe Figuren 2 bis 4), wobei das Leitungshaltemittel 21 unmit telbar zugkraftaufnehmend mit der jeweiligen Leitung 12 zusammen wirkt. Das Leitungshaltemittel 21 kann hierbei beispielsweise als Klemmbacke ausgebildet sein, welche klemmend an der Leitung fest- gelegt wird.

Nach einer Ausführungsform weist die Zugentlastung 20 einen Stütz bereich 22 auf (siehe Figuren 2 bis 4), welcher das Leitungshal- temittel 21 abstützt oder haltert und dieses unmittelbar oder gegebenenfalls über weitere Bauteile der Zugentlastung 20 mit dem Sockelelement 25 der Zugentlastung verbindet und vom Leitungsend bereich auf das Leitungshaltemittel übertragene Kräfte zum Träger teil hin ableitet. Der Stützbereich kann einem Stützelement vorge sehen sein, welches gegenüber dem Leitungshaltemittel als separa tes Bauteil ausgebildet ist. Zur Abstützung des Leitungshaltemit- tels ist der Stützbereich 22 nicht auf bestimmte räumliche Orien tierungen zu dem Leitungshaltemittel 21 und dem Sockelelement 25 beschränkt. Der Stützbereich kann also beispielsweise seitlich und/oder oberhalb und/oder unterhalb des Leitungshaltemittels in Bezug auf die vertikaler und/oder horizontaler Richtung eines kartesischen Raumkoordinatensystems des Raumes, in welchem das Überwachungssystem mit der Energieführungskette angeordnet ist, angeordnet sein. Die vertikale Richtung entspricht hierbei der Schwerkraftrichtung. Der Stützbereich 22 ist hier beispielsweise als Schenkel einer Bügelschelle ausgebildet, wobei die Bügelschel le mehrere übereinander angeordnete Leitungshaltemittel 21 zur Halterung mehrerer Leitungen übereinander aufweisen kann. Der Sensor 51 der Messeinrichtung kann hierbei an dem Trägerteil 30 zugewandten Bereich 22a des Stützbereichs angeordnet sein oder aber auch an dem in Bezug auf die Leitung 12 dem Trägerteil 30 abgewandten Bereich 22b des Stützbereichs 22 oder auch an beiden Bereichen 22a, 22b. Durch eine mit der Messeinrichtung 50 verbun dene Auswerteeinrichtung 60 sind hier auch von den von den Berei chen 22a, 22b ermittelten Messwerten abgeleitete Größen wie bei spielsweise Differenzwerte bestimmbar. Der Sensor 51, z.B. als Wägezelle, koppelt hierbei einerseits an dem Bauteil an, auf die wirkende Kraft gemessen werden soll, anderseits an einem fixen Ankerpunkt 51a als Referenzpunkt. Dieses Prinzip kann unabhängig von dem Ausführungsbeispiel gelten.

Wie in Figur 3 und 4 dargestellt, kann die Zugentlastung 20 auch zur zugentlastenden Festlegung einer Vielzahl von Leitungen 12 ausgebildet sein. Die Zugentlastung kann hierbei mehrere Leitungs- haltemittel 21 aufweisen, welche jeweils einzelne Leitungen 12 oder Untergruppen 12U von Leitungen 12 gegenüber der größeren Gesamtzahl der an der Zugentlastung 20 festgelegten Leitungen haltern. Hierbei können an mehreren separaten Leitungshaltemitteln 21 separate Sensoren 51 der Messeinrichtung 50 messübertragend angekoppelt sein, um auf die verschiedenen Leitungshaltemittel 21 einwirkenden Kräfte oder von diesen Kräften abgeleitete physikali sche Größen zu messen. Die entsprechenden, von der Messeinrichtung 50 auf die Auswerteeinrichtung 60 übertragenen Messwerte können dann einzeln angezeigt werden oder aber in Relation zueinander verarbeitet werden, beispielsweise durch Differenzbildung oder dergleichen. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, einzelne Leitungen oder Untergruppen von Leitungen eigenständig und unab hängig von anderen Leitungen der Zugentlastung zu überwachen.

