BRPI0906912B1 - Método e aparelho para monitorar uma esteira transportadora - Google Patents

Método e aparelho para monitorar uma esteira transportadora Download PDF

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conveyor
belt
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Graham Warner
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Barge's Belting Solution Pty Ltd
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Abstract

método e aparelho para monitorar uma esteira transportadora método e aparelho para monitor ar a operação de uma esteira transportadora. o aparelho inclui um sistema de detecção configurado para detectar o deslocamento transversal de cada borda de uma porção da esteira transportadora à medida que ela passa pelo sistema de detecção, e determinar, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e uma ou mais regras operacionais, se ocorreu uma irregularidade operacional da esteira transportadora.

Description

Relatório descritivo da patente de invenção para:MÉTODO E APARELHO PARA MONITORAR UMA ESTEIRA TRANSPORTADORA
Campo de Aplicação
A presente invenção refere-se a um método e aparelho para monitorar a operação, tal como a condição e/ou rastreamento, de uma esteira transportadora.
Estado da Técnica
A referência nesta especificação a qualquer publicação anterior (ou informações derivadas delas), ou a qualquer assunto que seja conhecido, não é, e não deve ser interpretada como um reconhecimento, nem como admissão, nem como qualquer forma de sugestão de que a publicação anterior (ou informações derivadas dela) ou o assunto conhecido formem parte do conhecimento geral comum no campo de empenho ao qual esta especificação se refere.
Um problema com sistemas de esteira transportadora é que eles podem estar sujeitos a fendas ou rasgos, mau rastreamento devido a mau carregamento, e/ou falhas de suporte dos rolos e tensores, o que, por sua vez, afeta a sua operação e, em especial, a sua capacidade de transportar o produto. Em indústrias como a de mineração, a falha de um sistema de esteira transportadora pode ter um grande impacto na operação geral da mina. Por conseguinte, seria desejável assegurar que rasgos e mau rastreamento em esteiras transportadoras sejam identificados o mais rapidamente possível para minimizar o seu impacto. Diversos sistemas de detecção de rasgos em esteira já foram propostos.
O pedido de patente US-6.032.787 descreve um sistema de monitoração de condição de esteira transportadora que tem um emissor de sinais para emitir pelo menos um sinal detectável disposto em um lado de uma esteira transportadora, um receptor de sinais para receber o sinal detectável disposto no lado oposto da esteira transportadora, e um controlador para controlar a emissão do pelo menos um sinal detectável e para monitorar a extensão da obstrução e/ou transmissão do sinal detectável pela esteira transportadora.
De maneira similar, o US5994712 descreve um detector de falha de esteira que tem uma fonte de luz para expor a superfície da esteira transportadora a radiação e um sensor para detectar a radiação transmitida de modo a advertir sobre uma falha na esteira.
Sistemas de detecção de rasgos desse tipo, por conseguinte, normalmente exigem que a detecção seja executada ao longo de toda a superfície da esteira, o que pode exigir sistemas de detenção extensos e levar a requisitos complexos de processamento de sinais.
O US-5.133.448 descreve um método de detectar um rasgo em uma esteira transportadora usando braços articulados pressionados contra as laterais da esteira. Cada braço é conectado a um resistor variável conectado a um circuito eletrônico de modo que, quando houver um rasgo na esteira, o braço girará no sentido interno, causando uma mudança na resistência de seu resistor associado. Essa mudança é processada pelo circuito para gerar um sinal que poderá ser usado para interromper a energia elétrica para um motor elétrico que acione a esteira.
Nesse caso, contudo, a esteira pode se deslocar nos rolos de apoio, levando a uma falsa detecção de rasgo, o que, por sua vez, pode levar à interrupção desnecessária do funcionamento da esteira transportadora. Além disso, nem todas as formas de rasgos ficam evidentes apenas pela detecção da posição da borda da esteira.
O US-4.447.807 descreve um sistema que usa antenas embutidas dentro de uma esteira transportadora. São aplicados sinais às antenas à medida que elas passam por uma estação detectora de rasgos para detectar rasgos na esteira transportadora.
De maneira similar, o US-4.646.912 descreve um sistema detector de rasgos que possui antenas eletricamente condutoras embutidas na transportadora e espaçadas ao longo da direção do movimento da esteira e estendendo-se de uma borda à outra da esteira para transportar os sinais através dela.
Deve-se notar que sistemas de detecção de rasgos deste tipo necessitam que antenas sejam embutidas dentro da esteira transportadora, o que leva a um aumento correspondente no custo da esteira transportadora. Ademais, tais sistemas só detectarão um rasgo se ele interceptar uma das antenas, o que pode não ocorrer, por exemplo, em caso de rasgos na borda e de rasgos longitudinais curtos.
Breve Descrição das Concretizações
Em um aspecto amplo, é provido um aparelho para monitorar a operação de uma esteira transportadora, caracterizado pelo fato de que o aparelho inclui um sistema de detecção configurado para:
detectar o deslocamento transversal de cada borda de uma porção da esteira transportadora à medida que a esteira transportadora passa pelo sistema de detecção; e determinar, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e uma ou mais regras operacionais, se uma irregularidade operacional da esteira transportadora tiver ocorrido.
Em uma forma, o sistema de detecção usa os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e as uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional da esteira transportadora, incluindo pelo menos um dentre:
um rasgo na esteira transportadora;
esteira se desviando da transportadora; e danos à borda da esteira transportadora.
Em uma outra forma, o sistema de detecção é configurado para detectar pelo menos um dentre:
uma altura do material sobre a esteira transportadora; e material sobre um caminho de regresso da esteira;
caracterizado pelo fato de que a detecção do material é usada com a uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional.
Em uma concretização, o aparelho inclui rolos incluindo rolos angularmente deslocados que apoiam a esteira transportadora, caracterizado pelo fato de que os rolos angularmente deslocados têm um eixo que é angularmente deslocado em relação a uma direção de transporte da esteira transportadora para aplicar uma força transversal para fora no sentido oposto das bordas da porção da esteira transportadora que passa pelo sistema de detecção.
Em outra concretização, pelo menos alguns dos rolos têm um eixo inclinado para por esse meio elevar as bordas opostas através da largura da esteira transportadora.
Em uma forma opcional, os rolos incluem:
um rolo base que tem um eixo substancialmente paralelo a uma superfície de suporte substancialmente horizontal;
um primeiro rolo lateral que tem um eixo que é inclinado em relação ao rolo base para levantar uma primeira borda correspondente da porção da esteira transportadora; e um segundo rolo lateral que tem um eixo que é inclinado em relação ao rolo base e inclinado de forma oposta em relação ao primeiro rolo lateral para levantar uma segunda e oposta borda correspondente da porção da esteira transportadora.
Em outra forma opcional, o sistema de detecção inclui:
pelo menos um sensor para detectar a operação da esteira transportadora; e sistema de processamento acoplado ao pelo menos um sensor para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional na esteira transportadora.
Em uma concretização opcional, o sistema de processamento é para:
recepção de uma indicação da operação da esteira transportadora a partir do pelo menos um sensor;
uso de uma ou mais regras operacionais comparando uma variável a um limiar, a variável sendo pelo menos parcialmente baseada na indicação; e
determinação da presença, ausência ou grau de uma
irregularidade operacional conforme os resultados da
comparação.
Em outra concretização opcional, a variável é pelo
menos uma dentre:
a indicação;
indicativa do deslocamento transversal das bordas da esteira;
indicativa de uma largura de esteira;
indicativa de uma altura do material na esteira;
e indicativa de se há ou não material sobre o caminho de retorno da esteira.
Opcionalmente, o sistema de processamento é para: determinação de um perfil de esteira indicativo de uma esteira funcionando de forma aceitável;
comparação da variável ao perfil de esteira; e determinação da presença, ausência ou grau de uma irregularidade operacional conforme os resultados da comparação.
