本發(fā)明涉及一種能量引導(dǎo)鏈條，其包括用于引導(dǎo)在基座和相對(duì)于基座可運(yùn)動(dòng)的攜動(dòng)件之間的一個(gè)或多個(gè)管線的多個(gè)相互連接的鏈節(jié)或鏈段。鏈節(jié)或鏈段為了形成轉(zhuǎn)向弧形件而相對(duì)彼此是可彎曲的。已知多種能夠用于構(gòu)造能量引導(dǎo)鏈條的可能性方案。能量引導(dǎo)鏈條可以例如由單個(gè)鏈節(jié)組成。在該意義上的能量引導(dǎo)鏈條也可以區(qū)段地通過多個(gè)可彎曲的鏈段一體地或者完全地一體地制造。本發(fā)明因此不僅可以應(yīng)用于真實(shí)的節(jié)鏈，而且同樣可應(yīng)用于管線引導(dǎo)件，所述管線引導(dǎo)件沿著縱向方向完全地一體地制造。

能量引導(dǎo)鏈條(特別是不完全免受外部影響的能量引導(dǎo)鏈條)可能被損壞，例如由于卡住的外來體所導(dǎo)致。在此，可能發(fā)生部分地或者完全地破裂。即使在被保護(hù)的能量引導(dǎo)鏈條中，也可能例如由于過度的磨損、過高的溫度或者在額定范圍以外的其它邊界條件，而在能量引導(dǎo)鏈條中發(fā)生故障。

破裂在最壞的情況下會(huì)導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)被引導(dǎo)的管線斷裂。

本發(fā)明因此特別是涉及一種能量引導(dǎo)鏈條以及相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(英文為“monitoring System”)，該能量引導(dǎo)鏈條實(shí)施用于防止被引導(dǎo)的一個(gè)管線或者多個(gè)管線的斷裂。能量引導(dǎo)鏈條為此包括用于監(jiān)測(cè)能量引導(dǎo)鏈條是否功能良好的探測(cè)器(例如傳感器、感應(yīng)器或諸如此類)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括至少一個(gè)分析處理單元，所述分析處理單元與能量引導(dǎo)鏈條上的探測(cè)器相連接。

背景技術(shù)：

具有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和傳感器的能量引導(dǎo)鏈條由國際專利申請(qǐng)WO2004/090375AI或者WO2013/156607AI公開。這個(gè)系統(tǒng)基于力測(cè)量的方法。如果施加的拉力或者壓力位于額定值范圍之外，這個(gè)系統(tǒng)保護(hù)鏈本身免受破裂。這些方法是可靠的，但是要求相對(duì)耗費(fèi)的對(duì)于力測(cè)量的測(cè)量技術(shù)。此外，力傳感器僅僅能夠受限制地被擴(kuò)展或者力的允許的額定值范圍通常應(yīng)用特定地被調(diào)整。

用于防止管線斷裂的其它的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由國際專利申請(qǐng)WO2009/095470AI公開。在此，攜動(dòng)件通過耦合如下那樣地可拆卸地與能量引導(dǎo)鏈條連接，在超過力極限值時(shí)，自動(dòng)松脫并且采用緊急停機(jī)。該超過可以通過力測(cè)量來確定，其中，相應(yīng)地涉及上述的缺點(diǎn)。替代地，此處也建議一種額定破裂部位，但是所述額定破裂部位在實(shí)踐中只是很難能夠適配不同的應(yīng)用情況。在兩種情況下，在實(shí)踐中常常發(fā)生錯(cuò)誤觸發(fā)或者不必要的緊急停機(jī)，因?yàn)槌^力值并不一定伴隨著破裂。此外，該系統(tǒng)應(yīng)該公開地具有預(yù)備引導(dǎo)單元，以便補(bǔ)償由于慣性引起的制動(dòng)路徑。

專利文獻(xiàn)JP2009052714A或者專利JP4847935B2描述了用于能量引導(dǎo)鏈條的電光的破裂識(shí)別系統(tǒng)。為此建議，沿著鏈在外部地在連接片上引導(dǎo)光學(xué)的光纜或者光纖。當(dāng)光數(shù)量未超過預(yù)定的極限值時(shí)，探測(cè)器檢測(cè)光纖引導(dǎo)的光的數(shù)量，并且識(shí)別裝置確定能量引導(dǎo)鏈條中的破裂。該解決方法特別適合于破裂識(shí)別。但是其是相當(dāng)昂貴的并且在典型地敏感的光纖本身發(fā)生故障時(shí)，例如由于老化或者外部影響，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤觸發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述的現(xiàn)有技術(shù)，因此本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種對(duì)于很多應(yīng)用領(lǐng)域能夠簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的解決方法，通過所述解決方案能夠避免了能量引導(dǎo)鏈條中的管線斷裂。同時(shí)，也應(yīng)降低破裂被錯(cuò)誤識(shí)別的概率或者降低錯(cuò)誤觸發(fā)比率。此外，該解決方法應(yīng)盡可能堅(jiān)固的和耐用。

該任務(wù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量引導(dǎo)鏈條或者根據(jù)權(quán)利要求16所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并且根據(jù)權(quán)利要求20的應(yīng)用用途得以解決。