Gegebenenfalls kann die Messeinrichtung 50 auch mit dem Haltebe reich 31 des Trägerteils 30 messtechnisch angekoppelt sein (Fig. 2), wobei der Befestigungsbereich 31 die Zugentlastung 20 fest legt. Der Sensor 51 kann hierbei insbesondere ausgebildet und konfiguriert sein, um in dem Haltebereich 31 erzeugte Spannungen aufgrund der ausgeübten Leitungskräfte zu erfassen.

In Figur 4 ist beispielhaft eine Zugentlastung 20 dargestellt, welche eine Vielzahl von Leitungen 12 festlegt. Die Zugentlastung 20 umfasst hierbei mehrere Leitungshaltemittel bzw. Leitungshal- teelemente 21, mehrere Stützbereiche bzw. Stützelemente 22 und zumindest einen oder gegebenenfalls mehrere Sockelelemente 25. Die Sensoren 51 der Messeinrichtung 50 können hierbei jeweils an meh reren der genannten Elemente oder Bereiche 21, 22, 25 Messwert aufnehmend angekoppelt sein. Hierdurch ist es möglich, einzelne Leitungen oder Untergruppen von Leitungen zu identifizieren, wel che aufgrund des Betriebes der Kette höheren Belastungen und Kräf tebeanspruchungen ausgesetzt sind, als andere Leitungen der Zu gentlastung. So werden oftmals in der Kette Leitungen für unter schiedliche Medien usw. gehaltert, beispielsweise Leitungen mit unterschiedlichem Wirkquerschnitt, Leitungsaufbau usw. , welche bei Verfahrung der Kette unterschiedlichen Belastungen und somit un terschiedlichem Verschleiß ausgesetzt sind. Aufgrund der Messer gebnisse der Sensoren 51, welche einzelnen Leitungen oder Unter- gruppen von Leitungen zugeordnet sind, kann hier eine zielgerich tete Wartung einzelner Leitungen oder Leitungsuntergruppen erfol gen .

Wie in Figur 5 dargestellt, kann die Messeinrichtung 50 mindestens zwei Sensoren 51 der allgemein zwei Kraftmesseinrichtungen aufwei sen, welche mit verschiedenen Bereichen eines und desselben Bau teils in der Kraftübertragungsrichtung von der Leitung 12 in Rich tung auf das Trägerteil 30 Messwert-aufnehmend gekoppelt sind, um relative Kräfteunterschiede zwischen den beiden genannten Berei chen zu messen. Die Berechnung der Kräfteunterschiede kann in der mit der Messeinrichtung 50 verbundenen Auswerteeinheit 60 erfol gen. Wie in Figur 5 dargestellt, können hierbei beispielsweise an dem Stützelement 22 der Zugentlastung 20 zwei Sensoren angeordnet sein, welche signalübertragend mit der Auswerteeinrichtung verbun den sind. Die Sensoren können insbesondere als Dehnungsmessstrei fen ausgebildet sein, es können auch andere eine Dehnung ermit telnde Sensoren vorgesehen sein. Die Längserstreckung der Deh- nungsmesstreifen ist vorzugsweise in Richtung des Kraftflusses KF angeordnet. Hierbei können beispielsweise Spannungen wie auch Biege- und/oder Torsionsbeanspruchungen an dem jeweiligen Bauteil der Zugentlastung 20 bzw. der Zugentlastung 20 insgesamt ermittelt werden. So kann bei einer Kraftbeanspruchung wie Biegebeanspru chung einer der Dehnungsmesstreifen gedehnt und der andere ge staucht werden. Die auf die Zugentlastung 20 wirkenden Leitungs kräfte können hierbei mit besonders hoher Empfindlichkeit gemessen werden. Das mit den zumindest zwei verbundenen Sensoren 51 verse hene Bauteil kann ein Leitungshaltemittel , Stützbereich oder So ckelbereich der Zugentlastung oder der Befestigungsbereich des Trägerelementes sein. Allgemein im rahmen der Erfindung können Stützbereich oder Sockelbereich der Zugentlastung als separate Bauteile ausgebildet sein, insbesondere auch separat gegenüber den Leitungshaltemitteln .