Em uma forma, o sistema de processamento é para determinar o perfil de esteira através da monitoração do pelo menos um sensor durante uma fase de configuração.
Em outra forma, o sistema de processamento é para determinar o perfil de esteira através de:
monitoração do pelo menos um sensor para receber a indicação do deslocamento transversal das bordas da esteira; e uso da indicação para gerar o perfil da esteira.
Em uma concretização, o sistema de processamento é para:
monitoração do pelo menos um sensor para determinar um ponto de partida; e geração do perfil de esteira conforme o ponto de partida.
Em outra concretização, em resposta à determinação de uma irregularidade operacional, o sistema de processamento é para pelo menos um dentre:
geração de um alerta; e paralisação da esteira transportadora.
Em uma forma opcional, o sistema de detecção inclui pelo menos dois sensores que são posicionados adjacentes às bordas da esteira para permitir, dessa forma, que o deslocamento transversal de cada borda de esteira seja determinado, caracterizado pelo fato de que o deslocamento transversal é indicativo de uma distância entre uma respectiva borda de esteira e um respectivo sensor.
Em outra forma opcional, o sistema de processamento usa o deslocamento transversal para cada borda da esteira para determinar uma largura de esteira.
Em uma concretização opcional, o sistema de detecção inclui pelo menos um sensor ultra-sônico.
Em outra concretização opcional, o sistema de detecção inclui pelo menos um sensor de caminho de retorno da esteira para detectar material em um caminho de retorno de esteira.
Em uma forma, o sistema de detecção inclui pelo menos um sensor de altura do material para detectar uma altura do material sobre a esteira transportadora.
Em outra forma, pelo menos um do sensor de caminho de retorno da esteira e do sensor de altura do material é um sensor laser, caracterizado pelo fato de que o sensor laser detecta se algum material interrompe um caminho de laser desse sensor.
Em outro aspecto amplo, é provido um método para monitorar a operação de uma esteira transportadora, caracterizado pelo fato de que o método inclui, em um sistema de detecção, etapas de:
detecção do deslocamento transversal de cada borda de uma porção da esteira transportadora à medida que a esteira transportadora passa pelo sistema de detecção; e determinação, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e uma ou mais regras operacionais, da ocorrência de uma irregularidade operacional na esteira transportadora.
Em uma forma, o método inclui, no sistema de detecção, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e a uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional da esteira transportadora, incluindo pelo menos um dentre:
um rasgo na esteira transportadora;
esteira se desviando da transportadora; e danos à borda da esteira transportadora.
Em outra forma, o método inclui, no sistema de detecção, a detecção de pelo menos um dentre:
uma altura do material sobre a esteira transportadora; e material sobre um caminho de retorno da esteira;
caracterizado pelo fato de que a detecção do material é usada com a uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional.
Em uma concretização, o método inclui a aplicação de uma força transversal para fora no sentido das bordas opostas da porção da esteira transportadora que passa pelo sistema de detecção via rolos, incluindo rolos angularmente deslocados que apoiam a esteira transportadora, caracterizado pelo fato de que os rolos angularmente deslocados têm um eixo que é angularmente deslocado em relação a uma direção de transporte da esteira transportadora.
Em outra concretização, o método inclui a aplicação da força transversal para fora via pelo menos alguns dos rolos tendo um eixo inclinado, dessa forma levantando as bordas opostas através da largura da esteira transportadora.
Em uma forma opcional, o método inclui rolos providos incluindo:
um rolo base tendo um eixo substancialmente paralelo a uma superfície de suporte substancialmente horizontal;
um primeiro rolo lateral tendo um eixo que é inclinado em relação ao rolo base para levantar uma primeira borda correspondente da porção da esteira transportadora; e um segundo rolo lateral tendo um eixo que é inclinado em relação ao rolo base e inclinado de forma oposta em relação ao primeiro rolo lateral para levantar uma segunda e oposta borda correspondente da porção da esteira transportadora.
Em outra forma opcional, o método inclui, no sistema de detecção, etapas de:
detecção da operação da esteira transportadora usando pelo menos um sensor; e determinação, usando um sistema de processamento acoplado ao pelo menos um sensor, da ocorrência de uma irregularidade operacional na esteira transportadora.
Em uma concretização opcional, o método inclui, no sistema de processamento, etapas de:
recepção de uma indicação da operação da esteira transportadora a partir do pelo menos um sensor;
uso da uma ou mais regras operacionais comparando uma variável a um limiar, a variável sendo pelo menos parcialmente baseada na indicação; e
determinação da presença, ausência ou grau de uma
irregularidade operacional conforme os resultados da
comparação.
Em outra concretização opcional, a variável é pelo
menos uma dentre:
a indicação;
indicativa do deslocamento transversal das bordas da esteira;
indicativa de uma largura de esteira;
indicativa de uma altura do material na esteira;
indicativa de se há ou não material sobre o caminho de retorno da esteira.
Em uma forma, o método inclui, no sistema de processamento, etapas de:
determinação de um perfil de esteira indicativo de uma esteira funcionando de forma aceitável;
comparação da variável ao perfil da esteira; e determinação da presença, ausência ou grau de uma irregularidade operacional conforme os resultados da comparação.
Em outra forma, o método inclui, no sistema de
processamento, etapas de determinar o perfil de esteira
através da monitoração do pelo menos um sensor durante uma
fase de configuração.
Em uma concretização, o método inclui, no sistema de
processamento, a determinação do perfil da esteira através de:
monitoração do pelo menos um sensor para receber a indicação do deslocamento transversal das bordas da esteira; e uso da indicação para gerar o perfil da esteira.
Em outra concretização, o método inclui, no sistema de processamento, etapas de:
monitoração do pelo menos um sensor para determinar um ponto de partida; e geração do perfil da esteira conforme o ponto de partida.
Em uma forma opcional, em resposta à determinação de uma irregularidade operacional, o método inclui, no sistema de processamento, pelo menos um dentre:
geração de um alerta; e paralisação da esteira transportadora.
Em outra forma opcional, o método inclui, a detecção, usando pelo menos dois sensores posicionados adjacentes às bordas da esteira, do deslocamento transversal de cada borda da esteira, caracterizado pelo fato de que o deslocamento transversal é indicativo de uma distância entre uma respectiva borda da esteira e um respectivo sensor.
Em uma concretização opcional, o método inclui, no sistema de processamento, usando o deslocamento transversal para cada borda da esteira para determinar uma largura de esteira.
Em outra concretização opcional, o método inclui a utilização de pelo menos um sensor ultra-sônico para detectar o deslocamento transversal das bordas da esteira.
Em uma forma, o método inclui a utilização de pelo menos um sensor de caminho de retorno da esteira para detectar material no caminho de retorno da esteira.
Em outra forma, o método inclui a detecção de uma altura do material sobre a esteira transportadora usando pelo menos um sensor de altura do material.
Em uma concretização, o método inclui a utilização de um sensor laser para pelo menos um do sensor de caminho de retorno da esteira e do sensor de altura do material, caracterizado pelo fato de que o sensor laser detecta se o material interrompe um caminho de laser desse sensor.