根據(jù)本發(fā)明的能量引導(dǎo)鏈條特點(diǎn)是，探測(cè)器與低延伸率的觸發(fā)繩(英文為“triggering cord”)作用連接，用于檢測(cè)能量引導(dǎo)鏈條中的實(shí)際的破裂或者故障。在此，觸發(fā)繩被能量引導(dǎo)鏈條優(yōu)選基本上在中性軸的高度上被引導(dǎo)。中性軸(也稱為零位線)是能量引導(dǎo)鏈條的橫截面的層，該層的長度在轉(zhuǎn)向弧形件彎曲或者移動(dòng)時(shí)不變化。在觸發(fā)繩的相應(yīng)的位置中，破裂檢測(cè)變得更精確和更簡(jiǎn)單。優(yōu)選地，能量引導(dǎo)鏈條以規(guī)律的間距地并且至少在與轉(zhuǎn)向弧形件由于攜動(dòng)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的區(qū)域相應(yīng)的長度上引導(dǎo)觸發(fā)繩。每個(gè)繩形式的繩索或者連接結(jié)構(gòu)適合作為觸發(fā)繩，所述繩索或者連接結(jié)構(gòu)可以與探測(cè)器以機(jī)械方式共同作用。特別地，每個(gè)觸發(fā)繩考慮具有低延伸率，在運(yùn)行中在攜動(dòng)件上標(biāo)稱允許的最高拉力的情況下，該觸發(fā)繩的固有拉伸小于能量引導(dǎo)鏈條的固有拉伸(包括鉸接式連接結(jié)構(gòu)的間隙)。

在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，探測(cè)器具有用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的接收器，并且觸發(fā)繩機(jī)械地與接收器共同作用。因此，實(shí)現(xiàn)特別簡(jiǎn)單的和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)類型。

觸發(fā)繩是持久柔性的(flexibel)、特別是柔軟的(biegeschlaff)。作為合適的低延伸率的是(特別是在機(jī)械的作用原理中)如下觸發(fā)繩：該觸發(fā)繩的拉伸(技術(shù)上的拉伸)在工作負(fù)載中(也就是說，與正常運(yùn)行(不是在破裂的情況下)相應(yīng)的標(biāo)稱牽引負(fù)載時(shí))參照初始長度是<3％、優(yōu)選<1％。優(yōu)選地，這種拉伸在雙倍工作負(fù)載中也還保持在線性彈性范圍內(nèi)。

本發(fā)明因此不基于攜動(dòng)件上最大允許的力，而是通過觸發(fā)繩檢測(cè)出鏈條的真實(shí)的破裂，其中，在攜動(dòng)件上出現(xiàn)最大允許的力時(shí)應(yīng)緊急停機(jī)。因此，錯(cuò)誤觸發(fā)比率(英文為“spurious trip rate”)顯著地降低，也就是說，避免了不必要的停止。根據(jù)本發(fā)明的與觸發(fā)繩用于破裂檢測(cè)的共同作用此外能夠?qū)崿F(xiàn)較簡(jiǎn)單和/或成本低廉實(shí)施的探測(cè)器的使用。相應(yīng)地，也適用于分析處理單元。

借助于觸發(fā)繩的監(jiān)測(cè)，與先前已知的力測(cè)量原理相比，也獨(dú)立于應(yīng)用情況：例如長度有關(guān)的重量、或在運(yùn)行中被消除的摩擦力。因此，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是，檢測(cè)原理適合于鏈條長度的其它范圍，也就是說，不變地適合于許多應(yīng)用。

當(dāng)觸發(fā)繩以拉索的類型布置時(shí)，可以使用特別簡(jiǎn)單的探測(cè)器。在這種類型的適宜的實(shí)施方案中，探測(cè)器包括用于檢測(cè)路程、速度和/或加速度的至少一個(gè)接收器，也就是說，用于測(cè)量路程、速度、加速度或者作為可能的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的上述的組合。探測(cè)器例如可以具有配備用于產(chǎn)生輸出信號(hào)的多頻振蕩器的接收器。接收器也可以是真正的測(cè)量?jī)x器(例如傳感器、感應(yīng)器或諸如此類)的一部分。原則上，每個(gè)在破裂情況下對(duì)觸發(fā)繩的狀態(tài)方面的改變起反應(yīng)的裝置都適合作為接收器。

特別地，在每個(gè)鏈側(cè)上，相應(yīng)的觸發(fā)繩設(shè)有相應(yīng)的接收器。借助兩個(gè)觸發(fā)繩可以識(shí)別出例如在僅一個(gè)連接片繩股中的部分故障。也可以通過冗余(Redundanz)來減小錯(cuò)誤觸發(fā)比率。

在用于兩側(cè)監(jiān)測(cè)的成本低廉的實(shí)施形式中，連貫的觸發(fā)繩沿著一連接片繩股去地并且沿著另一連接片繩股回來地引導(dǎo)。觸發(fā)繩在此在鏈條端部上轉(zhuǎn)向(例如通過可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)向裝置)。轉(zhuǎn)向裝置(特別是旋轉(zhuǎn)軸線)可以因此與僅一個(gè)探測(cè)器作用連接，用以識(shí)別出不對(duì)稱的偏移。與正常運(yùn)行相比，在轉(zhuǎn)向中這樣的不對(duì)稱或者拉伸或者移動(dòng)能夠推導(dǎo)出兩個(gè)連接片中的一個(gè)中的破裂。這在實(shí)踐中在發(fā)生故障時(shí)是典型的過程，也就是說，兩個(gè)連接片繩股同時(shí)破裂是極其罕見的。

