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WO2014121790A1 - Device and method for detecting an operation-endangering state of a band-shaped load bearer - Google Patents

Device and method for detecting an operation-endangering state of a band-shaped load bearer Download PDF

Info

Publication number
WO2014121790A1
WO2014121790A1 PCT/DE2014/100046 DE2014100046W WO2014121790A1 WO 2014121790 A1 WO2014121790 A1 WO 2014121790A1 DE 2014100046 W DE2014100046 W DE 2014100046W WO 2014121790 A1 WO2014121790 A1 WO 2014121790A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transponder
load carrier
band
electrical conductor
signal input
Prior art date
Application number
PCT/DE2014/100046
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf Gnauert
Original Assignee
Rolf Gnauert
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 Rolf Gnauert filed Critical Rolf Gnauert
Priority to DE112014000728.5T priority Critical patent/DE112014000728A5/en
Publication of WO2014121790A1 publication Critical patent/WO2014121790A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration

Definitions

  • the invention relates to a device for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier according to the features in the preamble of patent claim 1 and a method for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier according to the features of claim 12.
  • transponders It belongs to the state of the art to provide band-shaped load carriers, in particular conveyor belts, with transponders for indicating wear at specific intervals.
  • the transponders could be embedded in heat-resistant bodies.
  • belt conveyor systems with circulating conveyor belts, which may well be several hundred meters long, can be monitored in this way.
  • the transponders are used for the early detection of longitudinal cracks in the Conveyor belt or excessive wear of the support layer.
  • the transponders can be arranged so that they fall out of the conveyor belt cover plate or the carcass on the occurrence of a certain amount of wear or are destroyed, resulting in a signal failure (DE 195 253 26.4).
  • the loss of the transponder is economically disadvantageous.
  • the wear in this case is already very advanced.
  • EP 0716 992 A2 discloses a method for slot monitoring using transponder chips.
  • the Transponderhips in the webbing are supplied by a stationary transmitting and receiving device inductively with electrical energy.
  • the transponder chip via a data carrier coil its individual identifier to a transformer coil, which in turn is connected to an embedded to detect a belt break in the belt conductor loop.
  • the conductor loop is inversely used for power supply of the transponder chip. If the conductor loop is destroyed, the voltage supply of the transponder chip is interrupted.
  • the fixed reading unit which is inductively coupled to the conductor coil in the webbing, can then read out any individual identifier.
  • the disadvantage here is that in case of a missing identifier is not clear whether the stationary reading unit, the transponder or one of the coils used for data transmission is defective.
  • the present invention seeks to show a device for detecting a hazardous condition of a band-shaped load carrier with embedded in the load carriers transponders, which is installable with little manufacturing effort in the band-shaped load carrier and If necessary, can be replaced with relatively little effort. Furthermore, a method for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier to be embedded in the load carriers embedded transponders, in which a reliable inference to damage the band-shaped load carrier is possible.
  • a device which achieves this object is the subject of claim 1.
  • the device according to the invention serves to detect a hazardous condition of a band-shaped load carrier, usually a conveyor belt.
  • This transport belt has at least one embedded transponder.
  • the transponders consist of an electronic circuit, in particular in the form of an integrated circuit and an antenna connected thereto, in particular in the form of a galvanically connected coil.
  • the individual information of the transponder can be read out by a receiving device fixedly mounted outside the band-shaped load carrier by means of electromagnetic coupling.
  • At least one electrical conductor embedded in the load carrier is connected to the transponder via a signal input.
  • the individual information of the transponder is determined by the applied to the at least one electrical conductor and the at least one signal input electrical potential.
  • An evaluation device connected to the receiving device is provided for evaluating the individual information, in particular with regard to the switching state at the signal input.
  • an electrical conductor which extends over a part of the load carrier to be monitored, is connected at its first end to a first signal input and at its second end to a second signal input.
  • EP 0716 992 A2 in which only checks whether a transponder signal can be received or not, the transponder is read out in any case in the invention.
  • Whether a fault, i. a belt tear in the region of the conductor connected to the transponder, is present, can be determined on the basis of the states at the signal inputs of the transponder.
  • a break in the conductor would result in a potential difference between the first and the second signal input resulting in a change in the variable data leads.
  • This change in the variable data of the transponder indicates the crack in the belt-shaped load carrier.
  • transponder has fixed-code data for the unchangeable identifier and additionally variable data depending on the state at the at least one signal input.
  • a power source is arranged on the band-shaped load carrier.
  • the power source is not stationary, but moves together with the band-shaped load carrier.
  • the power source is connected via an electrical conductor to a signal input of the transponder.
  • This electrical conductor is important because the distance between the transponder and the power source, that is, the distance that is bridged between these two components, that is, the distance that is covered by the conductor, is the area that is active the device according to the invention is monitored. The monitoring takes place by means of an evaluation device connected to the receiving device. It is intended to evaluate the state of the said signal input of the transponder. In other words, it is checked whether the electrical conductor, which is galvanically connected to the signal input, transmits the electrical signal originating from the current source to the transponder.
  • the transponder has at least one signal input, so that a bit associated with the signal input is set depending on the state of the electrical conductor or the current source. This state is transmitted from the transponder to the receiving device and evaluated in the evaluation device. If the conductor is damaged, the corresponding bit is not set or the signal at the signal input is missing, the probability is very high that the electrical conductor is damaged. Therefore, the variable data of the transponder are read out in addition to a fixed identification of the transponder, in total therefore the individual information of the transponder.
  • the electrical conductor is the largest component in terms of area of the component arranged on the band-shaped load carrier.
  • the transponder and the power source are comparatively small.
  • the transponder has a size of about 2 to 3 cm 2 including the associated antenna. It is the same with the power source.
  • the electrical conductor is single or multi-core.
  • a special Advantage of this small size is that the transponder including the conductor and the power source require little space within the band-shaped load carrier and can be easily replaced due to this fact. Unlike large-scale induction coils, it is much easier in the invention to replace only one electrical conductor.
  • the conductor is preferably a non-looped line so that it can be removed by a minimal engagement on the band-shaped load carrier. In the same way new transponder, power sources and electrical conductors can be easily, inexpensively and quickly introduced into the band-shaped load carrier.
  • a stationary coupling unit serves to couple energy electromagnetically into the power source.
  • the current source which may be arranged remote from the transponder in one embodiment of the invention, is preferably formed by a coil, wherein a stationary coupling unit serves to inductively couple in electrical energy.
  • the power source itself is therefore not necessarily permanently intended to conduct energy to the signal input of the transponder. It is sufficient if the electrical signal is present only when the transponder is read out. For this purpose, it is necessary to synchronize the timing of the coupling of the electrical energy in the power source with the time of reading the receiving device.
  • the coupling unit and the receiving unit are therefore positioned in coordination with the positions of the current source or of the transponder.
  • a power source as an energy storage. It is conceivable that the electromagnetically coupled, electrical energy is stored for a certain period of time to increase the time window for reading the transponder. However, this is only a short-term storage. Alternatively, a battery can be used as a long-term power source. A battery, such as a button cell, has a limited life and is replaced from time to time to ensure its function. Also conceivable is the use of rechargeable memories, such as accumulators. The charging of the batteries can be done inductively. The transmission of an electrical signal from the power source to the transponder means a charge shift. This is only possible if there is a potential gradient.
  • the electrical conductor forms the first part of a circuit between the transponder and the power source.
  • the second part of the circuit can be formed by the material of the band-shaped load carrier itself.
  • the return path of the circuit is usually very high impedance.
  • the second part of the circuit between the transponder and the power source is formed by the electrical conductor, but also that the second part is formed by an electrical conductor.
  • This second electrical conductor can run parallel to the first electrical conductor. In other words, it may be a two-wire connection between the transponder and the power source.
  • the second electrical conductor is arranged at a distance from the first electrical conductor.
  • the first electrical conductor is arranged in or adjacent to a support layer of the band-shaped load carrier and the second electrical conductor in or adjacent a running layer which is arranged on the side facing away from the support layer of the band-shaped load carrier.
  • the two electrical conductors do not form a coil whose passage plane is parallel to the top and bottom of the load carrier.
  • the two electrical conductors are in a cross-sectional plane perpendicular to the direction of movement of the load carrier.
  • the electrical conductors which merely serve for signal transmission from the power source to the transponder, themselves form a coil.
  • the electrical conductors only have the function of signal transmission. The reading out of the signal and the signal evaluation takes place exclusively via the transponder.
  • the course of the electrical conductor can basically be chosen arbitrarily. It runs at least partially, preferably in total, perpendicular to the direction of movement of the band-shaped load carrier. In this way, almost the entire width of the band-shaped load carrier can be monitored. If the electrical conductor is damaged on its way between the power source and the transponder, no signal from the electrical conductor will be present at the transponder.
  • the evaluation unit interprets the information transmitted by the transponder accordingly so that the band-shaped load carrier is damaged in this area.
  • the at least one electrical conductor is arranged at least partially parallel to the direction of movement of the band-shaped load carrier. It preferably runs at a parallel distance of e.g. 5 to 15 mm from the longitudinal edges of the load carrier. With the invention, therefore, the longitudinal edges near areas of the band-shaped load carrier can be monitored. It is not necessary that the power source or the transponder is arranged at the band edge as well. These modules can be arranged at a slightly greater distance from the longitudinal edges of the load carrier. The actual monitoring should be done by the electrical conductor, which is brought for this purpose close to the longitudinal edges of the load carrier.
  • An advantage of the invention is that the structural changes of the band-shaped load carrier are very small.
  • the transponders should be as small as possible and also the electrical conductor, which is intended for the transmission of signals from and to the transponder, should also be small.
  • the coil connected galvanically to the integrated circuit of the transponder is surrounded by an omega-shaped antenna. This antenna is electromagnetically connected to the transponder.
  • the circular arc section of the omega-shaped antenna surrounds the transponder.
  • the Omega-shaped antenna facilitates the reading of the transponder and contributes significantly to the improvement of the signal transmission.
  • the antenna galvanically connected to the electronic circuit in particular in the form of a coil, can be very small be designed so that the transponder itself is easy and inexpensive to produce. It has a size of only a few millimeters.
  • the antenna can be made slightly larger. It can be formed for example by a spring wire.
  • the wire may have a thickness of 0.3 to 0.8 mm. Preferably, it has a thickness of 0.5 mm.
  • the data transmission between the transponder and the receiving device takes place in particular in the UHF range. These are frequencies of 0.3 to 3 GHz, in particular 800 to 1 000 MHz. This UHF range allows the use of very small transponders.
  • the inductive coupling of energy into the power source should take place in a frequency range deviating from the UHF.