Breve Descrição das Figuras
Um exemplo da presente invenção será agora descrito com referência às figuras de acompanhamento, nas quais:
A Figura IA mostra uma vista plana esquemática de um exemplo de um aparelho para monitorar uma esteira transportadora;
A Figura IB mostra uma vista posterior esquemática do aparelho da Figura IA;
A Figura 2A mostra uma vista plana esquemática de um exemplo de uma seção de um sistema de esteira transportadora;
A Figura 2B mostra uma vista posterior esquemática da
seção de sistema de esteira transportadora da Figura 2A;
A Figura 2C mostra uma vista plana esquemática de uma seção de um sistema de esteira transportadora modificado;
A Figura 2D mostra uma vista posterior esquemática da seção de sistema de esteira transportadora da Figura 2C;
A Figura 3 é um diagrama esquemático de um exemplo de um sistema sensor;
A Figura 4 é um fluxograma de um exemplo de um
processo de detecção de irregularidade operacional;
A Figura 5A é uma vista plana esquemática de um
primeiro tipo de uma irregularidade operacional;
A Figura 5B é uma vista plana esquemática de um
segundo tipo de uma irregularidade operacional;
A Figura 5C é uma vista plana esquemática de um
terceiro tipo de uma irregularidade operacional;
A Figura 6 é um fluxograma de um segundo exemplo de processo de detecção de irregularidade operacional;
A Figura 7A é um diagrama esquemático de um exemplo de um sistema de ajuste de posição de rolo tensor;
A Figura 7B é um diagrama esquemático do sistema de ajuste de posição de rolo tensor da Figura 7A em uma posição diferente; e,
A Figura 7C é uma vista esquemática em corte de um exemplo do conector da Figura 7A.
Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas
Com respeito às Figuras IA e 1B, é provido um exemplo de um aparelho (10) para monitorar a operação de uma esteira transportadora (40). Em especial, o aparelho (10) inclui um sistema de detecção (30) configurado para detectar o deslocamento transversal de cada borda (90) de uma porção da esteira transportadora (40) enquanto a esteira transportadora (40) passa pelo sistema de detecção (30), e determina, usando os deslocamentos transversais das bordas (90) da esteira transportadora (40) e uma ou mais regras operacionais, se ocorreu uma irregularidade operacional na esteira transportadora (40) .
Como o sistema de detecção (30) monitora uma porção da esteira enquanto ela passa pelo sistema de detecção, toda a esteira pode ser monitorada embora não exigindo necessariamente sensores ou similares ao longo de todo o comprimento da esteira.
Além disso, como o deslocamento transversal de ambas as bordas é detectado e usado na determinação, uma pluralidade de irregularidades operacionais pode ser identificada, tais como se ocorreu um rasgo na esteira, se está havendo um desvio inaceitável da esteira e/ou se uma ou ambas as bordas da esteira foram danificadas.
Continuando em referência às Figuras IA e 1B, o aparelho (10) pode incluir uma pluralidade de rolos (20) . Deve-se notar que a Figura IA só ilustra uma porção da esteira transportadora para fins exclusivos de clareza. A pluralidade de rolos (20) é configurada para apoiar a esteira transportadora (40) movendo-se em uma direção de transporte como mostrado pela seta (50). A pluralidade de rolos (20) inclui rolos angularmente deslocados (60) tendo um eixo (70) que é angularmente deslocado em relação à direção de transporte (50), como representado pelo ângulo a, para aplicar uma força transversal para fora, como representado pela seta (80) na Figura IA e seta (85) na Figura 1B, que representa o componente transversal da força, em direção às bordas opostas (90) de pelo menos uma porção (95) da esteira transportadora (40).
Como uma força transversal para fora (80) é aplicada através da largura da porção da esteira transportadora (40), efeitos de danos, tais como rasgos ou outras falhas, da esteira (40) são exacerbados dessa forma, permitindo, dessa forma, a provisão de um sistema de detecção simples para detectar uma irregularidade operacional na esteira (130) .
Um exemplo de uma seção de um sistema de esteira transportadora modificado para detectar irregularidades operacionais será agora descrito com referência às Figuras
2Α, 2Β, 2C e 2D.
Em especial, as Figuras 2A e 2B mostram um exemplo de uma seção de modificado. A um sistema de esteira transportadora não seção do sistema de esteira transportadora (100) inclui uma armação de suporte (110) que apóia diversos rolos tensores (120, 121). Uma esteira transportadora sem fim (130) é passada em torno dos rolos tensores (120, 121), como será apreciado por pessoas peritas na técnica, permitindo que a esteira transportadora (130) se mova por cima dos rolos no sentido da seta (160).
Deve-se notar que, na prática, o sistema de esteira transportadora será tipicamente de um maior comprimento, incluirá um mecanismo de acionamento apropriado e um caminho de retorno da esteira transportadora. Por isso, deve-se notar que a seção mostrada é apenas para fins de exemplo.
Neste exemplo, os rolos tensores incluem rolos tensores centrais (120) dispostos de forma substancialmente horizontal, e rolos tensores externos (121) que podem ser inclinados em um ângulo Θ em relação a um suporte horizontal (165), tal como o solo, para que a esteira transportadora (130) seja levantada nas bordas exteriores (131). Isso deve assegurar que o material, mostrado de maneira geral em (140), permaneça confinado na esteira transportadora (130) e não caia dela.
Como mostrado na Figura 2A, cada um dos rolos tensores (120, 121) pode ser disposto com o seu eixo perpendicular à direção do percurso (160) da esteira transportadora (130).
Com respeito às Figuras 2C e 2D, é mostrada a seção modificada do sistema de esteira transportadora das Figuras 2A e 2B. Em especial, a seção do sistema de esteira transportadora (200) inclui uma armação de suporte (210) para apoiar vários rolos tensores (220, 221), que, por sua vez, apoiam uma esteira transportadora sem fim (230), permitindo o movimento da esteira transportadora no sentido da seta (260), como será apreciado por pessoas peritas na técnica.
Em contraste com o exemplo das Figuras 2A e 2B, neste exemplo, os rolos externos (221) são dispostos com os seus eixos em um ângulo a em relação a uma direção perpendicular à direção do movimento (260) da esteira transportadora (230). Por conseguinte, como a esteira transportadora (230) move-se por cima dos rolos tensores (221) , isto gera uma força lateral para fora que é aplicada à esteira transportadora (230), como mostrado pelas setas (261). Por sua vez, isso provê uma força que se estende lateralmente através da esteira transportadora, em uma direção perpendicular à direção do movimento (260), dessa forma atuando para mover a esteira transportadora na direção de sua largura. Isto atua para exacerbar o efeito de eventuais falhas, como rasgos, da largura da esteira, como será descrito mais detalhadamente abaixo.
Para realçar ainda mais o efeito da força lateral, pode ser desejável ajustar o ângulo Θ no qual os rolos tensores externos (221) são providos, com respeito ao horizontal ou ao solo (235) . A razão disso é que ter um ângulo Θ acentuado pode reduzir o impacto da força lateral e, em especial, reduzir o aumento na largura de esteira que resultará de eventuais rasgos ou outras falhas. Conseqüentemente, em um exemplo, o ângulo Θ dos rolos tensores externos (221) com respeito ao horizontal também é tipicamente reduzido comparando com a configuração mostrada na Figura 2B, como mostrado na Figura 2D. Em um exemplo, os rolos tensores externos (221) podem ser dispostos horizontalmente, tal que o ângulo Θ seja 0o, como mostrado na Figura 1B.
Para realçar ainda mais tensores externos (221) podem para aumentar o coeficiente da rolos tensores.
O sistema de esteira modificado para incluir dois a força lateral, os rolos ser revestidos de borracha fricção entre a esteira e os transportadora também é sensores posicionados sobre lados opostos da esteira transportadora (230) como mostrado de forma geral em (2501, 2502). Embora dois sensores sejam mostrados neste exemplo, um sensor em cada lado da esteira, isso não é essencial, e qualquer número conveniente de sensores pode ser usado. Neste exemplo, os sensores (2501, 2502) são adaptados para detectar uma distância entre cada sensor (2501, 2502) e uma borda correspondente (231) da esteira transportadora (230), como mostrado de forma geral em Si, S2. Os sensores (2501, 2502) então tipicamente fornecem uma saida analógica que representa uma medição escalar igual à distância entre o sensor (2501, 2502) e a borda de esteira, embora qualquer forma conveniente de saida possa ser usada. A saida analógica pode ser usada para determinar informações indicativas da largura iV da esteira transportadora (230), o que, por sua vez, permite determinar se ocorreu uma irregularidade operacional como um rasgo na esteira, um desvio da esteira ou danos de borda, como será descrito mais detalhadamente abaixo.