但是也可以考慮，在每一側(cè)上設(shè)置特定的觸發(fā)繩，或者僅僅在一側(cè)上設(shè)置僅一個(gè)觸發(fā)繩。觸發(fā)繩此外具有與能量引導(dǎo)鏈條的長度大約相等的總長度并且無論如何都小于能量引導(dǎo)鏈條的長度的1.5倍。

在具有兩側(cè)監(jiān)測(cè)裝置的一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施形式中，特別是，如果不希望發(fā)生冗余，則為兩個(gè)分離的觸發(fā)繩或者被轉(zhuǎn)向的連貫觸發(fā)繩的兩個(gè)區(qū)段設(shè)置唯一的探測(cè)器。與探測(cè)器的類型無關(guān)地，探測(cè)器可以設(shè)置在能量引導(dǎo)鏈條的固定的端部上或者可運(yùn)動(dòng)的端部上。

例如可以使用用于安全繩或者拉索的拉繩開關(guān)(英文為“rope pull safety switch”)結(jié)構(gòu)類型的常規(guī)接收器。其它成本低廉的接收器也特別是適合用于檢測(cè)跳躍式的參數(shù)變化，例如：蹺板開關(guān)，線性位置發(fā)送器或者路徑傳感器，增量傳感器，震動(dòng)傳感器，加速度傳感器，等等。它們通常允許確定出對(duì)于在破裂的情況下兩個(gè)狀態(tài)之間的信號(hào)電平變化而言的切換閾值。

但是，也處于本發(fā)明框架內(nèi)的是，真實(shí)地測(cè)量出在觸發(fā)繩的接收器側(cè)的端部上的位置、速度和/或加速度。優(yōu)選地，接收器應(yīng)確保以防在時(shí)間上緩慢的變化(例如熱膨脹)的公差，并且確保借助觸發(fā)繩可靠地檢測(cè)出該位置中跳躍式地產(chǎn)生的變化。后者可以通過檢測(cè)速度或者必要時(shí)加速度而變得容易。

在機(jī)械的測(cè)量原理中有利的是，在能量引導(dǎo)鏈條上設(shè)置有獨(dú)立安裝的或者集成的繩引導(dǎo)裝置或者孔眼，所述繩引導(dǎo)裝置或者孔眼沿著縱向方向自由運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)觸發(fā)繩。因此，能夠以簡(jiǎn)單的方式使探測(cè)器檢測(cè)出在能量引導(dǎo)鏈條中存在破裂時(shí)觸發(fā)繩的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，孔眼可以保證特別是在中性軸的高度上的觸發(fā)繩的預(yù)定義的位置。

為了盡可能無延遲并且無損失地將觸發(fā)繩的運(yùn)動(dòng)傳遞到接收器上，觸發(fā)繩不僅技術(shù)上是低延伸率的，而且優(yōu)選被保持在合適的預(yù)應(yīng)力下。因此，一個(gè)優(yōu)選的機(jī)械的實(shí)施形式設(shè)置為，探測(cè)器設(shè)置在鏈條端部上并且觸發(fā)繩在該處預(yù)緊地安裝，例如以一個(gè)繩端部固定在接收器上并且以另一繩端部固定在被監(jiān)測(cè)的縱向區(qū)域的端部上。被監(jiān)測(cè)的縱向區(qū)域的端部?jī)?yōu)選位于另一鏈條端部上或者攜動(dòng)件上，在該處相應(yīng)的繩端部被固定。

被監(jiān)測(cè)的區(qū)域替代地僅僅能夠達(dá)到能量引導(dǎo)鏈條的長度的一部分。例如可以從每一側(cè)出發(fā)檢測(cè)出觸發(fā)繩大約大于一半總長度。

例如合適預(yù)緊的螺旋彈簧或者轉(zhuǎn)向輪與張緊重量相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力。探測(cè)器在固定的基座的情況下適宜地設(shè)置在基座上，由此，在能量引導(dǎo)中避免了相應(yīng)的附加管線。相反的布置也落在本發(fā)明的框架內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)也是，合適的預(yù)應(yīng)力僅在非常小部分與應(yīng)用情況相關(guān)，并且在觸發(fā)繩具有足夠的低延伸率的情況下不必精確地適配于能量引導(dǎo)鏈條的整個(gè)長度。

為了避免單獨(dú)由于彎曲而錯(cuò)誤觸發(fā)，在拉索式起作用的觸發(fā)繩的情況下有利的是，孔眼以規(guī)律地間距設(shè)置，特別是以這樣的間距，所述間距在縱向方向觀察小于等于能量引導(dǎo)鏈條在轉(zhuǎn)向弧形件的180°弧度(弧形長度)上延伸的長度的50％，優(yōu)選小于等于33％。

在特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，在每個(gè)鏈節(jié)或者在每個(gè)鏈段上設(shè)置用于觸發(fā)繩的引導(dǎo)孔眼。因此，拉力變化可以通過繩在轉(zhuǎn)向弧形件中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而減小。

