专利名称：传递驱动运动的传动带、驱动传动带的装置和传动带的起动运行方法
技术领域：
本发明涉及一种用于传递驱动运动的传动带，包括由弹性材料制成的传动带本体；沿传动带纵向延伸的并被传动带本体至少局部地包围的骨架，用于沿传动带纵向提高传动带本体的强度；其中，在传动带本体中设置有数据存储器用于储存数据。其次，本发明还涉及一种用于驱动传动带的装置，该传动带是为传递驱动运动而设置的，并且在该运动带中设置有数据存储器用于储存数据，此装置包括一个读数单元用于读取数据存储器，并包括一个驱动单元用于驱动该传动带。此外，本发明还涉及一种用于传动带的起动运行的方法，其中，配有数据存储器的传动带借助一个驱动单元被驱动。
背景技术：
在DE 10 2006 002 118 Al中公开了一种带传动装置，其包括具有标记的传动带。该标记是作为一种有源的(aktiv)标记设计的，由它可产生和发出电场或磁场或者光辐射。它例如可以作为霍尔传感器或作为应答器加以设计。离开传动带一定距离，位置固定地设置有一个探测器，当该标记在检测器旁边经过时，该探测器便能测得从该标记发出的信号。通过对标记的读取，便可断定传动带的位置和速度，以及特别是可以断定传动带的由磨损、容差或温度所决定的位置变化或移动情况。然而仍不能确保单为带传动的运行而使用允许的传动带，这些传动带例如就转速和牵引力而言可满足制造商的规格说明。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种传动带、一种用于驱动传动带的装置及一种用于传动带起动运行的方法，使得可以进一步提高运行安全性和可靠性。在此，还可保持制造成本尽可能低。
为实现上述目的，本发明结合权利要求I前序部分，其特征如下作为数据在数据存储器中储存的是至少一个传动带识别信息，其中，驱动运动根据该传动带识别信息能够被制止和/或能够被释放。本发明的特别优点在于传动带、传动带型号、传动带的制造商，几何参数如结构型式或长度，以及功能参数如最大允许转速或可传递的力，都可以储存在一个设置于传动带本身之中的数据存储器内。这种传动带识别信息可以借助一个适合的读数单元快速而可靠地读取，并以电子方式进一步处理。相应的信息例如可用于逻辑分析目的，其中，在传动带发货之前、在其存放于成品库中时、或者在将之从成品库中提出时，都可简单地加以检查并确保所涉及的就是合格的传动带。此外，若某个传动带有其单独的传动带编号为特征，一旦例如确定了在同批次产品内其它传动带中有材料缺陷时，该传动带便会由制造商劝阻使用并加以召回。在此，数据存储器的电子读取不仅简单而且快速和非常可靠。在对数据进行电子读取和进一步处理时可避免产生读数错误或传输错误。
若传动带在带传动等装置中构造使用，则在带传动装置的工作过程中或在传动带的起动运行过程中，集成于传动带内的数据存储器便可被读取。所读取的信息可与参考数据加以比较，在这些参考数据中储存了一些识别信息用于为这种带传动所准许的或经验证的传动带型号。根据比较的结果，即可制止或释放驱动运动。在本发明的范围内，所说驱动运动的制止或者说驱动运动的阻止应理解为传动带从静止状态的起动运行被禁止，或者已经起动运行的传动带在短时间起动运行后又被停止。当处于静止状态的传动带是如此加以定位的，使得一个读数单元能够读取数据存储器，此时便特别考虑仍然是静止的传 动带的阻止。只有当数据存储器通过已起动的驱动运动而达到读数单元的读数范围中时，此时才特别考虑传动带的短时起动和随即停止。与此相似，所说驱动运动的释放既包括允许传动带从静止状态的起动，也包括在读取经过读数单元的数据存储器之后和在有效地对数据存储器中所储存的传动带识别信息与所储存的参考数据进行核对之后驱动运动的事后准许。作为储存的参考数据，例如可以考虑关于许可的传动带型号的信息、单独的传动带识别编号和/或制造商信息说明。同样，按照一个禁用表，个别的传动带(通过其单独的传动带编号加以识别)或成批传动带，如果例如出现某种材料缺陷或存在制造商发出的某种召回通告，则可免除其使用。