Em um exemplo, a detecção de irregularidades operacionais precisa ser executada apenas em uma seção de um sistema de esteira transportadora total e, conseqüentemente, será apreciado que um sistema de esteira transportadora semelhante ao descrito acima com respeito às Figuras 2A e 2B pode ser implementado, com uma seção do sistema de esteira total sendo modificado ou adaptado como descrito acima com respeito às Figuras 2C e 2D.
Em outra forma, uma pluralidade de pares de sensores pode ser posicionada ao longo do comprimento da esteira transportadora. Essa disposição pode ajudar na detecção precoce de uma irregularidade operacional como um rasgo de esteira, um desvio de esteira ou danos de borda, visto que uma revolução completa da esteira não é necessária para detectar um problema com a operação da esteira transportadora. *
Um exemplo de um sistema de detecção será agora descrito com referência à Figura 3.
Neste exemplo, o sistema de detecção é formado por um sistema de processamento (300) acoplado a cada um dos sensores (2501, 2502), com apenas um único sensor (250) mostrado neste exemplo para fins de clareza.
Como mostrado, o sensor inclui um transmissor (320) e um receptor correspondente (321). Em uso, o sistema de processamento (300) controla o transmissor (320) fazendo-o emitir sinais, tais como radiação eletromagnética, ondas sonoras, ondas de ultra-som ou similares, como mostrado pelas setas (330). Os sinais são refletidos da borda de esteira transportadora (231), como mostrado pelas setas (331), com pelo menos alguns dos sinais refletidos atingindo o receptor (321(),) como mostrado pela linha pontilhada (332). Uma indicação dos sinais recebidos então é provida ao sistema de processamento (300), permitindo ao sistema de processamento (300) analisar a indicação recebida, e determinar a separação S.
A maneira pela qual a separação é determinada dependerá da implementação preferida e da natureza dos sinais. Isso pode incluir, por exemplo, a determinação da atenuação do sinal refletido, ou mais tipicamente, a determinação do tempo para o sinal viajar do transmissor (320) ao receptor (321), depois da reflexão da borda de esteira transportadora (231).
Por isso, será apreciado que o transmissor (320) e receptor (321) podem ser qualquer forma do sistema de detecção de distância, e que em alguns exemplos o transmissor e o receptor podem ser formados por um elemento único capaz da execução de ambas as tarefas, e não têm de ser elementos separados de per si. Em um exemplo, o transmissor (320) e o receptor (321) formam um sistema ultra-sônico.
Será apreciado do acima mencionado, que em uso, o sistema de processamento (300) pode ser configurado para controlar o transmissor (320), recebendo uma indicação de sinais recebidos do receptor (321), e então usando essa informação para determinar a separação S. A separação S entre cada sensor e a respectiva borda da esteira então pode ser usada para determinar o deslocamento transversal da esteira.
Consequentemente, qualquer forma conveniente do sistema de processamento (300) pode ser usada. No exemplo atual, o sistema de processamento (300) inclui pelo menos um processador (310), uma memória (311), um dispositivo de entrada/saida (E/S) (312), tal como um teclado e visor, e uma interface externa (313), ligados em conjunto por um barramento (314) como mostrado.
Em uso, o processador (310) executa instruções mantidas na memória (311), permitindo que o transmissor (320) seja controlado, e permitindo que indicações
recebidas do receptor (321) sejam interpretadas. Uma
indicação de qualquer resultado determinado então pode ser
apresentada a um operador que usa o dispositivo de E/S
(312) .
Adicional e/ou alternativamente, o sistema de
processamento (300) pode ser adaptado para controlar a
operação do sistema de esteira transportadora, por exemplo,
para permitir que a esteira transportadora (230) seja
paralisada no caso de que uma irregularidade operacional
seja determinada como tendo ocorrido na esteira transportadora, como um rasgo na esteira, desvio inaceitável da esteira, danos de borda ou outra falha seja detectada. Isso pode ser realizado de qualquer maneira conveniente, como ligando o sistema de processamento (300) a um sistema de acionamento de esteira transportadora (360), por meio da interface externa (313).
Conseqüentemente, será apreciado que o sistema de processamento (300) pode ser formado por qualquer sistema de processamento conveniente, como um PC apropriadamente programado, ou um dispositivo configurado de forma personalizada, tal como um controlador micrológico, uma matriz de portas programável em campo (FPGA - Field Programmable Gate Array), um controlador lógico programável (PLC - Programmable Logic Controller) ou similar.
Um exemplo do método (400) no qual o sistema de processamento (300) atua para monitorar a operação de uma esteira transportadora será agora descrito com referência à Figura 4.
Neste exemplo, na etapa (401) o sistema de processamento (300) monitora os sensores (250) para detectar o deslocamento transversal da esteira transportadora associado com cada sensor (2501, 2502) .
Na etapa (410) o deslocamento transversal de cada borda da esteira, ou uma ou mais variáveis nele baseadas, é usado com uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional. As regras operacionais podem incluir a comparação de um limiar ou outro valor, para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional, incluindo um rasgo na esteira, desvio da esteira ou dano de borda. Na etapa (420) é determinado se o limiar foi excedido e, caso não, o processo volta à etapa (401) para continuar a monitoração.
De outra maneira, caso seja determinado que o limiar foi excedido na etapa (420), então o processo segue para a etapa (430) com o sistema de processamento gerando um alerta. Adicional e/ou alternativamente, a esteira transportadora pode ser paralisada na etapa (440).
Deve-se notar que a comparação com o limiar pode ser executada de diversas maneiras e isso é influenciado pela natureza das irregularidades operacionais da esteira transportadora, exemplos dos quais serão descritos agora com referência às Figuras 5A e 5B.
No exemplo da Figura 5A, o dano de borda (500) ocorreu em uma borda (231) da esteira transportadora (230) como mostrado. Isso resulta em uma redução da largura da esteira a partir de uma largura de esteira normal iVw para uma largura de esteira danificada WR. Deve-se notar que isso de modo similar resulta em uma diferença na separação S entre o sensor (250) e a borda de esteira (231), de modo que a separação no rasgo SR é maior do que a separação em uma seção normal ou não danificada da esteira (230), como mostrado em SN.
Conseqüentemente, neste caso, uma borda danificada pode ser detectada pela determinação de se uma variável indicativa da separação medida S é maior do que aquela de uma separação normal SN. Tipicamente, contudo, a posição exata da esteira é sujeita a alguma variação natural e é, por isso, necessário definir um valor de limiar ligeiramente acima da separação normal SN para evitar indicações falsas positivas de uma borda danificada. Em um exemplo, o limiar pode ser estabelecido baseado em uma diferença de porcentagem da separação normal SN (por exemplo: SN + 1%) embora qualquer valor conveniente, como uma distância predeterminada (por exemplo: 1 cm) da separação normal Sw, ou como valor manualmente selecionado, pode ser usado.
Como uma alternativa à utilização da separação, o sistema de processamento (300) pode usar uma separação conhecida entre os sensores (2501, 2502), em conjunto com as separações medidas Slf S2 para determinar uma variável indicativa da largura atual da esteira W. A largura atual de esteira W então pode ser comparada com a largura normal de esteira WN, ou um valor de limiar baseado ou de outra maneira daí derivado, para determinar novamente se o dano ocorreu de uma maneira similar.
No exemplo da Figura 5B, ocorreu um rasgo (501) no meio da esteira (230) . Se isso ocorrer no sistema de esteira transportadora da Figura 2A, então com os rolos tensores (120, 121) dispostos perpendicularmente à direção do movimento (160) da esteira transportadora (130), então, em geral, o rasgo (501) não teria nenhum impacto na largura de esteira.