適宜地，孔眼實(shí)施為，孔眼以滑動(dòng)引導(dǎo)類型的方式至少在鏈節(jié)或鏈段長度的一部分上沿著縱向方向延伸，并且實(shí)施成具有橫向間隙。為了將觸發(fā)繩的磨損最小化，孔眼兩側(cè)上具有嘴部，所述嘴部拱形地或者圓形地沿著縱向方向敞開。嘴部的曲率優(yōu)選適配于鏈節(jié)或鏈段的最大彎曲。由此降低了由于孔眼自身的摩擦所引起的磨損?？籽垡材軌?qū)嵤榧冎瘘c(diǎn)的引導(dǎo)件，例如實(shí)施為環(huán)面形的。在最后提到的情況中，觸發(fā)繩在轉(zhuǎn)向弧形件中的走向很少與中性軸的走向一致，而是接近多邊形的。在轉(zhuǎn)向弧形件更好地近似于中性軸，可以通過孔眼的較大的縱向延伸范圍來實(shí)現(xiàn)。替代地，在每個(gè)鏈節(jié)或鏈段中可以設(shè)置兩個(gè)孔眼，分別接近于相鄰的鏈節(jié)或鏈段。

在優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述實(shí)施形式允許已有的能量引導(dǎo)鏈條的改型，孔眼作為組成部分集成到獨(dú)立的分隔片中。分隔片經(jīng)常為了分隔能量引導(dǎo)鏈條的內(nèi)腔而已經(jīng)存在改型也可以通過孔眼進(jìn)行，所述孔眼作為獨(dú)立的構(gòu)件，特別是作為注塑成型件，實(shí)施用于固定在鏈節(jié)或鏈段上，例如在分隔片或者在側(cè)接片上。在制造時(shí)已經(jīng)集成到能量引導(dǎo)鏈條的側(cè)接片中的孔眼也允許以后改型觸發(fā)繩和傳感器。

如已知的那樣，拉負(fù)荷和推負(fù)荷之間變化時(shí)在主要常規(guī)的能量引導(dǎo)鏈條中由于鉸鏈連接的間隙產(chǎn)生受限制的拉伸或者壓縮，所述拉伸或者壓縮在由接收器、探測(cè)器和/或分析處理單元進(jìn)行的分析處理或者檢測(cè)中考慮到公差方面。這特別是在長的能量引導(dǎo)鏈條中也適用。為了降低這種效應(yīng)，適宜的是，能量引導(dǎo)鏈條配備的有張力消除裝置。申請(qǐng)人在國際專利申請(qǐng)WO99/42743AI中已經(jīng)建議合適的局部的張力消除裝置。較昂貴的張力消除裝置已經(jīng)由公開文獻(xiàn)DE19752377AI公開。

在機(jī)械的檢測(cè)原理中，觸發(fā)繩優(yōu)選作為繩或者線纜、或者單纖，特別地由鋼絲或者技術(shù)上的合成材料制造。開頭提到的在工作負(fù)載中小的伸展性能夠通過這樣的繩或者線纜容易地實(shí)現(xiàn)?？估瓘?qiáng)度可以小于能量引導(dǎo)鏈條的抗拉強(qiáng)度，只要保證該抗拉強(qiáng)度足夠用于與探測(cè)器的共同作用，例如用于設(shè)置的彈簧拉緊。觸發(fā)繩與作用原理無關(guān)地選擇為柔性的并且經(jīng)久地抵抗持續(xù)變化的彎曲負(fù)荷。

可以設(shè)置為，觸發(fā)繩在鏈條中存在破裂時(shí)自身同樣破裂。為此，可以設(shè)置為，觸發(fā)繩實(shí)施成具有小的抗拉強(qiáng)度，從而在能量引導(dǎo)鏈條存在破裂時(shí)觸發(fā)繩也破裂。以這種方式，在破裂時(shí)由探測(cè)器檢測(cè)到中斷。這能夠例如實(shí)現(xiàn)具有小的抗拉強(qiáng)度并且優(yōu)選高的屈服比的柔性觸發(fā)器。

與檢測(cè)原理無關(guān)地，如提到的那樣有利的是，設(shè)置兩個(gè)觸發(fā)繩。適宜地，第一觸發(fā)繩沿著外側(cè)設(shè)置，并且第二觸發(fā)繩沿著對(duì)置的外側(cè)設(shè)置，其中，優(yōu)選對(duì)于每一側(cè)而言，相應(yīng)的接收器與相應(yīng)的觸發(fā)繩相連接。常規(guī)的結(jié)構(gòu)類型特別是這樣的，在所述結(jié)構(gòu)類型中，每個(gè)鏈節(jié)分別具有兩個(gè)外部的側(cè)接片或者側(cè)接片部分，所述側(cè)接片或者側(cè)接片部分鉸接式地與相鄰的側(cè)接片或者側(cè)接片部分相連接，其中，連接片繩股典型地通過橫向連接片連接。

本發(fā)明除了能量引導(dǎo)鏈條的特別構(gòu)型也涉及到根據(jù)權(quán)利要求16的前序部分的、用于保護(hù)能量引導(dǎo)鏈條免受管線斷裂的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)是相應(yīng)于上述的實(shí)施形式的能量引導(dǎo)鏈條，其中，與觸發(fā)繩連接的探測(cè)器銜接至分析處理單元，并且該分析處理單元關(guān)于能量引導(dǎo)鏈條中的可能的破裂方面分析處理通過探測(cè)器所檢測(cè)到的信號(hào)。