此外，在需要的情况下，若识别出错假批号、错误边缘条件、错误结构形式，等等，则可以实现功率限制(例如针对转速或转矩)。传动带本体例如可采用硫化处理加以制造。在此情况下，在成形传动带本体的过程中便将数据存储器嵌置到待硫化的橡胶基体中。或者作为另一选择，传动带本体也可以采用合适的注塑工艺加以制造。在此，数据存储器须安置到模具中，并加以包封注塑。例如可考虑采用以下材料交联的或热塑性的聚氨酯或热塑性的弹性体硫化橡胶(ΤΡΕ-ν，商品名，如作为由聚丙烯和硫化的EPDM的混合料的Santoprene (山都平))。根据本发明的一种优选的实施方式，数据存储器被设置在传动带本体的中性线(neutral Faser)的区域内，该中性线在围绕一个相对于传动带纵向横向定向的弯曲轴线进行弯曲时不受拉和/或受压，即被设置在传动带本体的骨架的区域内，或者说，设置在传动带本体的一个局部的材料堆积部的区域内，并至少局部地被传动带本体的材料包裹。有利的是，该数据存储器由此受到保护地设置在传动带本体中。机械作用特别是冲击或振动、热影响、以及在传动带的存库期间或在传动带运行过程中可能与之接触的化学材料，都不会损害到数据存储器。为了利用传动带本体的材料来包裹数据存储器，该数据存储器在传动带本体进行硫化或注塑之前便须安置到待硫化的橡胶基体中或模腔中，从而使得该数据存储器在硫化或注塑之后至少部分地被传动带本体包围。意想不到地发现数据存储器在骨架的区域内和/或在局部材料堆积部的区域内即在一个大的均质的橡胶部位中，如同例如它在一条齿带的一个齿的区域内或在一条筋带的一个依传动带纵向延伸的筋条的区域内，是如此受到保护地加以设置的，使得该数据存储器能够不受损害地经受住在硫化和注塑过程中产生的高达180°C的高温及高达15巴的高压力。所以这种制造方法是特别经济的，适于大批量产品生广O根据本发明的一项发展设计，数据存储器是一个集成的开关线路的一部分，该开关线路同一个与此集成的开关线路耦联的天线一起形成RFID-应答器。由此可有利地提供一种从外部无接触地可读取的、无源的数据存储器、该数据存储器无论是为了储存数据，还是为了传输数据，都不须与蓄能器相连接。依此，便可放弃安置蓄能器例如蓄电池到传动带本体中。由于放弃了蓄能器，还可达到一种很高的、在理论上甚至近于无限的使用寿命。此夕卜，RFID-应答器作为大批量产品是很有利的，从而可获得高的经济价值。根据本发明的一项发展设计，数据存储器、集成的开关线路以及天线，都至少局部地被一个保护套包围。保护套的配置可以大大提高封闭在该保护套中的功能部分(集成的开关线路连同数据存储器、天线)的抵抗能力，还可以防止功能部分直接与传动带本体或骨架的材料相接触，从而可以预防功能部分例如受到机械摩擦或化学反应造成的损害。此外，保护套还可在硫化过程中保护数据存储器。根据本发明的一项发展设计，保护套是密封设计的。保护套不含有空气，或者只含有少量空气。从而有利地进一步提高数据存储器的使用寿命，并预防污染。根据本发明的一项发展设计，保护套是用玻璃材料或塑料制成的。在此，有利的是采用不易发生反应的材料，其准确的化学成分可以如此选择，即，使得其一方面与被保护套 所包围的功能部分不起反应，另一方面与传动带本体或骨架的材料也不起反应。具有数据存储器的传动带的长时稳定性可由此进一步得到改进。此外，通过配置一个用硬质的耐高温的材料(玻璃或合适的塑料)制成的保护套，在硫化过程中和/或使用过程中，还可以大大减小作用于数据存储器的机械负荷和热负荷。为了实现上述目的，本发明结合权利要求7前序部分的特征在于在传动带的数据存储器中储存传动带识别信息；配置一个与读数单元和驱动单元配合作用的控制单元，从而根据传动带识别信息与所储存的参考数据的比较，可以向驱动单元输送一控制信号，以阻止和/或确定地释放传动带的驱动运动。本发明的特别优点在于只有当制造商授权生产的传动带被使用时，驱动单元才会驱动该传动带。否则，驱动运动会被阻止。这样便可显著提高运行安全性，并亦可预防使用不合适的传动带意外地起动运行本装置，如在安装一个未经许可的传动带产品之后违规错误地起动驱动装置。为了实现上述目的，本发明结合权利要求9前序部分的特征在于从传动带的数据存储器中读取至少一个传动带识别信息，并将其与参考数据进行比较以确定其一致性，从而在比较结果为一致的情况下便释放传动带的驱动运动，和/或在比较结果为不一致的情况下则阻止传动带的驱动运动。本发明的特别优点在于通过传动带中所储存的传动带识别信息与参考数据的对t匕，便可预防对未经许可的例如未经检查的或断定是坏的传动带的使用。由此还可防止错假传动带的误用，如误用低质量的冒牌传动带。根据本发明的一个特别优选的具体实施方式