Contudo, no exemplo do aparelho das Figuras 2C e 2D, a força lateral para fora gerada pelos rolos tensores externos (221) faz com que a esteira seja movida na direção de sua largura. Isso faz com que o rasgo (501) no meio da esteira (230) seja aberto, de modo que a largura da esteira na região do rasgo WR seja maior do que a largura normal da esteira ÍVN.
Deve-se notar que isto, dessa forma, pode ser usado de uma maneira similar ao descrito acima para permitir que um rasgo seja detectado. Contudo, nesse caso, um rasgo é determinado se um ou ambas as separações medidas Si, S2 forem menores do que a separação normal SN, ou um valor de limiar baseado ou de outra maneira daí derivado, ou se a largura medida da esteira W for maior do que a largura normal da esteira WN ou um limiar baseado ou daí derivado, então o dano é novamente determinado.
Por isso, deve-se notar que durante as comparações na etapa (420), a comparação pode ser executada baseada em uma ou ambas as separações Slr S2, e/ou na largura geral da esteira iV. Além disso, a comparação tipicamente implica a comparação desses valores tanto com valores de limiar superiores como com inferiores para permitir a detecção de ambos os tipos de rasgos mostrados nas Figuras 5A e 5B. Assim, variáveis tais como as separações Si, S2 e/ou a largura da esteira W podem ser comparadas com valores de limiar, de modo que o limiar seja excedido se a variável ficar abaixo de um valor de limiar inferior ou acima de um valor de limiar superior.
Com respeito à Figura 5C, é mostrado um exemplo de detecção de uma irregularidade operacional de desvio de esteira na esteira (500). Especialmente, a Figura 5C mostra que a esteira se moveu à esquerda pela distância DBw devido à esteira transportadora ter sofrido algum grau de desvio de esteira. A linha pontilhada na Figura 5C mostra a posição de referência da esteira transportadora. Neste exemplo, os deslocamentos transversais Si e S2 de cada borda são medidos via sensores (250) e (251).
Conseqüentemente, neste exemplo, o desvio de esteira inaceitável pode ser detectado através da determinação de que ambas as bordas incorreram em um deslocamento transversal e que a distância medida para um sensor aumentou e que outra distância medida diminuiu para o outro sensor. Uma vez que essas características tenham sido identificadas, a menor distância é subtraída da maior distância para determinar uma distância medida de desvio da esteira. A distância medida de desvio da esteira é então comparada com um valor normal de distância de desvio da esteira. Se a distância de desvio da esteira exceder o valor normal de desvio da esteira, então foi identificada uma irregularidade operacional de desvio da esteira. Como também discutido acima, uma diferença de porcentagem da distância de desvio da esteira pode ser usada para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional.
Por isso, será apreciado que o processo acima descrito funciona movendo a esteira transportadora na direção de sua largura, e então medindo uma variável indicativa da largura de esteira resultante. Isto permite que o sistema de processamento (300) determine se há algum desvio entre a variável medida e um valor esperado. Isso, por sua vez, permite que o sistema de processamento (300) determine se é provável que a esteira esteja danificada e então empreender a ação apropriada.
A natureza de qualquer ação empreendida pode variar dependendo da implementação preferida. Assim, em um exemplo, um alerta pode ser gerado, permitindo que a esteira seja inspecionada manualmente, para permitir que se avalie se a esteira transportadora tem de ser reparada ou substituída. Alternativamente, a esteira transportadora pode ser simplesmente parada para prevenir danos adicionais.
Em um exemplo, o sistema de processamento (300) pode fazer uma avaliação quanto a se é preciso gerar um alerta, ou parar a esteira, baseado nos resultados da comparação. Assim, por exemplo, podem ser definidos dois valores de limiar superior e inferior. Neste exemplo, se só o primeiro valor de limiar for excedido, então isso indica que embora o dano esteja presente, ele é atualmente pequeno, e então a esteira transportadora pode continuar funcionando, de modo que apenas um alerta é gerado. Contudo, se o segundo valor de limiar também é excedido, representando um maior desvio da largura de esteira normal esperada WN sendo excedido, então isso pode indicar um dano mais sério ou um problema de rastreamento detectado, e a esteira transportadora pode ser desligada para que uma ação corretiva imediata possa ser empreendida.
Contudo, tipicamente o sistema de processamento (300) atuará para parar a esteira transportadora no caso de qualquer irregularidade operacional ser detectada, dessa forma permitindo que um operador avalie manualmente que ação deve ser empreendida.
Assim, como será apreciado por pessoas peritas na técnica, o sistema de processamento pode ser adaptado a não apenas determinar a presença de uma irregularidade operacional, mas também a avaliar a magnitude e então a gravidade do dano, e, dessa forma, empreender a ação apropriada.
Em um exemplo, o procedimento de medição pode ser executado ao longo de uma seção do sistema de esteira transportadora de modo que o comprimento inteiro da esteira transportadora seja monitorado enquanto ela passa por essa seção.
Em geral, no caso de haver danos, o efeito de mover a esteira na direção de sua largura pode exacerbar a gravidade do rasgo, e isso pode resultar em uma perda de materiais sobre ela. Assim, por exemplo, o material pode cair através do rasgo na esteira e pousar no lado de retorno do caminho da esteira transportadora. Um problema adicional é que o peso de qualquer material na esteira pode afetar o processo de medição.
Consequentemente, em um exemplo, a detecção de rasgo é
executada em uma seção do sistema de esteira transportadora
onde material (140) não está presente na esteira
transportadora (230) . Assim, isso pode ser executado
posicionando os rolos tensores que geram a força lateral
depois da transferência imediata no lado de transporte da esteira, ou atrás da transferência no lado de retorno da esteira.
Contudo, isso não é essencial e, em alguns exemplos, pode-se preferir executar a monitoração em uma região da esteira transportadora onde o material está presente. Um exemplo disso será descrito agora com referência às Figuras 8A e 8B.
Neste exemplo, um caminho de esteira de retorno também é mostrado. Consegüentemente, o sistema de esteira transportadora inclui rolos tensores (220, 221) para apoiar a esteira transportadora (230), para permitir o transporte do material (140) no sentido da seta (160), como descrito acima. A esteira transportadora (230) passa em torno de um rolo de acionamento (800), e então é apoiada por rolos tensores do caminho de retorno (820), com a esteira transportadora no caminho de retorno sendo indicada pelo numeral de referência (830).
Neste exemplo, caso ocorra um rasgo na esteira transportadora (230), então isso pode permitir que o material (140) caia através da esteira transportadora (230), como mostrado pela seta (850), dessa forma resultando no material (840) sendo transportado ao longo do caminho de retorno em um sentido oposto ao da seta (160).
Pode-se prover detectores para detectar material no caminho de retorno da esteira, o que pode ser indicativo de um rasgo na esteira. Em um exemplo, isso é realizado tendose um elemento, ou outro sensor, estendido através do caminho de retorno da esteira transportadora, como mostrado em (850), de modo que a presença de qualquer material possa ser detectada. Assim, por exemplo, pode-se usar um sistema de sensoriamento óptico, no qual uma fonte de radiação, tal como um sensor laser, gera um raio da luz que se estende através do caminho de retorno para atingir um sensor correspondente. Alternativamente, um elemento físico, como um pedaço de arame ou similar, pode ser estendido através do caminho de retorno em (850), com o arame sendo perturbado ou rompido caso algum material o atinja, dessa forma permitindo que a presença do material (840) seja determinada.