分析處理單元的合適的構(gòu)型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易得到的，特別是分析處理單元類似地匹配由WO2004/090375AI或者WO2013/156607AI公開的分析處理單元，或者TypPPDSbasic，PPDSadvanced或者PPDSpro(在德國科隆51127，igusGmbH公司可購得)的分析處理單元。分析處理單元可以模擬電路例如借助于施密特觸發(fā)器(Schmitt-Trigger)，或者通過具有計(jì)算單元(例如微處理器，F(xiàn)PGA，SPS等等)的數(shù)字電路來分析處理探測(cè)器的信號(hào)并且有利地用于將故障情況以發(fā)信號(hào)的方式發(fā)送到設(shè)備控制裝置上。也可以已經(jīng)在探測(cè)器自身中進(jìn)行分析處理，探測(cè)器將加工過的信號(hào)轉(zhuǎn)送至分析處理單元。

有利地，分析處理單元實(shí)施為，當(dāng)通過觸發(fā)繩識(shí)別到在能量引導(dǎo)鏈條中存在破裂時(shí)，分析處理單元觸發(fā)攜動(dòng)件的緊急停機(jī)。在探測(cè)器中使用真實(shí)的測(cè)量件或者測(cè)量?jī)x器(例如線性路程傳感器)或者將真實(shí)的測(cè)量件或者測(cè)量?jī)x器作為探測(cè)器時(shí)，實(shí)施形式有利的是，當(dāng)探測(cè)器的測(cè)量信號(hào)在公差區(qū)域以外時(shí)，分析處理單元識(shí)別到破裂。為此，例如上述的儀器已經(jīng)是合適的。

除了能量引導(dǎo)鏈條和所屬的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明也涉及特別適合于引導(dǎo)觸發(fā)繩的分隔片。根據(jù)本發(fā)明其特點(diǎn)是，分隔片包括用于在能量引導(dǎo)鏈條的縱向方向上延伸的觸發(fā)繩的用作繩引導(dǎo)件的孔眼?？籽墼诖丝梢宰鳛楠?dú)立的構(gòu)件制造并且固定在分隔片上，或者固定地集成到分隔片中。對(duì)于這兩種情況，例如以注塑成型方法的制造是合適的。

最后，本發(fā)明也涉及到根據(jù)權(quán)利要求20所述的將探測(cè)器與低延伸率的觸發(fā)繩應(yīng)用于檢測(cè)在能量引導(dǎo)鏈條中的破裂的應(yīng)用用途。在此，觸發(fā)繩機(jī)械地與探測(cè)器作用連接并且探測(cè)器基于在觸發(fā)繩中或者上的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的變化來識(shí)別出能量引導(dǎo)鏈條中的破裂。

附圖說明

本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和特征可依據(jù)所屬附圖由以下對(duì)實(shí)施例的說明中獲悉。附圖示出：

圖1A-1B：根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及根據(jù)本發(fā)明的能量引導(dǎo)鏈條的示意側(cè)視圖：在功能良好的狀態(tài)中(圖1A)以及在能量引導(dǎo)鏈條中存在破裂時(shí)(圖1B)；

圖2A-2B：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)器的輸出信號(hào)的示意走向：在根據(jù)圖1A的功能良好的狀態(tài)下的運(yùn)行中以及在根據(jù)圖1B的能量引導(dǎo)鏈條中存在破裂的情況下；

圖3：根據(jù)本發(fā)明配備的能量引導(dǎo)鏈條的俯視圖；

圖4：根據(jù)圖3中的剖切線IV-IV的縱剖面圖，具有以機(jī)械方式起作用的觸發(fā)繩，所述觸發(fā)繩被引導(dǎo)穿過孔眼；

圖5：探測(cè)器的實(shí)例，圖4的觸發(fā)繩與所述探測(cè)器共同作用。

具體實(shí)施方式

圖1A-1B作為示意圖示出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用10表示，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)能量引導(dǎo)鏈條12(以下縮寫為：EFK12)功能良好性。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10包括作為主要成分的：專門適配的(或配備的)能量引導(dǎo)鏈條12；分析處理單元14；和設(shè)置在能量引導(dǎo)鏈條12上的探測(cè)器16。該探測(cè)器16在信號(hào)技術(shù)方面與分析處理單元14連接。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10特別是用于防止在能量引導(dǎo)鏈條12故障的情況下所引導(dǎo)的管線發(fā)生斷裂。

當(dāng)能量引導(dǎo)鏈條12在某一位置上部分地或者完全地?cái)嚅_(例如示例性地在圖1B中在13處示出的那樣)，則能量引導(dǎo)鏈條一般不再滿足其功能。在破裂之后，能量引導(dǎo)鏈條12不保證能夠保護(hù)未詳細(xì)示出的管線，特別是防止其折斷。