Sind mehrere Sensoren der Messeinrichtung vorgesehen, so können diese an einer gemeinsamen Sensorhalterung mit vordefinierter Anordnung der mehreren Sensoren zueinander angeordnet sein. Die Positionen der Sensoren an der Sensorhalterung können den Sollpo sitionen derselben bei der erfindungsgemäßen Messwerterfassung der genannten Leitungskräfte entsprechen. Durch Anordnung der Sensor- halteeinrichtung im Bereich der Kette, bspw. an der Zugentlastung, können die mehreren Sensoren gleichzeitig in ihrer Sollposition zur Messwerterfassung positioniert werden, was die Montage oder Demontage der Sensoren erleichtert.

Die Überwachungseinrichtung 1 umfasst ferner eine Auswerteeinrich tung 60 zur Auswertung des von den Sensoren erfassten Messergeb nissen, welche signalübertragend mit einer Signaleinrichtung 70 verbunden sein kann. Bei unerwünschten Zuständen der Leitungen, beispielsweise bei Über- oder Unterschreiten der von den Sensoren 51 gemessenen Istwerte gegenüber dem vorbestimmten Toleranzbe reich, sendet die Signaleinrichtung 70 ein Überwachungssignal an eine Bedienperson aus oder legt den Antrieb zur Verfahrung der beweglichen Anschlussstelle still.

Die Auswerteeinheit 60 ist wahlweise konfiguriert, um Abweichungen der Istwerte der mittels der Sensoren 51 ermittelten Messgrößen oder von diesen abgeleiteter Größen von vorgegebenen Sollwerten unter Berücksichtigung vorgegebener Toleranzen zu bestimmen. Die Sollwerte mit Toleranzen sind festgelegt, um über einen bestimmten Zeitraum wie bspw. ein zeitlich festgelegtes Wartungsintervall einen ordnungsgemäßen Betrieb der Leitungen sicherzustellen.

Die Auswerteeinheit 60 ist wahlweise konfiguriert, um zeitliche Veränderungen der Istwerte oder von diesen abgeleiteter Größen über einen Zeitraum, welcher innerhalb eines üblichen Wartungsin tervalls liegen kann, beispielsweise nach jedem 10-ten oder jedem 100-ten Verfahrzyklen der Kette, zu bestimmen. Ferner umfasst die Auswerteeinheit einen Rechner, um die zu unterschiedlichen Zeit punkten gemessen Istwerte zeitlich zu extrapolieren, bspw. durch Anpassung eines Polynoms an die zeitliche Folge von Istwerten mittels bekannter mathematischer Verfahren. Die verbleibende Be triebszeit der Leitung bis zu einer erforderlichen Wartung kann so abgeschätzt werden.

Die Auswerteeinheit 60 speichert ferner weitere Betriebsparameter der Kette, welche durch andere geeignete Messeinrichtungen gemes sen werden, vorzugsweise im gleichen Verfahrzyklus der Kette oder zum gleichen Zeitpunkt wie die Messung der Istwerte durch die Sensoren 51. Diese Betriebsparameter sind nach dem Ausführungsbei spiel die Verfahrgeschwindigkeit der Kette und/oder die Beschleu nigung der Kette bei der Verfahrbewegung der Kette. Diese weiteren Betriebsparameter der Kette werden zusammen mit den Messwerten der Sensoren 51 bezüglich der Leitungskräfte angezeigt und gespei chert .

Bei gleichmäßigem Betrieb der Kette werden die von der jeweiligen Leitung in Richtung auf das Trägerelement übertragenen Kräfte mittels der Messeinrichtung 50 gemessen, wie erfindungsgemäß be schrieben ist. Überschreiten die Istwerte, d.h. die Sensormesswer te, den vorbestimmten Toleranzbereich, so übermittelt die Auswer teeinheit 60 der Signalübertragungseinrichtung 70 ein Signal zur Signalauslösung.