Em todo caso, em tais sistemas, se o material for detectado no caminho de retorno da esteira transportadora (830), isso é indicativo de um rasgo na esteira ou um derramamento na esteira transportadora (230), e isso, dessa forma, pode ser usado para parar o transportador ou gerar um alerta, de maneira similar ao descrito acima. Assim, por exemplo, qualquer sistema de detecção pode ser ligado ao sistema de processamento (300), permitindo que o sistema de processamento (300) receba sinais do sistema de detecção e determine a partir dos sinais se há material presente no caminho de retorno da esteira. Nesse caso, o sistema de processamento então pode parar o transportador ou gerar um alerta conforme necessário. Em uma forma preferível, o sistema de detecção é uma fonte de radiação, tal como um raio laser, caracterizado pelo fato de que quando o caminho do raio laser for interrompido pelo material, uma irregularidade operacional será detectada.
Ainda se referindo à Figura 8A, um detector na forma de um sensor, tal como um sensor laser (870), pode ser configurado para detectar se o material sobre a esteira transportadora é igual ou supervisor a uma altura máxima considerada aceitável para a esteira transportadora específica. Em especial, o sensor laser (870) emite um raio laser (875) que, se interrompido pelo material, é detectado pelo sensor laser e determinado pelo sistema de detecção como indicativo de uma irregularidade operacional. Embora o sensor laser (870) seja mostrado localizado em uma extremidade da esteira transportadora, isto é simplesmente mostrado para fins de clareza e assim o sensor laser (870) pode ser dirigido através da largura da esteira transportadora. Adicionalmente, como discutido acima, o detector de altura máxima pode ser provido na forma de outras formas de sensores, tal como um elemento físico como um arame ou similar.
Deve-se notar que nos exemplos acima descritos, nos quais a esteira é impelida à parte como mostrado pelas setas (261) na Figura 2C, então isso causa um aumento no tamanho efetivo de qualquer rasgo, o que, por sua vez, pode levar a um aumento em qualquer material que caia através da esteira transportadora (230) e na esteira transportadora (830) no caminho de retorno. Disto, será apreciado que o uso de rolos tensores (221) para estender a esteira transportadora (230) em uma direção lateral também pode aumentar a eficácia dos sistemas de detecção de gerenciamento de esteira existentes, os quais, dessa forma, podem ser usados de maneira adicional ou alternativa, aos sensores de rasgo na esteira (250).
Será apreciado por pessoas peritas na técnica, que o uso de rolos tensores angulares (221) , que funcionam para impelir a esteira transportadora em uma direção lateral pode, dessa forma, adicional ou alternativamente, ser usado com qualquer sistema de detecção de monitoração de esteira que seja capaz de detectar material no caminho de retorno da esteira transportadora.
Também será apreciado do acima mencionado que uma variedade de diferentes procedimentos pode ser executada pelo sistema de processamento (300) de modo a detectar defeitos na operação da esteira transportadora, e um exemplo de um processo alternativo de monitoração de esteira (600) será agora descrito com referência à Figura 6
Neste exemplo, uma fase de configuração é usada para determinar um perfil de largura de esteira ao longo do comprimento da esteira. Isso é executado quando se sabe que a esteira transportadora não está danificada ou, pelo menos, está operacional conforme parâmetros aceitáveis. Assim, a esteira pode ter pequenos rasgos na borda que não são importantes para a operação do sistema de esteira transportadora, caso em que embora o dano exista, pode ser desejável continuar a operação do sistema de esteira transportadora.
Para gerar o perfil, na etapa (601), o sistema de processamento (300) monitora os sensores (250) para determinar um ponto de partida. O ponto de partida representa um ponto fixo na esteira a partir do qual o perfil é medido, e pode ser indicado por um indicador apropriado na esteira transportadora (230), tal como uma protuberância escolhida ou depressão de um comprimento estabelecido, ou por qualquer outro mecanismo apropriado, que possa ser preferivelmente detectado usando-se preferivelmente o sensor (250). Em outra forma, o ponto de partida pode ser uma etiqueta RFID que é instalada em ou sobre a esteira transportadora e que pode ser detectada para indicar uma revolução da esteira transportadora.
Na etapa (610), o sistema de processamento (300) monitora os sensores (250) para determinar como as separações Si, S2, ou uma ou mais variáveis baseadas nelas, tal como a largura da esteira, mudam enquanto a esteira transportadora passa pelos sensores (250). Esse processo pode ser continuo, ou envolver medições periódicas como será apreciado por pessoas peritas na técnica.
O processo é continuado até que o sistema de processamento (300) detecte o ponto de partida, indicando que uma revolução inteira da esteira transportadora foi concluída. Neste ponto, as medições de separação Si, S2, ou outra variável derivada, tal como a largura da esteira W, podem ser usadas para gerar um perfil de esteira na etapa (620).
Executando-se esse processo de configuração quando se sabe que a esteira transportadora está em uma condição de trabalho aceitável, então isso permite que um perfil aceitável das separações Slf S2, ou da largura de esteira IV, seja gerado na etapa (620). Em uma forma, uma esteira recentemente instalada pode ser monitorada durante esse processo de configuração para determinar um perfil de esteira.
Uma vez que o perfil tenha sido gerado, isso permite que a monitoração seja executada para que os desvios do perfil possam ser usados para avaliar se ocorreu uma irregularidade operacional. Neste ponto, o processo de configuração estará concluído, como indicado pela seta quebrada entre as etapas (620) e (630).
Em uma variação, a posição de partida pode ser usada para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional como descrito em relação às etapas (630) em diante.
Na etapa (630), o sistema de processamento (300) monitora o sensor para determinar o ponto de partida e então controla os sensores (250) na etapa (640) para determinar as separações de sensor da esteira Si, S2. O ponto de partida é determinado tal que os valores medidos dos sensores sejam comparados com as medições correspondentes do perfil. Essa informação, ou uma variável nela baseada, tal como a largura da esteira W é então em comparação com o perfil gerado, na etapa (650).
Na etapa (660) é determinado se as separações atualmente medidas Si, S2 ou a largura W diferem do perfil por mais que um valor predeterminado, o qual pode, por exemplo, ser definido como um limiar. Como no exemplo anterior, tanto limiares superiores como inferiores podem ser definidos para assegurar que ambos os tipos de irregularidades descritos acima possam ser detectados. Caso não, o processo volta para a etapa (640) para permitir que a monitoração continue.
Contudo, caso seja determinado que a diferença excede o limiar, então na etapa (670) um alerta é gerado, e/ou a esteira transportadora pode ser parada na etapa (680), em uma maneira similar à descrita acima.
Conseqüentemente, neste exemplo, um perfil é gerado para uma determinada esteira transportadora, com comparações que então são executadas com respeito a esse perfil, dessa forma permitindo que variações na largura da esteira ao longo do tempo sejam facilmente detectadas. Isso, por sua vez, permite a fácil e exata detecção de um defeito de operação que pode, por sua vez, levar à detecção precoce de uma falha do sistema. Deve-se notar que este perfil é específico para o respectivo sistema de esteira transportadora e, consequentemente, um perfil teria de ser desenvolvido para cada sistema de esteira transportadora.
Contudo, através do desenvolvimento de um perfil específico para a esteira transportadora, isto leva em conta uma configuração de esteira aceitável e é, dessa forma, menos propenso ao erro, como pode ocorrer, por exemplo, devido a variações naturais na largura da esteira.
Disto, será apreciado que o sistema de processamento (300) pode incluir uma variedade de parâmetros configuráveis que podem ser usados em processos de detecção de danos de esteira diferentes, e esses podem incluir qualquer um ou mais dentre:
uma largura máxima de esteira;
uma largura mínima de esteira;
um comprimento de esteira, que pode ser usado para o cálculo da largura média da esteira; e, uma velocidade de esteira, que pode ser usada para o cálculo da largura média da esteira.