為了引導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)管線(例如線纜，軟管或諸如此類)，能量引導(dǎo)鏈條12具有基本上已知的構(gòu)造。該能量引導(dǎo)鏈條12例如由多個(gè)單鏈節(jié)20組成，所述多個(gè)單鏈節(jié)橫向于縱向方向彼此鉸接地連接。能量引導(dǎo)鏈條12具有可運(yùn)動(dòng)的鏈條端部23，所述可運(yùn)動(dòng)的鏈條端部23固定在攜動(dòng)件24上。該能量引導(dǎo)鏈條12此外具有固定的鏈條端部25，所述固定的鏈條端部25固定地以法蘭方式連接在通?？臻g固定的基座26上。該攜動(dòng)件24相對(duì)于基座26例如沿著水平線來回地在圖1A-1B中向左和向右移動(dòng)。該攜動(dòng)件24例如是機(jī)器中可運(yùn)動(dòng)的連接部位，所述連接部位被供應(yīng)能量、數(shù)據(jù)和/或介質(zhì)。該基座26通常構(gòu)成固定的連接部位。該攜動(dòng)件24替代地也能夠是可豎直運(yùn)動(dòng)或者能夠沿著兩個(gè)軸線移動(dòng)。該能量引導(dǎo)鏈條12具有轉(zhuǎn)向弧形件28，所述轉(zhuǎn)向弧形件28與攜動(dòng)件運(yùn)動(dòng)相應(yīng)地同步移動(dòng)。該轉(zhuǎn)向弧形件28例如通過轉(zhuǎn)向輪或者主要通過鏈節(jié)20的限制角度的止擋來定義。

該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10監(jiān)測(cè)：能量引導(dǎo)鏈條12是否發(fā)生故障或出現(xiàn)破裂13。當(dāng)探測(cè)器16檢測(cè)到這種破裂13時(shí)，分析處理單元14識(shí)別到這種情況并且將這種情況進(jìn)一步用以信號(hào)化方式傳遞至上一級(jí)(未示出的)平臺(tái)，例如自身已知構(gòu)造類型的機(jī)器控制器或者自動(dòng)化系統(tǒng)。在檢測(cè)到破裂13的情況下，觸發(fā)攜動(dòng)件24急停。因此能夠在一個(gè)或多個(gè)管線上產(chǎn)生損害之前，使能量引導(dǎo)鏈條12可在破裂部位上被修復(fù)。

本發(fā)明的主要方面在于檢測(cè)原理，根據(jù)該檢測(cè)原理通過探測(cè)器16識(shí)別到破裂13。根據(jù)本發(fā)明，這通過至少一個(gè)觸發(fā)繩30實(shí)現(xiàn)，所述觸發(fā)繩30與探測(cè)器16作用連接，并且所述觸發(fā)繩30為此在能量引導(dǎo)鏈條12的一部分或者整個(gè)長度上延伸。

在根據(jù)圖1A至圖5示出的實(shí)施形式中，觸發(fā)繩30機(jī)械地與探測(cè)器16共同作用。

在根據(jù)圖1A至圖5的能量引導(dǎo)鏈條12的每個(gè)側(cè)上，呈拉索形式的觸發(fā)繩30借助于孔眼32(圖4詳細(xì)地示出所述孔眼)在能量引導(dǎo)鏈條12中被引導(dǎo)?？籽?2設(shè)置用于在能量引導(dǎo)鏈條12的中性軸(neutralen Faser)的高度上盡可能精確地引導(dǎo)?？籽?2以規(guī)律的間距設(shè)置，根據(jù)圖4分別例如設(shè)置在每個(gè)鏈節(jié)20上，或者設(shè)置在較短的鏈節(jié)上(例如在每個(gè)第二或者第三鏈節(jié)20上)。觸發(fā)繩30在繩端部上(所述繩端部位于基座26的一側(cè)上)通過張緊彈簧34設(shè)置在預(yù)應(yīng)力下。該繩端部固定在探測(cè)器16(參見圖5)的可運(yùn)動(dòng)的部分上，所述可運(yùn)動(dòng)的部分被張緊彈簧34加載。觸發(fā)繩30的另一繩端部固定在待監(jiān)測(cè)縱向區(qū)域的端部上。圖1A至圖5中，觸發(fā)繩固定在可運(yùn)動(dòng)的鏈條端部23和/或固定在攜動(dòng)件24上。相應(yīng)地，觸發(fā)繩30在能量引導(dǎo)鏈條12的整個(gè)長度上延伸并且因此可以在能量引導(dǎo)鏈條12的每個(gè)位置上檢測(cè)到破裂13。觸發(fā)繩30應(yīng)至少超過相應(yīng)于臨界的運(yùn)動(dòng)區(qū)域(特別是轉(zhuǎn)向弧形件28)的長度。

在破裂13的情況下，在破裂部位上，由于能量引導(dǎo)鏈條12的破裂端部彼此裂開，因此在兩個(gè)孔眼32之間產(chǎn)生較大的間距。因此，產(chǎn)生出被定義地引導(dǎo)的觸發(fā)繩30從預(yù)定義的標(biāo)稱位置(或其正常走向)的位移。因此，在觸發(fā)繩30的預(yù)緊地固定的繩端部上又能夠確定在位置或速度或加速度方面的運(yùn)動(dòng)學(xué)變化。所述檢測(cè)在根據(jù)圖1A至圖5的探測(cè)器16中通過配置給觸發(fā)繩30的接收器36(例如線性行程傳感器)進(jìn)行。觸發(fā)繩30因此作為拉索以力傳遞的方式作用到相應(yīng)的接收器36上。當(dāng)然，觸發(fā)繩30的斷裂也能夠被檢測(cè)，但不是必須的。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)觸發(fā)繩30，在能量引導(dǎo)鏈條12的每一側(cè)分別設(shè)置一個(gè)。探測(cè)器16相應(yīng)地包括兩個(gè)接收器36。但原則上足夠的是，實(shí)施例具有僅一個(gè)觸發(fā)繩30(例如居中地穿過能量引導(dǎo)鏈條12的橫截面)，和僅一個(gè)相應(yīng)的接收器36。