  • the coupling of energy into the power source in the RF range up to 300 MHz, z. At frequencies around 13.8 MHz. It is essential that the two frequencies for data transmission and inductive coupling of energy do not influence each other.
  • the invention provides that the length of the electrical conductor between the transponder and the current source defines the monitored area.
  • the power source may e.g. be arranged in the vicinity of a first longitudinal edge of the band-shaped load carrier and the transponder in the vicinity of the other longitudinal edge. If the electrical conductor runs, for example, in a U-shape, so that the transponder is arranged in the running layer and the current source in the supporting layer, the transponder and the power source can also be arranged in the same longitudinal half of the band-shaped load carrier. In order to avoid overlays in relevant frequency ranges, different frequencies are selected, which differ in at least one power of ten.
  • transponder and power source are arranged on the same longitudinal edge, to the extent that transponder and power source form a component.
  • the spatial distance between these two components is less than the length of the electrical conductor.
  • the coupling unit can be an integral part of the receiving device.
  • the shape and design of the conductors may be identical for all three cases. The decisive factor is that a potential change occurs when the conductor is damaged and that the at least one conductor spans a sufficiently large area to be monitored.
  • the invention relates on the one hand to the device per se, which can be incorporated into a band-shaped load carrier, or can be used in combination with a receiving device and an evaluation device, and on the other hand, a band-shaped load carrier with such a device.
  • the method according to the invention for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier, using a device described above, provides the following:
  • the variable data of the transponder are determined by the voltage applied to the at least one electrical conductor and the signal input electrical potential.
  • the evaluation device evaluates the individual information regarding the switching state at the at least one signal input.
  • the evaluation device detects a fault state and generates a corresponding message.
  • FIG. 1 shows: a plan view of a longitudinal section of a band-shaped load carrier with integrated transponder, electrical conductor and power source;
  • Figure 2 shows the band-shaped load carrier of Figure 1 in a side view with a stationary device for detecting a hazardous condition;
  • FIG. 3 shows a first arrangement of a transponder and a current source
  • FIG. 4 shows a second embodiment of an arrangement of a transponder with a current source
  • Figure 5 shows another embodiment of a band-shaped load carrier with two differently oriented electrical conductors for connecting a transponder and a power source;
  • FIG. 6 shows a cross section through the band-shaped load carrier of Figure 5 in the direction of arrow V;
  • FIG. 7 shows a further cross section through a band-shaped load carrier
  • Figure 8 shows a schematic representation of the structure of the transponder with antenna
  • Figure 10 shows another embodiment without power source
  • FIG. 1 the arrangement of a transponder and a power source in a further embodiment
  • FIG. 1 shows a band-shaped load carrier 1 in the form of a webbing. Of the webbing 1, only a portion is shown.
  • the drawings are by no means to scale and merely serve to explain the function of the essential components.
  • the band-shaped load carrier 1 is shown in Figure 2 in a sectional view shown.
  • FIG. 1 shows that a plurality of transponders 2 are arranged at regular intervals in the band-shaped load carrier 1.
  • the transponders 2 are each connected to a power source 4 via an electrical conductor 3.
  • the direction of movement of the band-shaped load carrier 1 is indicated by the arrow B.
  • FIG. 2 shows, above the band-shaped load carrier 1, a stationary coupling unit 5. It serves to couple electrical energy into the formed as a coil power source 4. An electrical signal then passes to the transponder 2 via the electrical conductor 3. The transponder 2 is read out via a stationary receiving device 6 via electromagnetic coupling.
  • the coupling unit 5 operates at a different frequency than the receiving device 6.
  • the coupling unit 5 for power supply operates in particular with a frequency of 13.8 MHz, while the transponder operates in the UHF range with a frequency of about 800 MHz.
  • the coupling unit 5 and the receiving device 6 therefore do not influence each other.
  • a reading device 7 is connected, to which an evaluation device 8 follows.
  • Figure 1 shows that the connection between the transponder 2 and the power source 4 is damaged by a superficial crack 9.
  • the electrical conductor 3 was cut. As a result, no electrical signal from the power source 4 can reach the transponder.
  • the receiving unit 6 can read the transponder 2, but a certain bit that signals that a signal is applied via the electrical conductor 3, not set.
  • the reading unit 7 recognizes this.
  • the evaluation device 8 processes this information and checks whether further steps are necessary. For example, the band-shaped load carrier 1 can be shut down to avoid further damage or to assess the damage.
  • the signal from the power source 4 is transmitted only when an electrical energy is coupled synchronously to the reading process. Therefore, the receiving device 6 and the coupling unit 5 are located directly opposite to the strip cross-section. Due to the spaced arrangement of power source 2 and transponder 4 are the Receiving device 6 and the coupling unit 5 at different longitudinal edges 10, 1 1 of the band-shaped load carrier.
  • FIG. 3 shows in a purely schematic representation the transponder 2 and the current source 4, which in turn are connected to one another via an electrical conductor 3.
  • the electrical conductor 3 is connected to a signal input 12 of the transponder 2.
  • the transponder 2 also has a return channel.
  • This second terminal 13 is designed as a ground, wherein the charge transfer between the transponder 2 and the power source 4 via the material, not shown, of the band-shaped load carrier 1 takes place. Consequently, the power source 4 is provided with a corresponding terminal 14.
  • the electrical conductor 3 is designed with two wires, as shown in FIG. In this embodiment, the two parts of the electrical conductor 3 are parallel to each other.
  • FIG. 5 shows a plan view of another embodiment of a band-shaped load carrier 1 in which the transponder 2 and current sources 4 connected to the transponder 2 via electrical conductors 3 are arranged.
  • FIG. 5 shows that the electrical conductor 3 can be arranged very close to a longitudinal edge 11 without the transponders 2 or the current sources themselves having to be arranged in the vicinity of the longitudinal edge 11. These can be positioned at a safe distance from the longitudinal edge 1 1. This means that in damage to the longitudinal edge 1 1, the first electrical conductor 3 is damaged in order to detect the state of wear of the longitudinal edges 1 1 in this way.
  • FIG. 5 furthermore shows a second exemplary embodiment of a transponder 2 in combination with an electrical conductor 3, which is arranged transversely (perpendicularly) to the direction of movement B of the band-shaped load carrier 1.
  • FIG. 6 shows the arrangement in cross section. It can be seen that the band-shaped load carrier 1 has a three-layer structure. In the middle is a fabric layer 15 for load transfer. Above the fabric layer 15 is a support layer 16. Below the fabric layer 15 is a running layer 17. The transponder 2 is embedded in the support layer 16. The power source 4 is in the Running layer 17 embedded.
  • transponder 2 and power source 4 via the electrical conductor 3, which runs parallel to the fabric layer 15 in this embodiment, first in the support layer 16, at a distance from the right in the image plane longitudinal side 17, the fabric layer 15 in the direction of running layer 17 and interspersed in
  • the second part of the circuit is formed by a second electrical conductor, which is guided vertically through the fabric layer 15 in this embodiment and the respective second inputs of the transponder 2 and the Power source 4 connects.
  • FIG. 7 shows an alternative variant in which transponder 2 and current source 4 are both located in the base layer 16.
  • the first electrical conductor runs in a U-shaped manner from the transponder 2 through the fabric layer 15 along the running layer 17 and back through the fabric layer 15 upwards into the supporting layer 16 and to the current source 4.
  • the second electrical conductor provides the direct connection between the current source 4 and the transponder 2 within the support layer 16.
  • a closed circuit is formed. Both the base layer 16 and the running layer 17 and, to a certain extent, the longitudinal edges 11 of the belt-shaped load carrier 1 are monitored.
  • FIG. 8 shows the structure of the transponder 2.
  • the transponder 2 has an integrated circuit 19 with a coil 20 electrically connected thereto, representative of any other suitable electronic circuit.
  • the coil 20 is surrounded at a distance from an antenna 21.
  • the antenna 21 is configured omega-shaped in this embodiment. It has a circular arc portion 22 and two laterally branched from the circular arc portion 22 legs 23, 24. In the mouth region 25, ie in the area between the legs 23, 24, is the integrated circuit 19 of the transponder 2.
  • On the integrated circuit 19 are also the signal input 12 for connecting an electrical conductor or the terminal 13, which may be connected to a second conductor.
  • Figure 9 shows an embodiment of the device according to the invention without power source.
  • a respective conductor 3 is connected to the two signal inputs 12 of the transponder 2, wherein the two conductors 3 are parallel to each other, as in FIG. 4, but are galvanically separated from one another. If the two conductors 3 touch due to damage, there is a potential shift between the two conductors 3. This potential shift can be detected at the signal inputs 12 of the transponder 2. The change in the input signal in turn causes the variable data in the transponder 2 to be changed, which can be determined and evaluated when the transponder 2 is read out.
  • FIG. 10 shows a variant with a conductor 3 in the form of a loop.
  • An interruption of the conductor 3 by a belt break leads to a potential shift in the conductor 3 and to a change in the variable data of the transponder 2.
  • FIG. 11 shows the arrangement of a transponder 2 and a current source 3 in a further embodiment.
  • the transponder 2 and the power source 3 are arranged close to each other. In this embodiment, they are to some extent congruent.
  • this means that the power source 3 is integrated in the transponder 2, since the reading of the transponder and the electromagnetic coupling for the power source 3 take place at the same location of the band-shaped load carrier 1.
  • the current source 3 can be fed via the same frequency with which the transponder 2 can be read out.
  • FIG. 12 shows the band-shaped load carrier 1 in a side view with a stationary device for determining a hazardous condition suitable for an arrangement of transponder 2 and current source 3 as in FIG.
  • the stationary coupling unit 5 is integrated into the receiving device.
  • the coupling unit 5 is therefore located on the same side of the band-shaped load carrier 1 as the receiving device 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for detecting an operation-endangering state of a band-shaped load bearer (1) having transponders (2) embedded in the load bearer (1), wherein the data contained in the transponder (2) can be read out by means of electromagnetic coupling by a receiving apparatus (6) attached outside the band-shaped load bearer (1) in a stationary manner, wherein individual pieces of information can be read out from the transponder (2) by means of the receiving apparatus (6) and wherein at least one electrical conductor (3) embedded in the load bearer (1) is connected to the transponder (2) by means of at least one signal input, and wherein the individual pieces of information of the transponder (2) are determined by the electrical potential on the at least one electrical conductor (3) and the at least one signal input, wherein an evaluating apparatus (8) connected to the receiving apparatus (6) is designed to evaluate the individual pieces of information with regard to the switching state at the at least one signal input.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Feststellung eines betriebsqefährdenden Apparatus and method for detecting a hazardous operating
Zustandes eines bandförmigen Lastträgers Condition of a band-shaped load carrier
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustandes eines bandförmigen Lastträgers gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Verfahren zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustandes eines bandförmigen Lastträgers gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 12. The invention relates to a device for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier according to the features in the preamble of patent claim 1 and a method for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier according to the features of claim 12.