，数据存储器可以一次性或反复地进行读取。特别是在对数据存储器进行反复读取时，在正常运行过程中并知悉驱动运动的速度的条件下，可以从缺少一个所期待的接收信号中推断出传动带的和/或读数单元的一个故障。此外，在对数据存储器进行反复读取过程中，除了能读取数据存储器中传动带识别信息之外，还至少可以读取传动带的或驱动装置的暂时储存的运行参数。在此，这些运行参数可利用传感器来检测，这些传感器被设置在传动带中和/或传动带外部。作为运行参数例如可包括温度、延伸率和压力。这些运行参数还可加以利用，借以及早看出传动带的即将来临的失效停运，或者借以断定利用传动带所传动的负荷的运行特性的证据。本发明的其它优点可由其它各项从属权利要求得出。
下面将参照附图对本发明作详细说明。附图表示图Ia按第一实施方式的传动带的纵剖视图，配有在传动带中被包裹地设置的数据存储器；图Ib图Ia所示传动带沿剖切线A_A的横截面视图；图2a按第二实施方式的传动带的纵剖视图，配有在传动带中被包裹地设置的数 据存储器；图2b图2a所示传动带沿剖切线B-B的横截面视图；图3用于驱动传动带的装置的侧视图；图4图3所示装置的俯视图。
具体实施例方式图Ia和Ib示出一种作为齿带设计的传动带1，作为其主要组成部件具有由硫化的弹性材料制成的传动带本体2 ;沿着传动带本体2依传动带纵向R延伸的、由许多单个芯线形成的骨架3 ;及RFID-应答器4。这种传动带I例如在带传动装置中用来将驱动运动从一主动轴传递到一从动轴。传动带本体2具有一个配有沿传动带纵向R依次相继设置的齿6的啮合区5，以及具有一个与该啮合区5相接界的背部区7。在该背部区7中，延伸着依传动带纵向R的骨架3。该骨架3的作用在于沿传动带纵向R提高传动带I的强度和稳定性。与骨架3相邻，设置有RFID-应答器4。RFID-应答器4是由一个集成的开关线路8所形成的，该开关线路具有一个数据存储器9，并与一天线10相耦联。RFID-应答器4被一个保护套11包围。保护套11及与之一起的RFID-应答器4以及数据存储器9都是完全被传动带本体2的材料包围起来的。保护套11是用玻璃材料制成的。它是气密设计的。在保护套11中是不含空气的。RFID-应答器4被包裹地设置在传动带本体2中的传动带I的骨架3和中性线F的区域内。中性线F在传动带I围绕一个相对于传动带纵向R横向定向的弯曲轴线B进行弯曲时，既不受拉力，也不受压力。因此，数据存储器9仅经受很小的弯曲负荷。此外，RFID-应答器4被设置在一个局部的材料堆积部12的区域内，该材料堆积部是通过齿6的大的均质的橡胶部位形成的。RFID-应答器4被设置在骨架3的、中性线F的和由齿6所形成的局部材料堆积部12的区域内，这样使得有可能在构造传动带I时将RFID-应答器4安置到待硫化的橡胶基体中，并随即加以硫化处理。如所预期的那样，业已证明结合包围着RFID-应答器4的保护套11如此确定的状态可导致获得以下结果在硫化过程中产生的高达180°C的高温及高达15巴的高压力都不会损害RFID-应答器4。根据本发明的另一个实施方式，如图2a和2b所示，传动带I是作为一种配有沿传动带纵向R延伸的筋条13的筋带设计的。在此，RFID-应答器4也是设置在中性线F的区域内，邻近于骨架3和一个通过三个筋条13的居中一个筋条所确定的局部材料堆积部12的区域内。根据本实施方式，RFID-应答器4也具有一个保护套11，而且可以在硫化之前便安置到形成传动带本体2的橡胶基体中，并加以硫化，不会出现损害RFID-应答器4的现象。