圖2A示出接收器36的輸出信號(hào)S的走向，所述走向相應(yīng)于正常運(yùn)行(例如攜動(dòng)件24的周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng))。僅僅出現(xiàn)幅度小的、在時(shí)間上緩慢的波動(dòng)。相反地，圖2B示出跳躍式的信號(hào)峰值，所述信號(hào)峰值在能量引導(dǎo)鏈條12中存在破裂13的情況下產(chǎn)生，因?yàn)橛|發(fā)繩30將不平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)傳遞到接收器36上。這種信號(hào)峰值例如在破裂自身的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生，然而也在例如破裂部位運(yùn)動(dòng)經(jīng)過轉(zhuǎn)向弧形件28時(shí)產(chǎn)生。

輸出信號(hào)S中的信號(hào)峰值(如在圖2B中那樣)能夠通過本身已知的信號(hào)處理器(例如單通道分析器或者窗口比較器)在探測(cè)器16中被提取，用以可靠地檢測(cè)到破裂13并且與無關(guān)緊要的波動(dòng)相區(qū)分。探測(cè)器16將相應(yīng)的輸出信號(hào)以信號(hào)技術(shù)的方式轉(zhuǎn)送至分析處理單元14。接收器36的輸出信號(hào)S的信號(hào)處理也可以很大程度上在分析處理單元14自身中進(jìn)行。分析處理單元14在兩種情況下識(shí)別出已檢測(cè)出破裂，并且，將相應(yīng)的輸出信號(hào)傳送至高一級(jí)的平臺(tái)。

因?yàn)橹挥挟?dāng)盡管存在破裂13仍使能量引導(dǎo)鏈條12運(yùn)行持續(xù)一定持續(xù)時(shí)間時(shí)，通常才會(huì)在被引導(dǎo)的管線上首先產(chǎn)生損害，因此對(duì)實(shí)際破裂的檢測(cè)避免了不必要的錯(cuò)誤觸發(fā)。也可以例如借助分析處理單元14中的相應(yīng)的計(jì)數(shù)器來設(shè)置附加的公差，用以在幾個(gè)不多的信號(hào)峰值之后或者在被兩個(gè)接收器36分析處理后才觸發(fā)。

代替通過接收器36對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)(在這里為路程或者例如速度和/或加速度)的真實(shí)測(cè)量，可以僅僅檢測(cè)所述觸發(fā)繩30的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的閾值超出，并且，例如將其作為輸出電平變化來傳送至分析處理單元14。這可以例如簡(jiǎn)單地借助于蹺板開關(guān)或者撥動(dòng)開關(guān)(未示出)作為接收器來實(shí)現(xiàn)，觸發(fā)繩與所述接收器例如根據(jù)絆網(wǎng)(Stolperdraht，英文中為“tripwire”)類型共同作用。

圖3-4示出在能量引導(dǎo)鏈條12的縱向區(qū)段中在轉(zhuǎn)向弧形件28上鏈節(jié)20的示例性典型構(gòu)型。鏈節(jié)20在這里由四個(gè)主成分組成：兩個(gè)對(duì)置的側(cè)接片21和兩個(gè)橫向連接片22，所述兩個(gè)橫向連接片22平行地保持所述側(cè)接片21。單件21、22例如由合成材料以注塑成型方法制造。每個(gè)側(cè)接片21分別在一個(gè)縱向端部上具有支承栓并且在對(duì)置的縱向端部上具有相應(yīng)的接收部。由栓組成的配對(duì)件和接收部構(gòu)成了在縱向相鄰的側(cè)接片21之間垂直于縱向方向可擺動(dòng)的鉸鏈連接結(jié)構(gòu)。在根據(jù)圖3-4的能量引導(dǎo)鏈條12中，鉸鏈連接的擺動(dòng)軸線分別位于大約側(cè)接片21的窄邊之間的一半高度上的橫截面中。相應(yīng)地這里得出，中性軸的大約中心的位置(參照能量引導(dǎo)鏈條12的橫截面)。側(cè)接片21的鏈接結(jié)構(gòu)在每一側(cè)上分別得出接片所連成的接片股(Laschenstrang)。

在延伸的能量引導(dǎo)鏈條12中，預(yù)緊的觸發(fā)繩30盡可能精確地設(shè)置在中性軸的高度上，也就是說，如在圖4中左側(cè)看到的那樣設(shè)置在擺動(dòng)軸線的高度上。相應(yīng)地，孔眼32設(shè)置為使得觸發(fā)繩30在這個(gè)高度上引導(dǎo)穿過。在根據(jù)圖3-4的實(shí)施例中，孔眼32作為獨(dú)立的構(gòu)件例如以注塑成型方法制造并且借助于鎖止連接結(jié)構(gòu)固定地在分隔片29上在內(nèi)部緊固在能量引導(dǎo)鏈條12中。分隔片29(作為已知的結(jié)構(gòu)類型的獨(dú)立的部件)借助于鎖止連接結(jié)構(gòu)固定在兩個(gè)橫向連接片22上，特別是在縱向方向和高度方向上以及必要時(shí)在橫向方向上固定在能量引導(dǎo)鏈條12上。替代地，孔眼32也可以直接在制造時(shí)相應(yīng)地集成到分隔片29中。每個(gè)孔眼32的側(cè)面的穿通開口(未詳細(xì)示出)用于觸發(fā)繩30能夠容易地從側(cè)面引入。替代示出的實(shí)施例，孔眼例如也能夠在設(shè)置在側(cè)接片21側(cè)面外部。