Es zählt zum Stand der Technik, bandförmige Lastträger, insbesondere Fördergurte, zur Anzeige des Verschleißes in bestimmten Abständen mit Transpondern zu versehen. Die Transponder könnten in hitzebeständige Körper eingebettet werden. Gemäß der DE 196 12 521 C1 können Gurtförderanlagen mit umlaufenden Fördergurten, die durchaus mehrere Hundert Meter lang sein können, auf diese Weise überwacht werden. Die Transponder dienen zur Früherkennung von Längsrissen im Fördergurt bzw. eines übermäßigen Verschleißes der Tragschicht. Die Transponder können so angeordnet sein, dass sie bei Eintreten eines bestimmten Verschleißbetrages aus der Fördergurtdeckplatte bzw. der Karkasse herausfallen oder zerstört werden, was zu einem Signalausfall führt (DE 195 253 26.4). Der Verlust des Transponders ist wirtschaftlich von Nachteil. Zudem ist der Verschleiß in diesem Fall bereits sehr weit fortgeschritten. It belongs to the state of the art to provide band-shaped load carriers, in particular conveyor belts, with transponders for indicating wear at specific intervals. The transponders could be embedded in heat-resistant bodies. According to DE 196 12 521 C1, belt conveyor systems with circulating conveyor belts, which may well be several hundred meters long, can be monitored in this way. The transponders are used for the early detection of longitudinal cracks in the Conveyor belt or excessive wear of the support layer. The transponders can be arranged so that they fall out of the conveyor belt cover plate or the carcass on the occurrence of a certain amount of wear or are destroyed, resulting in a signal failure (DE 195 253 26.4). The loss of the transponder is economically disadvantageous. In addition, the wear in this case is already very advanced.
In der US 6,715,602 B1 werden größere Leiterschleifen in das Gurtband eingebettet und mit Transpondern verbunden. Diese großen Leiterschleifen sind einerseits hinsichtlich des Materialaufwandes ungünstig. Andererseits ist eine Reparatur des Transponders bzw. der Austausch der Leiterschleife nach einer Beschädigung nur mit erheblichem Aufwand möglich. Es müssen großflächig Bereiche der Deckschicht des Gurtbandes herausgetrennt werden, um eine neue Signalschleife installieren zu können. In US 6,715,602 B1 larger conductor loops are embedded in the webbing and connected to transponders. These large conductor loops are unfavorable on the one hand with regard to the cost of materials. On the other hand, a repair of the transponder or the replacement of the conductor loop after damage only with considerable effort is possible. It must large areas of the cover layer of the webbing be cut out to install a new signal loop can.
Zum Stand der Technik ist auch die EP 0716 992 A2 zu nennen, welche ein Verfahren zur Schlitzüberwachung unter Einsatz von Transponderchips offenbart. Die Transponderhips im Gurtband werden von einer ortsfesten Sende- und Empfangseinrichtung induktiv mit elektrischer Energie versorgt. Während der Energieversorgung überträgt, der Transponderchip über eine Datenträgerspule seine individuelle Kennung an eine Übertragerspule, die wiederum mit einer zur Erkennung eines Gurtrisses in den Gurt eingebetteten Leiterschleife in Verbindung steht. Die Leiterschleife dient umgekehrt zu Spannungsversorgung des Transponderchips. Wird die Leiterschleife zerstört, wird auch die Spannungsversorgung des Transponderchips unterbrochen. Die ortsfeste Leseinheit, die mit der Leiterspule im Gurtband induktiv gekoppelt ist, kann dann keine individuelle Kennung mehr auslesen. Der Nachteil hierbei ist, dass bei einer fehlenden Kennung nicht klar ist, ob die ortsfeste Leseinheit, der Transponder oder eine der zur Datenübertragung verwendeten Spulen defekt ist. The prior art also EP 0716 992 A2 should be mentioned, which discloses a method for slot monitoring using transponder chips. The Transponderhips in the webbing are supplied by a stationary transmitting and receiving device inductively with electrical energy. During the power supply transmits, the transponder chip via a data carrier coil its individual identifier to a transformer coil, which in turn is connected to an embedded to detect a belt break in the belt conductor loop. The conductor loop is inversely used for power supply of the transponder chip. If the conductor loop is destroyed, the voltage supply of the transponder chip is interrupted. The fixed reading unit, which is inductively coupled to the conductor coil in the webbing, can then read out any individual identifier. The disadvantage here is that in case of a missing identifier is not clear whether the stationary reading unit, the transponder or one of the coils used for data transmission is defective.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande eines bandförmigen Lastträgers mit in den Lastträgern eingebetteten Transpondern aufzuzeigen, die mit geringem fertigungstechnischem Aufwand in dem bandförmigen Lastträger installierbar ist und bei Bedarf auch mit vergleichsweise geringem Aufwand ausgetauscht werden kann. Ferner soll ein Verfahren zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande eines bandförmigen Lastträgers mit in den Lastträgern eingebetteten Transpondern aufgezeigt werden, bei welchem ein zuverlässiger Rückschluss auf eine Beschädigung des bandförmigen Lastträgers möglich ist. Proceeding from this, the present invention seeks to show a device for detecting a hazardous condition of a band-shaped load carrier with embedded in the load carriers transponders, which is installable with little manufacturing effort in the band-shaped load carrier and If necessary, can be replaced with relatively little effort. Furthermore, a method for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier to be embedded in the load carriers embedded transponders, in which a reliable inference to damage the band-shaped load carrier is possible.
Eine Vorrichtung, welche diese Aufgabe löst, ist Gegenstand des Patentanspruchs 1 . A device which achieves this object is the subject of claim 1.
Ein Verfahren, das diese Aufgabe löst, ist Gegenstand des Patentanspruchs 12. A method that solves this problem is the subject of claim 12.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Advantageous developments of the inventive concept are the subject of the respective subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande eines bandförmigen Lastträgers, in der Regel eines Transportgurtes. Dieser Transportgurt besitzt wenigstens einen eingebetteten Transponder. Die Transponder bestehen aus einer elektronischen Schaltung, insbesondere in Form eines integrierten Schaltkreises und einer damit verbundenen Antenne, insbesondere in Form einer galvanisch verbundenen Spule. Die individuellen Informationen des Transponders können von einer außerhalb des bandförmigen Lastträgers ortsfest angebrachten Empfangseinrichtung mittels elektromagnetischer Kopplung ausgelesen werden. The device according to the invention serves to detect a hazardous condition of a band-shaped load carrier, usually a conveyor belt. This transport belt has at least one embedded transponder. The transponders consist of an electronic circuit, in particular in the form of an integrated circuit and an antenna connected thereto, in particular in the form of a galvanically connected coil. The individual information of the transponder can be read out by a receiving device fixedly mounted outside the band-shaped load carrier by means of electromagnetic coupling.
Wenigstens ein in den Lastträger eingebetteter elektrischer Leiter ist über einen Signaleingang mit dem Transponder verbunden. Die individuellen Informationen des Transponders sind bestimmt durch das an dem wenigstens einen elektrischen Leiter und dem wenigstens einen Signaleingang anliegendem elektrische Potential. Eine mit der Empfangseinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung ist dafür vorgesehen, die individuellen Informationen insbesondere hinsichtlich des Schaltzustandes am Signaleingang auszuwerten. Insbesondere ist ein elektrischer Leiter, der sich über einen zu überwachenden Teilbereich des Lastträgers erstreckt, mit seinem ersten Ende mit einem ersten Signaleingang und mit seinem zweiten Ende mit einem zweiten Signaleingang verbunden. Im Unterschied zur EP 0716 992 A2, bei welcher lediglich überprüft wird, ob ein Transpondersignal empfangen werden kann oder nicht, wird bei der Erfindung der Transponder in jedem Fall ausgelesen. Wenn der Transponder ausgelesen werden kann, bedeutet das, dass die Empfangseinrichtung in Ordnung ist und auch, dass die Auswerteeinrichtung funktioniert. Diese Schlussfolgerung lässt die in der EP 0 716 992 A3 beschriebene Anordnung bei fehlendem Transpondersignal nicht zu, denn die Ursache für das fehlende Transpondersignal kann auch ein andere Störung auf dem Übertragungsweg zur Auswerteeinheit sein. Daher ist die Betriebssicherheit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung höher. At least one electrical conductor embedded in the load carrier is connected to the transponder via a signal input. The individual information of the transponder is determined by the applied to the at least one electrical conductor and the at least one signal input electrical potential. An evaluation device connected to the receiving device is provided for evaluating the individual information, in particular with regard to the switching state at the signal input. In particular, an electrical conductor, which extends over a part of the load carrier to be monitored, is connected at its first end to a first signal input and at its second end to a second signal input. In contrast to EP 0716 992 A2, in which only checks whether a transponder signal can be received or not, the transponder is read out in any case in the invention. If the transponder can be read, this means that the receiving device is in order and also that the evaluation device works. This conclusion does not allow the arrangement described in EP 0 716 992 A3 in the absence of a transponder signal, because the cause of the missing transponder signal can also be another disturbance on the transmission path to the evaluation unit. Therefore, the reliability with the device according to the invention is higher.
Ob eine Störung, d.h. ein Gurtriss im Bereich des an den Transponder angeschlossenen Leiters, vorliegt, kann anhand der Zustände an den Signaleingängen des Transponders bestimmt werden. Bei einem Leiter, der mit seinem ersten Ende an den ersten Signaleingang und mit seinem zweiten Ende an den zweiten Signaleingang angeschlossen ist, würde bei einer Unterbrechung des Leiters durch einen Riss eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signaleingang entstehen, die zu einer Veränderung der variablen Daten führt. Diese Veränderung der variablen Daten des Transponders zeigt den Riss im gurtförmigen Lastträger an. Whether a fault, i. a belt tear in the region of the conductor connected to the transponder, is present, can be determined on the basis of the states at the signal inputs of the transponder. In the case of a conductor which is connected with its first end to the first signal input and with its second end to the second signal input, a break in the conductor would result in a potential difference between the first and the second signal input resulting in a change in the variable data leads. This change in the variable data of the transponder indicates the crack in the belt-shaped load carrier.
Wenn alternativ zwei einzelne, nah nebeneinander verlaufende, aber galvanisch getrennte Leiter mit jeweils einem Signaleingang verbunden sind, würde ein Kurzschluss der Leiter ebenfalls zu einer Veränderung des Potentials an den Signaleingängen führen, so dass sich die variablen Daten verändern und aus der Veränderung auf eine Beschädigung des gurtförmigen Lastträgers geschlossen werden kann. Alternatively, if two separate, closely spaced but electrically isolated conductors are each connected to a signal input, shorting the conductors would also result in a change in the potential at the signal inputs, causing the variable data to change and change to damage the belt-shaped load carrier can be closed.