相同的构件和构件功能均用相同的标记代号来表不。传动带I不仅可以作为齿带加以设计，而且可以作为筋带加以设计。对于传动带I可考虑采取任一种结构型式。例如，RFID-应答器4可以安置在楔形带中、扁平带中、或动力传动带中以及输送带中。图3和4所示用于传动带I的驱动装置具有一个驱动单元14 ;一个由驱动单元14所驱动的并经过一个轴15而与之相连的传动轮16 个利用传动带I而由传动轮16操纵的导向轮17 ;—个读数单元18，用于读取RFID-应答器4的被设置于传动带I中的数据存储器9 ;以及一个与读数单元18和驱动单元14协同作用的控制单元19。在RFID-应答 器4的数据存储器9中，储存着识别传动带I的信息，例如有传动带型号、传动带I的制造日期、产品批号、制造商说明信息、几何参数如传动带I的长度，以及功能性说明信息如拉力或转速。在数据存储器9中所储存的传动带识别信息可以利用读数单元18无接触地读取。根据从数据存储器9中所读取的传动带识别信息与在控制单元19中所储存的包含用于允许为该驱动装置相配用的传动带的参考数据进行比较所得结果，便可向驱动单元14发送一控制信号，以阻止和/或释放传动带I的驱动运动。为了释放和/或阻止传动带I的驱动运动，可按照下述方法执行。在对本装置进行维护之后，特别在更换传动带I之后，在起动运行时，将驱动运动传递到传动带I上。由于驱动运动之故，数据存储器9便进入到读数单元18的读数区20中。读数单元18发出一个载体信号，该信号由天线10检测到，由集成的开关线路8根据在数据存储器9中所储存的传动带识别信息加以调制，并发回到读数单元18。发回的和读数单元18所接收的信号被解调。这样，在数据存储器9中所储存的传动带识别信息便从所接收的信号中分离出来，并被输送给控制单元19。由控制单元19将传动带识别信息与所储存的参考数据加以比较。若传动带I被允许使用在该装置上，也就是说，从数据存储器9中所读取的传动带识别信息和参考数据获得了肯定的对比结果，传动带I的驱动运动即被释放。为此，一个相应的控制信号由控制单元19传送到驱动单元14。如果参考数据和从数据存储器9中所读取的传动带识别信息不一致，则停止驱动运动。同样有可能的是，RFID-应答器4在本装置起动运行时是处于读数单元18的读数区20中。在此情况下，不得驱动传动带1，以便将RFID-应答器4送入到读数区20中。代替这种情况，在数据存储器9中所储存的传动带识别信息与参考数据的比较也可以直接地和在现存的传动带I的情况下进行。在取得肯定的比较结果时，即释放驱动运动，其中，一个相应的控制信号由控制单元19传送到驱动单元14。若参考数据与传动带识别信息不一致，则阻止驱动运动。在数据存储器9中所储存的传动带识别信息与参考数据的比较不仅可在维护工作之后进行，而且可在本装置第一次起动的情况下在本装置的一次停工之后进行。同时还可考虑重复进行，例如按规定的或按随机确定的时间间隔，从读数单元18读取数据存储器9。以此方式例如便可获得关于驱动运动的速度的信息。如果在预定的时间内没有从RFID-应答器4接收到应答信号，则可由此断定传动带I或读数单元18出了故障。在此情况下，可引入相应的安全措施，例如制动过程。特别是在对数据存储器9进行反复读取时，除了传动带识别信息之外，还可以利用读数单元18从数据存储器9中读取其它数据，并由控制单元19进一步处理。例如可行的是数据由图中未示出的传感器检测到，并储存在数据存储器9中。这些传感器如同RFID-应答器4 一样，本身可以集成地设置在传动带I的传动带本体2中。也可以将传感器从外部施加于传动带I上，或者设置在传动带I的外部。作为数据，例如可以用传感方式检测到关于延伸率、在传动带中作用的力的信息或温度信息，并将之储存在数据存储器 9中。在读取这些附加的运行参数之后，控制单元19可以对其进行分析处理，并且例如将之处理为用于监视传动带I的磨损情况。
权利要求