孔眼32在機(jī)械的作用原理中沿著縱向方向可自由運(yùn)動(dòng)并且磨損很小地引導(dǎo)觸發(fā)繩30，但是在預(yù)定義的高度上穿過能量引導(dǎo)鏈條12。在能量引導(dǎo)鏈條12中存在破裂(例如在一側(cè)的側(cè)接片21所形成的側(cè)接片股中)時(shí)，必然地產(chǎn)生觸發(fā)繩30的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄噜彽目籽?2之間的間距增大。

在根據(jù)圖3-4的能量引導(dǎo)鏈條12中，兩個(gè)鏈節(jié)20之間的彎曲的限界被止擋部這樣調(diào)整，使得轉(zhuǎn)向弧形件28始終包括至少三個(gè)鏈節(jié)20?？籽?2布置在每個(gè)鏈節(jié)上的情況下，孔眼32間的間距(參照在180°轉(zhuǎn)向弧形件28的弧度長度上的能量引導(dǎo)鏈條12區(qū)段長度)小于這個(gè)區(qū)段長度的三分之一(≤33％)。因此，在轉(zhuǎn)向弧形件28中，觸發(fā)繩30的走向很好地接近于中性軸的位置。

根據(jù)圖3-4，孔眼32此外實(shí)施成滑動(dòng)引導(dǎo)類型，其具有沿著縱向方向的延伸范圍和具有相對(duì)于自由的繩或繩索引導(dǎo)而言足夠的橫向間隙。孔眼32在兩個(gè)縱向端部上具有嘴部33，所述嘴部33沿著縱向方向拱形地或者圓形地敞開。嘴部33的曲率或者彎曲半徑在圖4中選擇為使得在相鄰的鏈節(jié)20最大彎曲時(shí)也實(shí)現(xiàn)了觸發(fā)繩30無棱地、磨損很小地穿過。優(yōu)選地，觸發(fā)繩30的材料選擇為使得必要時(shí)孔眼32不磨損觸發(fā)繩30。

例如由鋼絲制成的制動(dòng)拉索或者由塑料纖維制成的拉索是適宜的。在機(jī)械的作用原理中，優(yōu)選低延伸率的繩作為觸發(fā)繩30，例如由纖維制成的繩，其在工作負(fù)載中在技術(shù)方面的拉伸率<1％。圖3-4示出沿著外側(cè)，這里靠近側(cè)接片21(圖3中上面)的觸發(fā)繩30。在對(duì)置的外側(cè)上(圖3中下面)能量引導(dǎo)鏈條12優(yōu)選以相同的方式配備有第二觸發(fā)繩30和相應(yīng)的孔眼32。

圖5示出純示例性地示出用于探測(cè)器16的合適的接收器36。該接收器36實(shí)施為線性路徑傳感器。該接收器36包括滑塊50，所述滑塊50在固定的導(dǎo)向軌52上沿著在能量引導(dǎo)鏈條12的縱向方向的軸線可運(yùn)動(dòng)被引導(dǎo)。導(dǎo)向軌52固定在基座26上。觸發(fā)繩30的可運(yùn)動(dòng)的繩端部固定在滑塊50的一側(cè)上。張緊彈簧34安裝在另一側(cè)上。通過在基座26上預(yù)緊地保持的張緊彈簧34將觸發(fā)繩30預(yù)緊?；瑝K50應(yīng)在靜止?fàn)顟B(tài)中大約中心地位于導(dǎo)向軌52的端部止擋之間。接收器36檢測(cè)到設(shè)置在可運(yùn)動(dòng)的滑塊50上的位置發(fā)送器54(例如增量傳感器)的運(yùn)動(dòng)。在觸發(fā)繩30相對(duì)于真實(shí)的能量引導(dǎo)鏈條12相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳遞到滑塊50上進(jìn)而到位置發(fā)送器54上。位置發(fā)送器54的運(yùn)動(dòng)作為輸出信號(hào)S(參見圖2A-2B)由接收器36發(fā)出并且被探測(cè)器16或者必要時(shí)通過分析處理單元14處理，用以檢測(cè)出破裂13的出現(xiàn)。

附圖標(biāo)記列表：

10 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

12 能量引導(dǎo)鏈條(縮寫：EFK)

13 破裂

14 分析處理單元

16 探測(cè)器

20 鏈節(jié)

21 側(cè)接片

22 橫向連接片

23 可運(yùn)動(dòng)的鏈條端部

24 攜動(dòng)件

25 固定的鏈條端部

26 基座

28 轉(zhuǎn)向弧形件

29 分隔片

30 觸發(fā)繩

32 孔眼

33 嘴部

34 張緊彈簧

36 接收器

50 滑塊

52 導(dǎo)向軌

54 位置發(fā)送器