Unabhängig davon, ob die Veränderung der Potentialdifferenz auf einen Kurzschluss von Leitern oder eine Unterbrechung eines Leiters zurückzuführen ist, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, das an den Leitern anliegende Potential aktiv durch eine Stromquelle zu beeinflussen. Regardless of whether the change in the potential difference is due to a short circuit of conductors or an interruption of a conductor, it is within the scope of the invention, the possibility of actively influencing the potential applied to the conductors by a power source.
Im Rahmen der Erfindung bedeutet "individuelle Information eines Transponders", dass der Transponder Fixcode-Daten zur unveränderlichen Kennung besitzt und zusätzlich variable Daten, die von dem Zustand an dem wenigstens einen Signaleingang abhängen. In the context of the invention, "individual information of a transponder" means that the transponder has fixed-code data for the unchangeable identifier and additionally variable data depending on the state at the at least one signal input.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass insbesondere entfernt von dem Transponder eine Stromquelle an dem bandförmigen Lastträger angeordnet ist. Die Stromquelle ist nicht ortsfest, sondern bewegt sich zusammen mit dem bandförmigen Lastträger. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that in particular remote from the transponder, a power source is arranged on the band-shaped load carrier. The power source is not stationary, but moves together with the band-shaped load carrier.
Die Stromquelle ist über einen elektrischen Leiter mit einem Signaleingang des Transponders verbunden. Diesem elektrischen Leiter kommt eine wichtige Bedeutung zu, denn die Entfernung zwischen dem Transponder und der Stromquelle, das heißt die Distanz, die zwischen diesen beiden Bauteilen überbrückt wird, also die Strecke, die von dem Leiter abgedeckt wird, ist der Bereich, der aktiv durch die erfindungsgemäße Vorrichtung überwacht wird. Die Überwachung erfolgt mittels einer mit der Empfangseinrichtung verbundenen Auswerteeinrichtung. Sie ist dafür vorgesehen, den Zustand des besagten Signaleingang des Transponders auszuwerten. Mit anderen Worten wird überprüft, ob der elektrische Leiter, der galvanisch mit dem Signaleingang verbunden ist, das von der Stromquelle ausgehende elektrische Signal an den Transponder überträgt. Der Transponder besitzt mindestens einen Signaleingang, so dass ein dem Signaleingang zugeordnetes Bit je nach Zustand des elektrischen Leiters bzw. der Stromquelle gesetzt ist. Dieser Zustand wird vom Transponder an die Empfangseinrichtung übermittelt und in der Auswerteeinrichtung ausgewertet. Wenn der Leiter beschädigt ist, wird das entsprechende Bit nicht gesetzt bzw. fehlt das Signal am Signaleingang, ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass der elektrische Leiter beschädigt ist. Es werden daher die variablen Daten des Transponders ausgelesen zusätzlich zu einer unveränderlichen Kennung des Transponders, insgesamt also die individuellen Informationen des Transponders. The power source is connected via an electrical conductor to a signal input of the transponder. This electrical conductor is important because the distance between the transponder and the power source, that is, the distance that is bridged between these two components, that is, the distance that is covered by the conductor, is the area that is active the device according to the invention is monitored. The monitoring takes place by means of an evaluation device connected to the receiving device. It is intended to evaluate the state of the said signal input of the transponder. In other words, it is checked whether the electrical conductor, which is galvanically connected to the signal input, transmits the electrical signal originating from the current source to the transponder. The transponder has at least one signal input, so that a bit associated with the signal input is set depending on the state of the electrical conductor or the current source. This state is transmitted from the transponder to the receiving device and evaluated in the evaluation device. If the conductor is damaged, the corresponding bit is not set or the signal at the signal input is missing, the probability is very high that the electrical conductor is damaged. Therefore, the variable data of the transponder are read out in addition to a fixed identification of the transponder, in total therefore the individual information of the transponder.
Bei dem elektrischen Leiter handelt es sich um das flächenmäßig größte Bauteil der am bandförmigen Lastträger angeordneten Komponente. Der Transponder und die Stromquelle sind vergleichsweise klein. Der Transponder besitzt eine Baugröße von ca. 2 bis 3 cm2 einschließlich der dazugehörigen Antenne. Genauso verhält es sich mit der Stromquelle. Der elektrische Leiter ist ein- oder mehradrig. Ein besonderer Vorteil dieser kleinen Baugröße ist, dass der Transponder einschließlich des Leiters und der Stromquelle wenig Bauraum innerhalb des bandförmigen Lastträgers benötigen und aufgrund dieser Tatsache auch leicht ausgetauscht werden können. Anders als großflächige Induktionsspulen ist es bei der Erfindung bedeutend einfacher, nur den einen elektrischen Leiter auszutauschen. Der Leiter ist bevorzugt eine nicht in Schleifen verlegte Leitung, so dass er durch einen minimalen Eingriff an dem bandförmigen Lastträger entfernt werden kann. In gleicher weise können neue Transponder, Stromquellen und elektrische Leiter einfach, kostengünstig und rasch in den bandförmigen Lastträger eingebracht werden. The electrical conductor is the largest component in terms of area of the component arranged on the band-shaped load carrier. The transponder and the power source are comparatively small. The transponder has a size of about 2 to 3 cm 2 including the associated antenna. It is the same with the power source. The electrical conductor is single or multi-core. A special Advantage of this small size is that the transponder including the conductor and the power source require little space within the band-shaped load carrier and can be easily replaced due to this fact. Unlike large-scale induction coils, it is much easier in the invention to replace only one electrical conductor. The conductor is preferably a non-looped line so that it can be removed by a minimal engagement on the band-shaped load carrier. In the same way new transponder, power sources and electrical conductors can be easily, inexpensively and quickly introduced into the band-shaped load carrier.
Eine ortsfeste Koppeleinheit dient dazu, Energie elektromagnetisch in die Stromquelle einzukoppeln. Die Stromquelle, die bei einer Ausführungsform der Erfindung entfernt vom Transponder angeordnet sein kann, wird bevorzugt von einer Spule gebildet, wobei eine ortsfeste Koppeleinheit dazu dient, elektrische Energie induktiv einzukoppeln. Die Stromquelle selber ist mithin nicht zwangsläufig dauerhaft dafür vorgesehen, Energie an den Signaleingang des Transponders zu leiten. Es ist ausreichend, wenn das elektrische Signal nur dann anliegt, wenn der Transponder ausgelesen wird. Hierzu ist es erforderlich, den Zeitpunkt der Einkopplung der elektrischen Energie in die Stromquelle mit dem Zeitpunkt des Auslesens der Empfangseinrichtung zu synchronisieren. Die Koppeleinheit sowie die Empfangseinheit sind mithin in Abstimmung auf die Positionen der Stromquelle bzw. des Transponders positioniert. A stationary coupling unit serves to couple energy electromagnetically into the power source. The current source, which may be arranged remote from the transponder in one embodiment of the invention, is preferably formed by a coil, wherein a stationary coupling unit serves to inductively couple in electrical energy. The power source itself is therefore not necessarily permanently intended to conduct energy to the signal input of the transponder. It is sufficient if the electrical signal is present only when the transponder is read out. For this purpose, it is necessary to synchronize the timing of the coupling of the electrical energy in the power source with the time of reading the receiving device. The coupling unit and the receiving unit are therefore positioned in coordination with the positions of the current source or of the transponder.
Prinzipiell ist es möglich, eine Stromquelle auch als Energiespeicher auszubilden. Denkbar ist, dass die elektromagnetisch eingekoppelte, elektrische Energie für einen bestimmten Zeitraum gespeichert wird, um das Zeitfenster zum Auslesen des Transponders zu vergrößern. Dies ist jedoch nur eine kurzfristige Speicherung. Alternativ kann eine Batterie als langfristige Stromquelle verwendet werden. Eine Batterie, wie zum Beispiel eine Knopfzelle, besitzt eine begrenzte Lebensdauer und wird zur Sicherstellung der Funktion von Zeit zu Zeit ausgetauscht. Denkbar ist auch die Verwendung von wiederaufladbaren Speichern, wie z.B. Akkumulatoren. Das Aufladen der Akkumulatoren kann induktiv erfolgen. Die Übertragung eines elektrischen Signals von der Stromquelle zum Transponder bedeutet eine Ladungsverschiebung. Das ist nur dann möglich, wenn ein Potentialgefälle besteht. Daher bildet der elektrische Leiter den ersten Teil eines Stromkreises zwischen dem Transponder und der Stromquelle. Der zweite Teil des Stromkreises kann durch den Werkstoff des bandförmigen Lastträgers selbst gebildet sein. Der Rückweg des Stromkreises ist in der Regel sehr hochohmig. Die Tragschicht eines bandförmigen Lastträgers mit einer Gummierung, die oftmals Grafit enthält, ermöglicht einen Rückfluss des elektrischen Stroms. In principle, it is possible to form a power source as an energy storage. It is conceivable that the electromagnetically coupled, electrical energy is stored for a certain period of time to increase the time window for reading the transponder. However, this is only a short-term storage. Alternatively, a battery can be used as a long-term power source. A battery, such as a button cell, has a limited life and is replaced from time to time to ensure its function. Also conceivable is the use of rechargeable memories, such as accumulators. The charging of the batteries can be done inductively. The transmission of an electrical signal from the power source to the transponder means a charge shift. This is only possible if there is a potential gradient. Therefore, the electrical conductor forms the first part of a circuit between the transponder and the power source. The second part of the circuit can be formed by the material of the band-shaped load carrier itself. The return path of the circuit is usually very high impedance. The support layer of a band-shaped load carrier with a rubber coating, which often contains graphite, allows a return flow of the electric current.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass nicht nur der erste Teil des Stromkreises zwischen dem Transponder und der Stromquelle von dem elektrischen Leiter gebildet wird, sondern dass auch der zweite Teil von einem elektrischen Leiter gebildet ist. Dieser zweite elektrische Leiter kann parallel zu dem ersten elektrischen Leiter verlaufen. Mit anderen Worten kann es sich um eine zweiadrige Verbindung zwischen dem Transponder und der Stromquelle handeln. Alternatively, it is possible that not only the first part of the circuit between the transponder and the power source is formed by the electrical conductor, but also that the second part is formed by an electrical conductor. This second electrical conductor can run parallel to the first electrical conductor. In other words, it may be a two-wire connection between the transponder and the power source.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite elektrische Leiter im Abstand zu dem ersten elektrischen Leiter angeordnet. Auf diese Weise kann ein noch größerer Bereich überwacht werden, beispielsweise auf der Oberseite und Unterseite des bandförmigen Lastträgers. Bevorzugt ist daher auch der erste elektrische Leiter in oder benachbart einer Tragschicht des bandförmigen Lastträgers angeordnet und der zweite elektrische Leiter in oder benachbart einer Laufschicht, die auf der der Tragschicht abgewandten Seite des bandförmigen Lastträgers angeordnet ist. Die beiden elektrischen Leiter bilden dabei keine Spule, deren Durchtrittsebene parallel zur Oberseite und Unterseite des Lastträgers liegt. Die beiden elektrischen Leiter liegen in einer Querschnittsebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Lastträgers. Es kommt bei der Erfindung auch nicht darauf an, dass die elektrischen Leiter, die lediglich zur Signalübertragung von der Stromquelle zum Transponder dienen, selbst eine Spule bilden. Die elektrischen Leiter haben lediglich die Funktion der Signalübertragung. Das Auslesen des Signals und die Signalbewertung erfolgen ausschließlich über den Transponder. In one embodiment of the invention, the second electrical conductor is arranged at a distance from the first electrical conductor. In this way, an even larger area can be monitored, for example on the top and bottom of the band-shaped load carrier. Preferably, therefore, the first electrical conductor is arranged in or adjacent to a support layer of the band-shaped load carrier and the second electrical conductor in or adjacent a running layer which is arranged on the side facing away from the support layer of the band-shaped load carrier. The two electrical conductors do not form a coil whose passage plane is parallel to the top and bottom of the load carrier. The two electrical conductors are in a cross-sectional plane perpendicular to the direction of movement of the load carrier. It also does not matter in the invention that the electrical conductors, which merely serve for signal transmission from the power source to the transponder, themselves form a coil. The electrical conductors only have the function of signal transmission. The reading out of the signal and the signal evaluation takes place exclusively via the transponder.