1.用于传递驱动运动的传动带，包括由弹性材料制成的传动带本体；沿传动带纵向延伸的并被传动带本体至少局部地包围的骨架，用于沿传动带纵向提高传动带本体的强度，其中，在传动带本体中设置有数据存储器用于储存数据，其特征在于作为数据在所述数据存储器(9)中储存的是至少一个传动带识别信息，其中，驱动运动根据该传动带识别信息能够被制止和/或能够被释放。
2.按权利要求I所述的传动带，其特征在于所述数据存储器(9)至少局部地由所述传动带本体(2)的材料包裹地设置在传动带本体(2)的中性线(F)的区域内，该中性线在围绕一条相对于传动带纵向(R)横向定向的弯曲轴线(B)进行弯曲时不受拉力和/或压力；和/或所述数据存储器(9)至少局部地由所述传动带本体(2)的材料包裹地设置在所述骨架(3)的区域内和/或设置在所述传动带本体(2)的一个局部的材料堆积部(12)的区域中。
3.按权利要求I或2所述的传动带，其特征在于所述数据存储器(9)是一个集成的开关线路(8)的一部分，该开关线路与一个同该集成的开关线路(8)耦联的天线(10)—起形成RFID-应答器(4 )，并且可以无接触地读取。
4.按权利要求I至3中任一项所述的传动带，其特征在于所述数据存储器(9)和/或集成的开关线路(8 )和/或天线(10 )至少局部地被一保护套(11)包围。
5.按权利要求I至4中任一项所述的传动带，其特征在于所述保护套(11)是密封设计的，在该保护套(11)中不含有空气或仅含少量空气。
6.按权利要求I至5中任一项所述的传动带，其特征在于所述保护套(11)是由玻璃材料和/或由塑料构成的。
7.用于驱动传动带的装置，该传动带是为传递驱动运动而设置的，并且在该传动带中设置有用于储存数据的数据存储器，所述装置包括一个读数单元用于读取数据存储器，还包括一个驱动单元用于驱动该传动带，其特征在于在所述传动带(I)的数据存储器(9)中储存有传动带识别信息，并且，设有一个与所述读数单元(18)和驱动单元(14)协同作用的控制单元(19)，从而能够根据所述传动带识别信息与所储存的参考数据的比较，向所述驱动单元(14)输送一控制信号，以阻止和/或释放传动带(I)的驱动运动。
8.按权利要求7所述的装置，其特征在于作为参考数据被储存的是至少一个准许的传动带型号的传动带识别信息。
9.用于传动带的起动运行的方法，其中，配有数据存储器的传动带借助一个驱动单元被驱动，其特征在于从所述传动带(I)的数据存储器(9)读取至少一个传动带识别信息，并将该传动带识别信息与参考数据进行一致性比较，从而在比较结果为一致时释放传动带(O的驱动运动，和/或在比较结果为不一致时阻止传动带的驱动运动。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于对所述数据存储器(9)一次性地或反复地进行读取，其中，借助一个控制所述驱动单元(14)的控制单元(19)，在利用读数单元(18)无接触地从数据存储器(9)中要读取的并且可传送到控制单元(19)的传动带识别信息缺失时，便断定传动带(I)和/或读数单元(18)有故障，和/或除了传动带识别信息之外还读取在数据存储器(9)中至少暂时储存的运行参数，这些运行参数由设置在传动带(I)中的和/或设置在传动带外部的传感器传送至所述数据存储器(9)。
11.按权利要求9或10所述的方法，其特征在于对涉及传动带(I)使用寿命的运行参数特别是温度、压力和/或延伸值进行检测，在数据存储器(9)中储存和/或利用读数单元(18)读取，以指示和/或引入维修措施和/或安全措施 。
全文摘要
本发明涉及一种用于传递驱动运动的传动带，包括由弹性材料制成的传动带本体；沿传动带纵向延伸的并被传动带本体至少局部地包围的骨架，用于沿传动带纵向提高传动带本体的强度，在传动带本体中设置有数据存储器用于储存数据，其中，作为数据在数据存储器中储存的是至少一个传动带识别信息；驱动运动根据此传动带识别信息能够被制止和/或能够被释放。
文档编号F16G5/20GK102933475SQ201180009442
公开日2013年2月13日 申请日期2011年1月14日 优先权日2010年3月3日
发明者U·巴尔豪森 申请人:阿茨合众有限及两合公司