Outros parâmetros também podem ser armazenados, como será apreciado por pessoas peritas na técnica. Isso permite que o sistema de processamento determine diversos parâmetros relativos à operação do sistema de esteira transportadora, incluindo:
largura da esteira;
rastreamento da esteira; e, largura média da esteira.
Em uma variação, múltiplos conjuntos de parâmetros podem ser armazenados pelo sistema de processamento, caracterizado pelo fato de que cada conjunto de parâmetros pode ser usado para a comparação dependendo do peso do material que a esteira, ou uma porção dela, está suportando. Em uma forma, um primeiro conjunto de parâmetros pode ser gerado quando nenhum peso é apoiado sobre a esteira transportadora, e então um segundo conjunto de parâmetros pode ser gerado quando um determinado peso de material é apoiado sobre a esteira transportadora ou uma porção dela. Quando a esteira transportadora está funcionando, um dos conjuntos de parâmetros pode ser usado para determinar se uma irregularidade operacional foi detectada com base no peso do material que está sendo apoiado. Em um exemplo, o usuário pode selecionar o conjunto apropriado de parâmetros a ser usado através de um dispositivo de entrada do sistema de processamento, como um teclado, mouse ou similar, para indicar o conjunto de parâmetros a se usar de acordo com o peso do material apoiado na esteira. Contudo, em uma forma adicional ou alternativa, o aparelho pode incluir um ou vários sensores de peso (890) ligados ao sistema de processamento que detectam o valor do peso apoiado pela esteira ou porção dela. O sistema de processamento usa o peso detectado para selecionar automaticamente o conjunto aplicável de parâmetros de acordo com o peso detectado.
Nos exemplos acima descritos, os rolos tensores externos (221) são providos em um ângulo α em relação a uma direção perpendicular ao sentido do movimento da esteira transportadora (230). Isso é executado para mover a esteira no sentido de sua largura e exacerbar o efeito de eventuais danos. Deve-se notar que em algumas circunstâncias pode ser desejável ajustar a magnitude da força aplicada a um sistema para assegurar o movimento.
Será apreciado que o sistema de processamento (300) também pode executar a funcionalidade adicional. Por exemplo, através da comparação de diferenças entre as separações atualmente medidas S2, S2 o sistema de processamento (300) pode determinar o rastreamento da esteira, e isso pode ser adicionalmente usado para gerar um
alerta ou parar a esteira transportadora no c :aso de a
esteira não estar avançando corretamente.
0 sistema de processamento (300) também pode armazenar
um registro de qualquer medição feita, tal como as
separações atualmente medidas Si, S2, o que permite que elas sejam posteriormente consultadas. Nesse aspecto, fazendo-se com que o sistema de processamento (300) também armazene uma indicação de quando a medição foi feita, tal como um registro de data e hora, isso permite que as medições sejam posteriormente consultadas, o que pode ser útil para identificar eventos que contribuem para irregularidades operacionais.
Assim, por exemplo, certos eventos, tal como a ativação de uma rampa de alimentação, podem causar mudanças na largura da esteira quando o material é acrescentado à esteira. Nesse caso, a ativação repetida da rampa pode contribuir no final das contas para danificar a esteira. Contudo, examinando-se as mudanças na largura da esteira que ocorrem quando a rampa é ativada, isso pode permitir que operadores avaliem o impacto desse evento e determinem se mudanças são necessárias, por exemplo, no processo de ativação.
O ajuste da força lateral aplicada à esteira pode ser feito controlando-se o ângulo α e um exemplo de um sistema para fazer isso será agora descrito com referência às Figuras 7A a 7C.
Neste exemplo, um elemento de armação (700) tem um conector (710) fixado nele de forma móvel para permitir que o conector (710) seja movido para qualquer posição ao longo do elemento de armação (700) . O conector (710) pode ser mantido em uma posição desejada usando-se qualquer meio de travamento apropriado. 0 rolo tensor (221) é suportado por um eixo (730) tendo uma primeira extremidade fixada ao conector (710) e uma segunda extremidade fixada em um suporte (740). As fixações ao conector (710) e ao suporte (740) são feitas de modo a permitir que o ângulo no qual o eixo se estende do conector (710) e do suporte (740) variem conforme necessário. Além disto, o eixo (730) pode ser formado pelas primeira e segunda porções de eixo (731, 732) que cooperam para prover um mecanismo telescópico, permitindo o ajuste do comprimento do eixo.
Em uso, isso permite que o elemento de conexão (710) seja movido ao longo do elemento de armação (700) como mostrado na Figura 7B. As fixações do eixo permitem que ele permaneça conectado ao conector (710) e ao suporte (740). Com o suporte (740) permanecendo estacionário, o ângulo α é ajustado, dessa forma variando a magnitude da força lateral que será aplicada à esteira transportadora (230), como será apreciado por aqueles peritos na técnica.
Em uma variação, a natureza do conector (710) das fixações do eixo pode variar dependendo da implementação preferida. Em um exemplo, o conector é como mostrado na Figura 7C. Neste exemplo, o conector (710) inclui uma primeira abertura para receber o elemento de armação (700), para permitir um relativo movimento do conector (710) ao longo do elemento de armação (700). Uma segunda abertura (712) é provida para receber um meio de travamento, tal como um parafuso de orelha (720), que pode ser impulsionado contra o elemento de armação (700), para, dessa forma, manter o conector (710) estacionário em relação ao elemento de armação (700) .
Um encaixe (713) também é provido, o qual pode cooperar com uma esfera provida na primeira porção do eixo (731) para prover uma conexão de junta esférica, a qual permite o movimento relativo do eixo (730) com respeito ao conector (710) . Deve-se notar que a segunda porção de eixo (732) pode ser acoplada ao suporte (740) usando-se uma forma similar.
Também deve-se notar que em situações onde é desejável ajustar o ângulo dos rolos tensores (221) com respeito ao horizontal ou ao solo (265) , isso pode ser realizado de maneira similar, ou permitindo um ajuste da altura do elemento de armação (700) em relação ao solo (265) na disposição das Figuras 7A a 7C.
Deve-se notar que o sistema acima descrito, por isso, utiliza a detecção de largura de esteira para, dessa forma, permitir a detecção exata e confiável de danos à esteira.
Em especial, o sistema é capaz de detectar rasgos em que a esteira transportadora se rasga em uma direção longitudinal, mas a esteira como um todo continua a se mover, bem como quando uma borda da esteira é cortada e a largura da esteira reduzida.
No primeiro caso, os rolos tensores estão configurados para aplicar uma força lateral à esteira e por isso a dividem no caso desse dano ocorrer. Isso resulta em uma mudança correspondente na largura da esteira, que então pode ser detectada usando-se a detecção conveniente de largura da esteira. De maneira similar, no caso de um rasgo na borda, a detecção de largura da esteira também pode detectar a mudança associada na largura da esteira.
Na prática, a detecção pode ser executada quando o material não está presente na esteira transportadora e isso, portanto, é tipicamente realizado posicionando-se os rolos tensores que geram a força lateral depois da transferência imediata no lado de transporte da esteira, ou atrás da transferência no lado de retorno da esteira.
Alternativamente, pode ser desejável executar a detecção quando o material está presente na esteira transportadora, de modo que isso possa ser usado para permitir que sistemas de detecção que detectem material no caminho de retorno da esteira funcionem mais efetivamente.
A unidade utiliza sistemas remotos de detecção de distância, que, por isso, não têm de ter contato físico com a esteira, dessa forma reduzindo a probabilidade de falhas.
Além disso, o sistema não necessita que nenhuma antena seja embutida na esteira, dessa forma retirando a necessidade de esteiras transportadoras especiais e dispendiosas. O sistema também verificará todo o comprimento da esteira e não somente trechos estabelecidos como alguns outros sistemas fazem.