Aufgrund der Tatsache, dass der mindestens eine elektrische Leiter nicht selbst durch induktive Kopplung Signale nach außen übertragen muss, sondern nur zwischen der Stromquelle und dem Transponder, kann der Verlauf des elektrischen Leiters im Grunde beliebig gewählt werden. Er verläuft zumindest teilweise, vorzugsweise insgesamt, senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Lastträgers. Auf diese Weise kann nahezu die gesamte Breite des bandförmigen Lastträgers überwacht werden. Sollte der elektrische Leiter auf seinem Weg zwischen der Stromquelle und dem Transponder beschädigt werden, wird am Transponder kein Signal des elektrischen Leiters anliegen. Die Auswerteeinheit interpretiert die vom Transponder entsprechend übertragene Information so, dass der bandförmige Lastträger in diesem Bereich beschädigt ist. Due to the fact that the at least one electrical conductor does not have to transmit signals by inductive coupling to the outside, but only between the power source and the transponder, the course of the electrical conductor can basically be chosen arbitrarily. It runs at least partially, preferably in total, perpendicular to the direction of movement of the band-shaped load carrier. In this way, almost the entire width of the band-shaped load carrier can be monitored. If the electrical conductor is damaged on its way between the power source and the transponder, no signal from the electrical conductor will be present at the transponder. The evaluation unit interprets the information transmitted by the transponder accordingly so that the band-shaped load carrier is damaged in this area.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine elektrische Leiter zumindest teilweise parallel zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Lastträgers angeordnet. Er verläuft bevorzugt in einem parallelen Abstand von z.B. 5 bis 15 mm von den Längskanten des Lastträgers. Mit der Erfindung können daher auch den Längskanten nahe Bereiche des bandförmigen Lastträgers überwacht werden. Es ist nicht erforderlich, dass die Stromquelle bzw. der Transponder genauso an der Bandkante angeordnet ist. Diese Baugruppen können in einem etwas größeren Abstand von den Längskanten des Lastträgers angeordnet sein. Die eigentliche Überwachung soll durch den elektrischen Leiter erfolgen, der zu diesem Zweck nahe an die Längskanten des Lastträgers herangeführt wird. In a further embodiment of the invention, the at least one electrical conductor is arranged at least partially parallel to the direction of movement of the band-shaped load carrier. It preferably runs at a parallel distance of e.g. 5 to 15 mm from the longitudinal edges of the load carrier. With the invention, therefore, the longitudinal edges near areas of the band-shaped load carrier can be monitored. It is not necessary that the power source or the transponder is arranged at the band edge as well. These modules can be arranged at a slightly greater distance from the longitudinal edges of the load carrier. The actual monitoring should be done by the electrical conductor, which is brought for this purpose close to the longitudinal edges of the load carrier.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die strukturellen Veränderungen des bandförmigen Lastträgers sehr gering sind. Die Transponder sollten möglichst klein bauen und auch der elektrische Leiter, der zur Übertragung von Signalen von und zum Transponder vorgesehen ist, sollte ebenfalls klein sein. Andererseits soll unter den rauen Arbeitsbedingungen beispielsweise eines Gurtbandes, das zum Transport von Schüttgütern verwendet wird, ein sicheres Auslesen des Transponders unter allen Umständen gewährleistet sein, um Folgeschäden an der Transportanlage zu vermeiden. Daher ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung vorgesehen, dass die galvanisch mit dem integrierten Schaltkreis des Transponders verbundene Spule von einer Omega-förmigen Antenne umgeben ist. Diese Antenne ist elektromagnetisch mit dem Transponder verbunden. Der Kreisbogenabschnitt der Omega-förmigen Antenne umgreift den Transponder. Die Omega-förmige Antenne erleichtert das Auslesen des Transponders und trägt signifikant zur Verbesserung der Signalübertragung bei. Gleichzeitig kann die galvanisch mit dem elektronischen Schaltkreis verbundene Antenne, insbesondere in Form einer Spule sehr klein gestaltet sein, so dass der Transponder selbst einfach und kostengünstig herstellbar ist. Er besitzt eine Baugröße von nur wenigen Millimetern. Die Antenne kann hingegen etwas größer gestaltet sein. Sie kann beispielsweise von einem Federdraht gebildet sein. Der Draht kann eine Dicke von 0,3 bis 0,8 mm besitzen. Vorzugsweise besitzt er eine Dicke von 0,5 mm. An advantage of the invention is that the structural changes of the band-shaped load carrier are very small. The transponders should be as small as possible and also the electrical conductor, which is intended for the transmission of signals from and to the transponder, should also be small. On the other hand, should be ensured under all circumstances under the harsh working conditions, for example, a webbing, which is used for the transport of bulk materials, a safe reading of the transponder to avoid consequential damage to the transport system. Therefore, it is provided in accordance with the invention that the coil connected galvanically to the integrated circuit of the transponder is surrounded by an omega-shaped antenna. This antenna is electromagnetically connected to the transponder. The circular arc section of the omega-shaped antenna surrounds the transponder. The Omega-shaped antenna facilitates the reading of the transponder and contributes significantly to the improvement of the signal transmission. At the same time, the antenna galvanically connected to the electronic circuit, in particular in the form of a coil, can be very small be designed so that the transponder itself is easy and inexpensive to produce. It has a size of only a few millimeters. The antenna, however, can be made slightly larger. It can be formed for example by a spring wire. The wire may have a thickness of 0.3 to 0.8 mm. Preferably, it has a thickness of 0.5 mm.
Die Datenübertragung zwischen dem Transponder und der Empfangseinrichtung erfolgt insbesondere im UHF-Bereich. Hierbei handelt es sich um Frequenzen von 0,3 bis 3 GHz, insbesondere 800 bis 1 .000 MHz. Dieser UHF-Bereich ermöglicht die Verwendung sehr kleiner Transponder. Dahingegen soll die induktive Einkupplung von Energie in die Stromquelle in einem vom UHF abweichenden Frequenzbereich erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Einkopplung von Energie in die Stromquelle im HF- Bereich bis 300 MHz, z. B. bei Frequenzen um 13,8 MHz. Wesentlich ist, dass sich die beiden Frequenzen zur Datenübertragung und zur induktiven Einkopplung von Energie nicht gegenseitig beeinflussen. The data transmission between the transponder and the receiving device takes place in particular in the UHF range. These are frequencies of 0.3 to 3 GHz, in particular 800 to 1 000 MHz. This UHF range allows the use of very small transponders. On the other hand, the inductive coupling of energy into the power source should take place in a frequency range deviating from the UHF. Preferably, the coupling of energy into the power source in the RF range up to 300 MHz, z. At frequencies around 13.8 MHz. It is essential that the two frequencies for data transmission and inductive coupling of energy do not influence each other.
Die Erfindung sieht bei einer Ausführung mit Stromquelle vor, dass die Länge des elektrischen Leiters zwischen Transponder und Stromquelle den überwachten Bereich definiert. Die Stromquelle kann z.B. in der Nähe einer ersten Längskante des bandförmigen Lastträgers angeordnet sein und der Transponder in der Nähe der anderen Längskante. Verläuft der elektrische Leiter beispielsweise U-förmig, so dass der Transponder in der Laufschicht und die Stromquelle in der Tragschicht angeordnet sind, können Transponder und Stromquelle auch in derselben Längshälfte des bandförmigen Lastträgers angeordnet sein. Um Überlagerungen in maßgeblichen Frequenzbereichen zu vermeiden, werden unterschiedliche Frequenzen gewählt, die sich in mindestens einer Zehnerpotenz unterschieden. In an embodiment with a power source, the invention provides that the length of the electrical conductor between the transponder and the current source defines the monitored area. The power source may e.g. be arranged in the vicinity of a first longitudinal edge of the band-shaped load carrier and the transponder in the vicinity of the other longitudinal edge. If the electrical conductor runs, for example, in a U-shape, so that the transponder is arranged in the running layer and the current source in the supporting layer, the transponder and the power source can also be arranged in the same longitudinal half of the band-shaped load carrier. In order to avoid overlays in relevant frequency ranges, different frequencies are selected, which differ in at least one power of ten.