Bei beabsichtigtem ungleichmäßigem Betrieb der Kette werden nach einer ersten Variante zu Beginn des Wartungsintervalls mit der Kette ein oder mehrere Referenz zyklen durchfahren und die von den Leitungen ausgeübten Leitungskräfte mittels der Sensoren 51 sowie die Betriebsparameter der Kette ermittelt und als Referenzwerte gespeichert. Der Referenz zyklus mit einer vordefinierten Ketten- verfahrung ist hierbei durch die beiden Verfahrendpunkte VI und V2 der Kette sowie den Verfahrweg sowie Kettengeschwindigkeit und/oder Kettenbeschleunigung während des Verfahrweges definiert. Nach einer vorgegebenen Anzahl von Verfahrzyklen wird erneut eine Referenzverfahrung der Kette vorgenommen und die genannten Werte in Bezug auf die Leitungskräfte und Kettenverfahrparameter erneut ermittelt. Die mittels der Sensoren 51 ermittelten Messwerte bei den verschiedenen Referenzzyklen der Kette können dann durch die Auswerteeinheit miteinander verglichen werde und bei Abweichungen außerhalb des Toleranzbereichs kann ein Signal an die Signalein richtung 70 übermittelt werden.

Nach einer anderen Variante bei ungleichmäßigem Kettenbetrieb wird wie zu der ersten Variante beschrieben eine Referenzmessung der Leitungskräfte bei vordefinierter Verfahrung der Kette durchge führt oder ein beliebiger Verfahrzyklus als Referenzmessung ausge wählt werden. Bei den weiteren Verfahrzyklen werden dann die Ver- fahrparameter der Kette wie Länge und/oder Richtung des Verfahrwe ges, Geschwindigkeiten der Kettenverfahrung während eines Ver- fahrszyklus und Kettenbeschleunigung während eines Verfahrzyklus gemessen und in der Auswerteeinheit gespeichert. Dies kann sich auf jeden einzelnen Verfahrzyklus oder mehrere Zyklen in einem Wartungsintervall beziehen, bspw. bei jedem 10-ten Zyklus. Zur Bestimmungen eines etwaigen Verschleißes der Leitungen, welcher sich durch sich ändernde Leitungskräfte abzeichnet, werden dann die Messungen der Leitungskräfte verschiedener Verfahrzyklen mit einander verglichen, bei welchen die Kette jeweils eine zumindest im Wesentlichen ähnliche Verfahrbewegung durchführt. Es kann auch eine Mehrzahl von vorbestimmten Referenzzyklen durchfahren werden, welche sich in Bezug auf die Verfahrparameter der Kette jeweils signifikant unterscheiden und die Bandbreite unterschiedlicher Betriebsweisen der Kette abdecken können.

Eine weitere Variante des Überwachungssystems 1 besteht darin, dass die Auswerteeinheit 60 derart konfiguriert ist, um unter schiedliche Verfahrzyklen der Kette rechnerisch mit dem Referenz zyklus zu vergleichen. Die bei einer bestimmten Verfahrbewegung der Kette ermittelten Betriebsparameter der Kette können hierdurch durch einen vorbestimmten Algorithmus auf die Referenzwerte umge rechnet werden. Der Algorithmus kann auf Annahmen oder Experimen ten beruhen, wie sich bei Änderungen eines Betriebsparameters der Kette die Leitungskräfte ändern. Weicht der tatsächliche, für die Leitungskräfte charakteristische Messwert bei gegebenen Kettenbe triebsparametern von dem zu erwartenden Wert der Leitungskräfte ab, welcher sich anhand des Algorithmus aus dem Referenzwert als Erwartungswert ergibt, so liegt eine unzulässige Abweichung vor, welche auf einen Leitungsverschließ schließen lässt. Die Auswer teeinheit 60 gibt dann ein Signal an die Signalübertragungsein richtung 70 zur Abgabe eines Störsignals, einschließlich Signals zur Abschaltung des Antriebes der beweglichen Anschlussstelle ab.