Es ist allerdings auch möglich, dass Transponder und Stromquelle auf der gleichen Längskante angeordnet sind, bis dahingehend, dass Transponder und Stromquelle ein Bauteil bilden. Dadurch ist der räumliche Abstand zwischen diesen beiden Bauteilen geringer als die Länge des elektrischen Leiters. Dies führt zwangsläufig zu einer Annäherung der Empfangseinrichtung und der Koppeleinheit, bis dahingehend, dass die Koppeleinheit integraler Bestandteil der Empfangseinrichtung sein kann. Unabhängig davon, ob eine Stromquelle entfernt vom Transponder angeordnet ist oder der Abstand geringer ist als die Länge des elektrischen Leiters oder sogar mit dem Transponder eine Baueinheit bildet, kann der Verlauf und die Gestaltung der Leiter für alle drei Fälle identisch sein. Maßgeblich ist, dass bei einer Beschädigung des Leiters eine Potentialveränderung auftritt und dass der wenigstens eine Leiter einen hinreichenden großen zu überwachenden Bereich überspannt. However, it is also possible that transponder and power source are arranged on the same longitudinal edge, to the extent that transponder and power source form a component. As a result, the spatial distance between these two components is less than the length of the electrical conductor. This inevitably leads to an approximation of the receiving device and the coupling unit, to the extent that the coupling unit can be an integral part of the receiving device. Regardless of whether a power source is located remotely from the transponder, or the distance is less than the length of the electrical conductor, or even forms a unit with the transponder, the shape and design of the conductors may be identical for all three cases. The decisive factor is that a potential change occurs when the conductor is damaged and that the at least one conductor spans a sufficiently large area to be monitored.
Die Erfindung betrifft einerseits die Vorrichtung an sich, die in einen bandförmigen Lastträger eingliederbar ist, bzw. in Kombination mit einer Empfangseinrichtung und einer Auswerteeinrichtung anwendbar ist, und andererseits einen bandförmigen Lastträger mit einer solchen Vorrichtung. The invention relates on the one hand to the device per se, which can be incorporated into a band-shaped load carrier, or can be used in combination with a receiving device and an evaluation device, and on the other hand, a band-shaped load carrier with such a device.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande eines bandförmigen Lastträgers sieht unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung folgendes vor: The method according to the invention for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier, using a device described above, provides the following:
Aus dem Transponder werden unabhängig von dem Zustand des wenigstens einen an einen Signaleingang angeschlossenen elektrischen Leiters individuelle Informationen mittels der Empfangseinrichtung ausgelesen. Die variablen Daten des Transponders werden durch das an dem wenigstens einen elektrischen Leiter und dem Signaleingang anliegende elektrische Potential bestimmt. Die Auswerteeinrichtung wertet die individuellen Informationen hinsichtlich des Schaltzustandes an dem wenigstens einen Signaleingang aus. From the transponder, independent of the state of the at least one electrical conductor connected to a signal input, individual information is read out by means of the receiving device. The variable data of the transponder are determined by the voltage applied to the at least one electrical conductor and the signal input electrical potential. The evaluation device evaluates the individual information regarding the switching state at the at least one signal input.
In Abhängigkeit von einem bestimmten Schaltzustand der ausgelesenen variablen Daten erkennt die Auswerteinrichtung einen Störungszustand und generiert eine entsprechende Meldung. Depending on a specific switching state of the read-out variable data, the evaluation device detects a fault state and generates a corresponding message.
Die Erfindung wird anhand von nachfolgenden Ausführungsbeispielen erläutert, die in den schematischen Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigt: eine Draufsicht auf einen Längenabschnitt eines bandförmigen Lastträgers mit integriertem Transponder, elektrischer Leiter und Stromquelle; Figur 2 den bandförmigen Lastträger der Figur 1 in einer Seitenansicht mit einer ortsfesten Vorrichtung zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande; The invention will be explained with reference to the following exemplary embodiments, which are illustrated in the schematic drawings. It shows: a plan view of a longitudinal section of a band-shaped load carrier with integrated transponder, electrical conductor and power source; Figure 2 shows the band-shaped load carrier of Figure 1 in a side view with a stationary device for detecting a hazardous condition;
Figur 3 eine erste Anordnung eines Transponders und einer Stromquelle; FIG. 3 shows a first arrangement of a transponder and a current source;
Figur 4 eine zweite Ausführungsform einer Anordnung eines Transponders mit einer Stromquelle; FIG. 4 shows a second embodiment of an arrangement of a transponder with a current source;
Figur 5 eine weitere Ausführungsform eines bandförmigen Lastträgers mit zwei unterschiedlich orientierten elektrischen Leitern zur Verbindung eines Transponders und einer Stromquelle; Figure 5 shows another embodiment of a band-shaped load carrier with two differently oriented electrical conductors for connecting a transponder and a power source;
Figur 6 einen Querschnitt durch den bandförmigen Lastträger der Figur 5 in Blickrichtung des Pfeils V; 6 shows a cross section through the band-shaped load carrier of Figure 5 in the direction of arrow V;
Figur 7 einen weiteren Querschnitt durch einen bandförmigen Lastträger; FIG. 7 shows a further cross section through a band-shaped load carrier;
Figur 8 in schematischer Darstellung den Aufbau des Transponders mit Antenne; Figure 8 shows a schematic representation of the structure of the transponder with antenna;
Figur 9 in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform ohne 9 shows a schematic representation of another embodiment without
Stromquelle;  Power source;
Figur 10 eine weitere Ausführungsform ohne Stromquelle; Figure 10 shows another embodiment without power source;
Figur 1 1 die Anordnung eines Transponders und einer Stromquelle in einer weiteren Ausführungsform und Figure 1 1, the arrangement of a transponder and a power source in a further embodiment and
Figur 12 den bandförmigen Lastträger in einer Seitenansicht mit einer ortsfesten 12 shows the band-shaped load carrier in a side view with a stationary
Vorrichtung zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande geeignet für eine Anordnung von Transponder und Stromquelle wie in Figur 1 1 .  Device for determining a hazardous condition suitable for an arrangement of transponder and power source as in Figure 1 1.
Figur 1 zeigt einen bandförmigen Lastträger 1 in Form eines Gurtbandes. Von dem Gurtband 1 ist nur ein Teilbereich dargestellt. Die Zeichnungen sind keinesfalls maßstäblich und dienen lediglich zur Erläuterung der Funktion der wesentlichen Bauteile. Der bandförmige Lastträger 1 ist in Figur 2 in einer Schnittdarstellung dargestellt. Figur 1 zeigt, dass in den bandförmigen Lastträger 1 mehrere Transponder 2 in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Die Transponder 2 sind über einen elektrischen Leiter 3 jeweils mit einer Stromquelle 4 verbunden. Die Bewegungsrichtung des bandförmigen Lastträgers 1 ist durch den Pfeil B eingezeichnet. Figure 1 shows a band-shaped load carrier 1 in the form of a webbing. Of the webbing 1, only a portion is shown. The drawings are by no means to scale and merely serve to explain the function of the essential components. The band-shaped load carrier 1 is shown in Figure 2 in a sectional view shown. FIG. 1 shows that a plurality of transponders 2 are arranged at regular intervals in the band-shaped load carrier 1. The transponders 2 are each connected to a power source 4 via an electrical conductor 3. The direction of movement of the band-shaped load carrier 1 is indicated by the arrow B.
Figur 2 zeigt, oberhalb des bandförmigen Lastträgers 1 eine ortsfeste Koppeleinheit 5. Sie dient dazu, elektrische Energie in die als Spule ausgebildete Stromquelle 4 einzukoppeln. Über den elektrischen Leiter 3 gelangt dann ein elektrisches Signal zu dem Transponder 2. Der Transponder 2 wird über eine ortsfest angebrachte Empfangseinrichtung 6 über elektromagnetische Kopplung ausgelesen. Die Koppeleinheit 5 arbeitet mit einer anderen Frequenz als die Empfangseinrichtung 6. Die Koppeleinheit 5 zur Energieversorgung arbeitet insbesondere mit einer Frequenz von 13,8 MHz, während der Transponder im UHF-Bereich mit einer Frequenz von über 800 MHz arbeitet. Die Koppeleinheit 5 und die Empfangseinrichtung 6 beeinflussen sich daher nicht gegenseitig. An die Empfangseinrichtung ist eine Leseeinrichtung 7 angeschlossen, auf weiche eine Auswerteeinrichtung 8 folgt. Figure 2 shows, above the band-shaped load carrier 1, a stationary coupling unit 5. It serves to couple electrical energy into the formed as a coil power source 4. An electrical signal then passes to the transponder 2 via the electrical conductor 3. The transponder 2 is read out via a stationary receiving device 6 via electromagnetic coupling. The coupling unit 5 operates at a different frequency than the receiving device 6. The coupling unit 5 for power supply operates in particular with a frequency of 13.8 MHz, while the transponder operates in the UHF range with a frequency of about 800 MHz. The coupling unit 5 and the receiving device 6 therefore do not influence each other. To the receiving device, a reading device 7 is connected, to which an evaluation device 8 follows.
Figur 1 zeigt, dass die Verbindung zwischen dem Transponder 2 und der Stromquelle 4 durch einen oberflächlichen Riss 9 beschädigt ist. Der elektrische Leiter 3 wurde durchtrennt. Dadurch kann kein elektrisches Signal von der Energiequelle 4 zum Transponder gelangen. Die Empfangseinheit 6 kann zwar den Transponder 2 auslesen, jedoch ist ein bestimmtes Bit, das signalisiert, dass ein Signal über den elektrischen Leiter 3 anliegt, nicht gesetzt. Die Leseeinheit 7 erkennt dies. Die Auswerteeinrichtung 8 verarbeitet diese Information und prüft, ob weitere Schritte notwendig sind. Beispielsweise kann der bandförmige Lastträger 1 stillgelegt werden, um weitere Schäden zu vermeiden bzw. um den Schaden zu begutachten. Figure 1 shows that the connection between the transponder 2 and the power source 4 is damaged by a superficial crack 9. The electrical conductor 3 was cut. As a result, no electrical signal from the power source 4 can reach the transponder. Although the receiving unit 6 can read the transponder 2, but a certain bit that signals that a signal is applied via the electrical conductor 3, not set. The reading unit 7 recognizes this. The evaluation device 8 processes this information and checks whether further steps are necessary. For example, the band-shaped load carrier 1 can be shut down to avoid further damage or to assess the damage.
Wichtig in diesem Zusammenhang ist, dass das Signal von der Stromquelle 4 nur dann übertragen wird, wenn eine elektrische Energie synchron zum Lesevorgang eingekoppelt wird. Daher liegen die Empfangseinrichtung 6 und die Koppeleinheit 5 bezogen auf den Bandquerschnitt unmittelbar gegenüber. Aufgrund der beabstandeten Anordnung von Stromquelle 2 und Transponder 4 befinden sich die Empfangseinrichtung 6 und die Koppeleinheit 5 an unterschiedlichen Längskanten 10, 1 1 des bandförmigen Lastträgers. Important in this context is that the signal from the power source 4 is transmitted only when an electrical energy is coupled synchronously to the reading process. Therefore, the receiving device 6 and the coupling unit 5 are located directly opposite to the strip cross-section. Due to the spaced arrangement of power source 2 and transponder 4 are the Receiving device 6 and the coupling unit 5 at different longitudinal edges 10, 1 1 of the band-shaped load carrier.
Figur 3 zeigt in einer rein schematischen Darstellung den Transponder 2 und die Stromquelle 4, die wiederum über einen elektrischen Leiter 3 miteinander verbunden sind. Der elektrische Leiter 3 ist mit einem Signaleingang 12 des Transponders 2 verbunden. Der Transponder 2 besitzt darüber hinaus einen Rückkanal. Dieser zweite Anschluss 13 ist als Erdung ausgeführt, wobei die Ladungsverschiebung zwischen dem Transponder 2 und der Stromquelle 4 über den nicht näher dargestellten Werkstoff des bandförmigen Lastträgers 1 erfolgt. Mithin ist auch die Stromquelle 4 mit einem entsprechenden Anschluss 14 versehen. FIG. 3 shows in a purely schematic representation the transponder 2 and the current source 4, which in turn are connected to one another via an electrical conductor 3. The electrical conductor 3 is connected to a signal input 12 of the transponder 2. The transponder 2 also has a return channel. This second terminal 13 is designed as a ground, wherein the charge transfer between the transponder 2 and the power source 4 via the material, not shown, of the band-shaped load carrier 1 takes place. Consequently, the power source 4 is provided with a corresponding terminal 14.
Alternativ ist der elektrische Leiter 3 zweiadrig ausgeführt, wie es in Figur 4 gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die beiden Teile des elektrischen Leiters 3 parallel zueinander. Alternatively, the electrical conductor 3 is designed with two wires, as shown in FIG. In this embodiment, the two parts of the electrical conductor 3 are parallel to each other.
Figur 5 zeigt in der Draufsicht eine weitere Ausführungsform eines bandförmigen Lastträgers 1 , in welchem der Transponder 2 und über elektrische Leiter 3 mit dem Transponder 2 verbundene Stromquellen 4 angeordnet sind. Figur 5 zeigt, dass der elektrische Leiter 3 sehr nahe an einer Längskante 1 1 angeordnet sein kann, ohne dass die Transponder 2 bzw. die Stromquellen selbst in der Nähe der Längskante 1 1 angeordnet sein müssten. Diese können im sicheren Abstand von der Längskante 1 1 positioniert sein. Das heißt, dass bei Schädigungen der Längskante 1 1 zunächst der elektrische Leiter 3 beschädigt wird, um auf diese Weise den Verschleißzustand der Längskanten 1 1 zu detektieren. FIG. 5 shows a plan view of another embodiment of a band-shaped load carrier 1 in which the transponder 2 and current sources 4 connected to the transponder 2 via electrical conductors 3 are arranged. FIG. 5 shows that the electrical conductor 3 can be arranged very close to a longitudinal edge 11 without the transponders 2 or the current sources themselves having to be arranged in the vicinity of the longitudinal edge 11. These can be positioned at a safe distance from the longitudinal edge 1 1. This means that in damage to the longitudinal edge 1 1, the first electrical conductor 3 is damaged in order to detect the state of wear of the longitudinal edges 1 1 in this way.
Figur 5 zeigt darüber hinaus ein zweites Ausführungsbeispiel eines Transponders 2 in Kombination mit einem elektrischen Leiter 3, der quer (senkrecht) zur Bewegungsrichtung B des bandförmigen Lastträgers 1 angeordnet ist. Figur 6 zeigt die Anordnung im Querschnitt. Es ist zu erkennen, dass der bandförmige Lastträger 1 einen dreischichtigen Aufbau besitzt. In der Mitte befindet sich eine Gewebeschicht 15 zur Lastübertragung. Oberhalb der Gewebeschicht 15 befindet sich eine Tragschicht 16. Unterhalb der Gewebeschicht 15 befindet sich eine Laufschicht 17. Der Transponder 2 ist in die Tragschicht 16 eingebettet. Die Stromquelle 4 ist in die Laufschicht 17 eingebettet. Die Verbindung zwischen Transponder 2 und Stromquelle 4 erfolgt über den elektrischen Leiter 3, der bei diesem Ausführungsbeispiel parallel zur Gewebeschicht 15 zunächst in der Tragschicht 16 verläuft, im Abstand von der in der Bildebenen rechten Längsseite 17 die Gewebeschicht 15 in Richtung Laufschicht 17 durchsetzt und in U-förmigen Verlauf parallel zur Gewebeschicht 15 zurückgeführt wird bis zur Stromquelle 4. Der zweite Teil des Stromkreises wird durch einen zweiten elektrischen Leiter gebildet, der bei diesem Ausführungsbeispiel senkrecht durch die Gewebeschicht 15 geführt wird und die jeweils zweiten Eingänge des Transponders 2 bzw. der Stromquelle 4 verbindet. Mit dieser Variante der Erfindung ist es möglich, sowohl die Tragschicht 16 als auch die Laufschicht 17 zu überwachen. FIG. 5 furthermore shows a second exemplary embodiment of a transponder 2 in combination with an electrical conductor 3, which is arranged transversely (perpendicularly) to the direction of movement B of the band-shaped load carrier 1. FIG. 6 shows the arrangement in cross section. It can be seen that the band-shaped load carrier 1 has a three-layer structure. In the middle is a fabric layer 15 for load transfer. Above the fabric layer 15 is a support layer 16. Below the fabric layer 15 is a running layer 17. The transponder 2 is embedded in the support layer 16. The power source 4 is in the Running layer 17 embedded. The connection between transponder 2 and power source 4 via the electrical conductor 3, which runs parallel to the fabric layer 15 in this embodiment, first in the support layer 16, at a distance from the right in the image plane longitudinal side 17, the fabric layer 15 in the direction of running layer 17 and interspersed in The second part of the circuit is formed by a second electrical conductor, which is guided vertically through the fabric layer 15 in this embodiment and the respective second inputs of the transponder 2 and the Power source 4 connects. With this variant of the invention, it is possible to monitor both the base layer 16 and the running layer 17.
Figur 7 zeigt eine alternative Variante, bei welcher Transponder 2 und Stromquelle 4 beide in der Tragschicht 16 liegen. Der erste elektrische Leiter verläuft U-förmig von dem Transponder 2 durch die Gewebeschicht 15 entlang der Laufschicht 17 und wieder zurück durch die Gewebeschicht 15 nach oben in die Tragschicht 16 und zur Stromquelle 4. Der zweite elektrische Leiter schafft die direkte Verbindung zwischen der Stromquelle 4 und dem Transponder 2 innerhalb der Tragschicht 16. Es wird ein geschlossener Stromkreis gebildet. Es werden sowohl die Tragschicht 16 als auch die Laufschicht 17 und in gewissem Umfang auch die Längskanten 1 1 des bandförmigen Lastträgers 1 überwacht. FIG. 7 shows an alternative variant in which transponder 2 and current source 4 are both located in the base layer 16. The first electrical conductor runs in a U-shaped manner from the transponder 2 through the fabric layer 15 along the running layer 17 and back through the fabric layer 15 upwards into the supporting layer 16 and to the current source 4. The second electrical conductor provides the direct connection between the current source 4 and the transponder 2 within the support layer 16. A closed circuit is formed. Both the base layer 16 and the running layer 17 and, to a certain extent, the longitudinal edges 11 of the belt-shaped load carrier 1 are monitored.
Figur 8 zeigt den Aufbau des Transponders 2. Der Transponder 2 besitzt einen integrierten Schaltkreis 19 mit einer daran galvanisch angeschlossenen Spule 20 stellvertretend für jede andere geeignete elektronische Schaltung. Die Spule 20 ist im Abstand von einer Antenne 21 umgeben. Die Antenne 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel Omega-förmig konfiguriert. Sie besitzt einen Kreisbogenabschnitt 22 und zwei seitlich vom Kreisbogenabschnitt 22 abzweigende Schenkel 23, 24. Im Mündungsbereich 25, d. h. in dem Bereich zwischen den Schenkeln 23, 24, befindet sich der integrierte Schaltkreis 19 des Transponders 2. An dem integrierten Schaltkreis 19 befinden sich auch der Signaleingang 12 zum Anschluss eines elektrischen Leiters bzw. der Anschluss 13, der mit einem zweiten Leiter verbunden sein kann. Figur 9 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Stromquelle. Bei dieser Variante ist an die beiden Signaleingänge 12 des Transponders 2 jeweils ein Leiter 3 angeschlossen, wobei die beiden Leiter 3 ähnlich wie in Figur 4 parallel zueinander verlaufen, aber galvanisch voneinander getrennt sind. Wenn sich die beiden Leiter 3 durch eine Beschädigung berühren, kommt es zu einer Potentialverschiebung zwischen den beiden Leitern 3. Diese Potentialverschiebung ist an den Signaleingängen 12 des Transponders 2 feststellbar. Die Veränderung des Eingangssignals bewirkt wiederum, dass die variablen Daten im Transponder 2 verändert werden, was beim Auslesen des Transponders 2 feststellbar und auswertbar ist. FIG. 8 shows the structure of the transponder 2. The transponder 2 has an integrated circuit 19 with a coil 20 electrically connected thereto, representative of any other suitable electronic circuit. The coil 20 is surrounded at a distance from an antenna 21. The antenna 21 is configured omega-shaped in this embodiment. It has a circular arc portion 22 and two laterally branched from the circular arc portion 22 legs 23, 24. In the mouth region 25, ie in the area between the legs 23, 24, is the integrated circuit 19 of the transponder 2. On the integrated circuit 19 are also the signal input 12 for connecting an electrical conductor or the terminal 13, which may be connected to a second conductor. Figure 9 shows an embodiment of the device according to the invention without power source. In this variant, a respective conductor 3 is connected to the two signal inputs 12 of the transponder 2, wherein the two conductors 3 are parallel to each other, as in FIG. 4, but are galvanically separated from one another. If the two conductors 3 touch due to damage, there is a potential shift between the two conductors 3. This potential shift can be detected at the signal inputs 12 of the transponder 2. The change in the input signal in turn causes the variable data in the transponder 2 to be changed, which can be determined and evaluated when the transponder 2 is read out.
Figur 10 zeigt eine Variante mit einem Leiter 3 in Form einer Schleife. Eine Unterbrechung des Leiters 3 durch einen Gurtriss führt zu einer Potentialverschiebung in dem Leiter 3 und zu einer Veränderung der variablen Daten des Transponders 2. Figur 1 1 zeigt die Anordnung eines Transponders 2 und einer Stromquelle 3 in einer weiteren Ausführungsform. Der Transponder 2 und die Stromquelle 3 sind dicht nebeneinander angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind sie gewissermaßen deckungsgleich. Im Kontext dieser Patentanmeldung bedeutet das, dass die Stromquelle 3 in den Transponder 2 integriert ist, da das Auslesen des Transponders und das elektromagnetische Einkoppeln für die Stromquelle 3 an derselben Stelle des bandförmigen Lastträgers 1 erfolgen. Die Stromquelle 3 kann über die gleiche Frequenz gespeist werden, mit der der Transponder 2 ausgelesen werden kann. FIG. 10 shows a variant with a conductor 3 in the form of a loop. An interruption of the conductor 3 by a belt break leads to a potential shift in the conductor 3 and to a change in the variable data of the transponder 2. FIG. 11 shows the arrangement of a transponder 2 and a current source 3 in a further embodiment. The transponder 2 and the power source 3 are arranged close to each other. In this embodiment, they are to some extent congruent. In the context of this patent application, this means that the power source 3 is integrated in the transponder 2, since the reading of the transponder and the electromagnetic coupling for the power source 3 take place at the same location of the band-shaped load carrier 1. The current source 3 can be fed via the same frequency with which the transponder 2 can be read out.
Figur 12 zeigt den bandförmigen Lastträger 1 in einer Seitenansicht mit einer ortsfesten Vorrichtung zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande geeignet für eine Anordnung von Transponder 2 und Stromquelle 3 wie in Figur 1 1 . Im Unterschied zur Figur 2 ist die ortsfeste Koppeleinheit 5 in die Empfangseinrichtung integriert. Die Koppeleinheit 5 befindet sich daher auf derselben Seite des bandförmigen Lastträgers 1 wie die Empfangseinrichtung 6. Im Übrigen wird auf die Erläuterung zu Figur 2 verwiesen. Bezugszeichen: FIG. 12 shows the band-shaped load carrier 1 in a side view with a stationary device for determining a hazardous condition suitable for an arrangement of transponder 2 and current source 3 as in FIG. In contrast to Figure 2, the stationary coupling unit 5 is integrated into the receiving device. The coupling unit 5 is therefore located on the same side of the band-shaped load carrier 1 as the receiving device 6. Incidentally, reference is made to the explanation of Figure 2. Reference numerals:
1 - Lastträger 1 - load carrier
2 - Transponder  2 - transponder
3- elektrischer Leiter 3- electrical conductor
4- Stromquelle 4- Power source
5- Koppeleinheit  5- coupling unit
6- Empfangseinrichtung 6- receiving device
7 - Leseeinheit 7 - reading unit
8- Auswerteeinrichtung 8- evaluation device
9- Riss in Längsseite9- crack in longitudinal side
10- Längsseite 10- long side
11 - Längsseite  11 - Long side
12 - Signaleingang  12 - signal input
13- Anschluss  13- connection
14- Anschluss  14- connection
15- Gewebeschicht 15- fabric layer
16- Tragschicht 16- base layer
17 - Lastschicht  17 - load layer
18- elektrischer Leiter 18- electrical conductor
19- integrierter Schaltkreis19- integrated circuit
20- Spule 20-coil
21 - Antenne  21 - antenna
22- Kreisbogenabschnitt 22- circular arc section
23- Schenkel 23- thighs
24- Schenkel  24- thighs
25- Mündungsbereich  25-mouth area
Bewegungsrichtung movement direction

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung zur Feststellung eines betriebgefährdenden Zustande eines bandförmigen Lastträgers (1 ) mit in den Lastträger (1 ) eingebetteten Transpondern (2), bestehend aus einem integrierten Schaltkreis (19) und einer mit dem Schaltkreis (19) verbundenen Spule (20), wobei die im Transponder enthaltenden Daten von einer außerhalb des bandförmigen Lastträgers (1 ) ortsfest angebrachten Empfangseinrichtung (6) über induktive Kopplung auslesbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Transponder (2) individuelle Informationen mittels der Empfangseinrichtung (6) auslesbar sind und wobei wenigstens ein in den Lastträger (1 ) eingebetteter elektrischer Leiter (3) über wenigstens einen Signaleingang (12) mit dem Transponder (2) verbunden ist, und wobei die individuelle Informationen des Transponders (2) bestimmt sind durch das an dem wenigstens einen elektrischen Leiter (3) und an dem wenigstens einen Signaleingang (12) anliegende elektrische Potential, wobei eine mit der Empfangseinrichtung (6) verbundene Auswerteeinrichtung (8) dafür vorgesehen ist, die individuelle Informationen hinsichtlich des Schaltzustandes an dem wenigstens einen Signaleingang (12) auszuwerten. 1 . Device for detecting a hazardous condition of a band-shaped load carrier (1) with transponders (2) embedded in the load carrier (1), consisting of an integrated circuit (19) and a coil (20) connected to the circuit (19) Transponder-containing data from a non-band-shaped load carrier (1) fixedly mounted receiving device (6) are read out via inductive coupling, characterized in that from the transponder (2) individual information by means of the receiving device (6) are readable and at least one in the Load carrier (1) embedded electrical conductor (3) via at least one signal input (12) to the transponder (2) is connected, and wherein the individual information of the transponder (2) are determined by the at least one electrical conductor (3) and at the at least one signal input (12) applied electrical potential, one with the reception Device (6) connected evaluation device (8) is designed to evaluate the individual information regarding the switching state at the at least one signal input (12).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Leiter (3) sich über einen zu überwachenden Teilbereich des Lastträgers (1 ) erstreckt und mit seinem ersten Ende mit dem ersten Signaleingang und mit seinem zweiten Ende mit dem zweiten Signaleingang (12) verbunden ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one electrical conductor (3) extends over a part of the load carrier to be monitored (1) and with its first end to the first signal input and with its second end to the second signal input (3). 12) is connected.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromquelle (4) entfernt von dem Transponder (2) an dem bandförmigen Lastträger (1 ) angeordnet ist und über einen elektrischen Leiter (3) mit einem Signaleingang (12) des Transponders (2) verbunden ist, wobei eine mit der Empfangseinrichtung (6) verbundene Auswerteeinrichtung (8) dafür vorgesehen ist, den Zustand an dem besagten Signaleingang (12) des Transponders auszuwerten. 3. Device according to claim 1, characterized in that a current source (4) away from the transponder (2) on the band-shaped load carrier (1) is arranged and via an electrical conductor (3) with a signal input (12) of the transponder (2 ), wherein an evaluation device (8) connected to the receiving device (6) is provided for evaluating the state at the said signal input (12) of the transponder.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (4) von einer Spule gebildet ist, wobei eine ortsfeste Koppeleinheit (5) dazu dient, elektrische Energie induktiv einzukoppeln. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the current source (4) is formed by a coil, wherein a stationary coupling unit (5) serves to couple electrical energy inductively.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle (4) einen Energiespeicher umfasst. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the current source (4) comprises an energy store.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des elektrischen Leiters (3) durch den Werkstoff des bandförmigen Lastträgers (1 ) selbst gebildet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a part of the electrical conductor (3) by the material of the band-shaped load carrier (1) itself is formed.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster elektrische Leiter (3) in oder benachbart einer Tragschicht (16) des bandförmigen Lastträgers (1 ) angeordnet ist und der zweite elektrische Leiter (18) in oder benachbart einer auf der der Tragschicht (16) abgewandten Seite des bandförmigen Lastträgers (1 ) angeordneten Laufschicht (17) angeordnet ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a first electrical conductor (3) in or adjacent to a support layer (16) of the band-shaped load carrier (1) is arranged and the second electrical conductor (18) in or adjacent to a on the side facing away from the support layer (16) of the band-shaped load carrier (1) arranged running layer (17) is arranged.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrischer Leiter (3, 18) zumindest teilweise in Bewegungsrichtung (B) des bandförmigen Lastträgers (1 ) in einem parallelen Abstand von 5 bis 15 mm von den Längskanten (10, 1 1 ) des Lastträgers (1 ) verläuft. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one electrical conductor (3, 18) at least partially in the direction of movement (B) of the band-shaped load carrier (1) at a parallel distance of 5 to 15 mm from the longitudinal edges ( 10, 1 1) of the load carrier (1).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanisch mit dem integrierten Schaltkreis (19) des Transponders (2) verbunden Spule (20) von einer Omega-förmigen Antenne (22) umgeben ist, die kapazitiv mit der Spule (20) des Transponders (2) verbunden ist, wobei der Kreisbogenabschnitt (22) der Omega-förmigen Antenne (21 ) die Spule (20) mit Abstand umgreift und wobei der integrierte Schaltkreis (19) in einem Mündungsbereich (25) des Omega-förmigen Antenne (21 ) angeordnet ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the galvanically connected to the integrated circuit (19) of the transponder (2) coil (20) by an omega-shaped antenna (22) is surrounded, which capacitively with the Coil (20) of the transponder (2) is connected, wherein the circular arc portion (22) of the omega-shaped antenna (21) surrounds the coil (20) at a distance and wherein the integrated circuit (19) in an orifice region (25) of the omega -shaped antenna (21) is arranged.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Omega- förmige Antenne (21 ) von einem Federdraht gebildet ist. 10. The device according to claim 9, characterized in that the omega-shaped antenna (21) is formed by a spring wire.
1 1 . Bandförmiger Lastträger mit einer Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche. 1 1. Band-shaped load carrier with a device according to one of the preceding claims.
12. Verfahren zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustande eines bandförmigen Lastträgers (1 ) unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem aus dem Transponder (2) unabhängig von dem Zustand des wenigstens einen an einen Signaleingang (12) angeschlossenen elektrischen Leiters (3) individuelle Informationen des Transponders mittels der Empfangseinrichtung (6) ausgelesen werden und wobei die individuellen Informationen des Transponders (2) durch das an dem wenigstens einen elektrischen Leiter (3) und an dem wenigstens einen Signaleingang (12) anliegende elektrische Potential bestimmt wird, wobei die Auswerteeinrichtung (8) die variablen Daten hinsichtlich des Schaltzustandes an dem wenigstens einen Signaleingang (12) auswertet. 12. A method for determining a hazardous condition of a band-shaped load carrier (1) using a device according to any one of the preceding claims, wherein from the transponder (2) regardless of the state of at least one connected to a signal input (12) electrical conductor (3 ) individual information of the transponder by means of the receiving device (6) are read out and wherein the individual information of the transponder (2) by the at least one electrical conductor (3) and at least one signal input (12) applied electrical potential is determined the evaluation device (8) evaluates the variable data with regard to the switching state at the at least one signal input (12).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einem bestimmten Informationsgehalt der ausgelesenen individuellen Informationen die Auswerteinrichtung einen Störungszustand erkennt und eine entsprechende Meldung generiert. 13. The method according to claim 12, characterized in that in response to a particular information content of the read out individual information, the evaluation device detects a fault condition and generates a corresponding message.
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