Deve-se notar que o sistema, por isso, fornece uma técnica simples e robusta para detectar danos à esteira, dessa forma resultando em um dispositivo de fácil manutenção que pode ser entendido e reparado pelo pessoal da fábrica e não exige pessoal especializado para a manutenção.
O sistema também funcionará com qualquer esteira ou estrutura, e não exige que seja usada uma configuração específica da esteira transportadora, tal como uma esteira que incorpore antenas.
As pessoas peritas na técnica apreciarão que diversas variações e modificações ficarão evidentes. Deve-se considerar que todas essas variações e modificações que ficam evidentes a pessoas peritas na técnica, estão incluídas no espirito e escopo da invenção descrita acima em termos gerais.

Claims (5)

REIVINDICAÇÕES
1 c; _L d primeira borda correspondente da porção da esteira transportadora; e um segundo rolo lateral tendo um eixo que é ao rolo base oposta em relação ao primeiro rolo uma segunda e oposta borda correspondente da porção da esteira transportadora.
18. Método, de acordo com qualquer das de 14 a 17, caracterizado pelo fato de que o no sistema de detecção, etapas de:
detectar a operação da esteira transportadora usando pelo menos um sensor; e determinar, usando um sistema de processamento acoplado ao pelo menos um sensor, a ocorrência de uma irregularidade operacional na esteira transportadora.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o método inclui, no sistema de processamento, etapas de:
receber uma indicação da operação da esteira transportadora a partir do pelo menos um sensor;
usar a urna ou mais regras operacionais comparando uma variável a um limiar, a variável sendo pelo menos parcialmente baseada na indicação; e determinar a presença, ausência ou grau de uma irregularidade operacional conforme os resultados da comparação.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 14 a 19, caracterizado pelo fato de que, em resposta à determinação de uma irregularidade operacional, o método inclui, no sistema de processamento, pelo menos um dentre:
gerar um alerta; e paralisar a esteira transportadora.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 14 a 20, caracterizado pelo fato de que o método inclui a detecção, usando pelo menos dois sensores posicionados adjacentes às bordas da esteira, do deslocamento transversal de cada borda da esteira, onde o deslocamento transversal é indicativo de uma distância entre uma respectiva borda de esteira e um respectivo sensor.
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 14 a 21, caracterizado pelo fato de que o método inclui a utilização de pelo menos um sensor ultrasônico para detectar o deslocamento transversal das bordas Ηθ pstoirs.
23. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 22, caracterizado pelo fato de que o método inclui a utilização de pelo menos um sensor de caminho de retorno da esteira para detectar material em um caminho de retorno da esteira.
24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 14 a 23, caracterizado pelo fato de que o método inclui a detecção de uma altura do material sobre a esteira transportadora usando pelo menos um sensor de altura do material.
25. Aparelho para monitorar a operação de uma esteira transportadora caracterizado pelo fato de que o aparelho t10 inclui:
rolos, incluindo rolas angularmente deslocados, suportando uma esteira transportadora, em que os rolos angularmente deslocados têm um eixo geométrico que é deslocado angularmente em relação a uma direção de transporte da esteira transportadora para aplicar uma força transversal para fora em direção às bordas opostas de uma porção da esteira transportadora que se desloca além do sistema de detecção; e
- um sistema de detecção configurado para detectar deslocamento transversal de cada borda da porção da esteira além do sistema de detecção, em que o deslocamento transversal é indicativo de uma irregularidade de operação.
26. Método para monitorar a operação de uma esteira transportadora caracterizado pelo fato de que o método inclui:
- aplicação de uma força transversal para fora, em direção às bordas opostas da porção da esteira transportadora que se desloca além do sistema de detecção via rolos que incluem rolos angularmente deslocados, suportando a esteira transportadora, em gue os rolos angularmente deslocados têm um eixo geométrico que é deslocado angularmente em relação a uma direção de transporte da esteira transportadora; e
- detecção, em um sistema de detecção, do deslocamento transversal de cada borda de uma porção da esteira transportadora enquanto a esteira transportadora se desloca
1. Aparelho para monitorar a operação de uma esteira transportadora caracterizado pelo fato de que inclui:
um sistema de detecção configurado para:
detectar o deslocamento transversal de cada borda de uma porção da esteira transportadora à medida que a esteira transportadora passa pelo sistema de detecção; e determinar, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e uma ou mais regras operacionais, se ocorreu uma irregularidade operacional da esteira transportadora;
rolos incluindo rolos angularmente deslocados suportando a esteira transportadora, em que os rolos angularmente deslocados têm um eixo geométrico que é deslocado angularmente em relação a uma direção de transporte da esteira transportadora para aplicação de uma força transversal para fora em direção às bordas opostas da porção da esteira transportadora que se desloca além do sistema de detecção.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção usa os deslocamentos transve rsais d as bor das da esteira transportadora e uma ou mais regras operacionais para
determinar se ocorreu uma irregularidade operacional da esteira transportadora, incluindo pelo menos um dentre:
um rasgo na esteira transportadora;
erraticidade de esteira da esteira transportadora; e danos à borda da esteira transportadora.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção é configurado para detectar pelo menos um dentre:
uma altura do material sobre a esteira transportadora; e material sobre um caminho de retorno da esteira;
onde a detecção do material é usada com a uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional.
4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos rolos têm um eixo inclinado para, dessa forma, levantar as bordas opostas através da largura da esteira transportadora
5. Aparelho, de acordo com quaxL|Uei? UIRcl uaS reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os rolos incluem:
tendo um eixo substancialmente um rolo paralelo a uma superfície de suporte substancialmente horizontal;
um primeiro rolo lateral tendo um eixo que é inclinado em relação ao rolo base para levantar uma primeira borda correspondente da porção da esteira transportadora; e um segundo rolo lateral tendo um eixo que é inclinado em relação ao rolo base e inclinado de forma oposta em relação ao primeiro rolo lateral para levantar uma segunda e oposta borda correspondente da porção da esteira transportadora.
6, Aparelho,. de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção inclui:
pelo menos um sensor para detectar a operação da esteira transportadora; e um sistema de processamento acoplado ao pelo menos um sensor para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional na esteira transportadora.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de processamento é para:
receber uma indicação da operação da esteira transportadora a partir do pelo menos um sensor;
usar a uma ou mais regras operacionais comparando uma variável a um limiar, a variável sendo pelo menos parcialmente baseada na indicação; e determinar a presença, ausência ou grau de uma irregularidade operacional conforme os resultados da comparação.
8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, em resposta à determinação de uma irregularidade operacional, o sistema de processamento é para pelo menos um dentre:
gerar um alerta; e
D3xullS8.x 3 θ S t θ jL x? 3 t xauSDOxt 3CÍOX?3 .
9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção inclui pelo menos dois sensores que são posicionados adjacentes às bordas da esteira para, dessa forma, permitir que o deslocamento transversal de cada borda de esteira seja determinado onde o deslocamento transversal é indicativo de uma distância entre uma respectiva borda de esteira e um respectivo sensor.
10. Aparelho, de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção inclui pelo menos um sensor ultrasonico.
11. Aparelho, de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção inclui pelo menos um sensor de caminho de retorno da esteira para detectar o material no caminho
5 de retorno da esteira.
12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção inclui pelo menos um sensor de altura do material para detectar uma altura do material sobre a
10 esteira transportadora.
13. Método para monitorar a operação de uma esteira transportadora caracterizado pelo fato de que o método inclui:
em um sistema de detecção, etapas de:
15 detectar o deslocamento transversal de cada borda de uma porção da esteira transportadora à medida que a esteira transportadora passa pelo sistema de detecção; e determinar, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e uma ou mais regras
20 operacionais, a ocorrência de uma irregularidade operacional na esteira transportadora; e aplicar uma força transversal para fora, em direção às bordas opostas da porção da esteira transportadora que se desloca além do sistema de detecção via rolos que incluem rolos angularmente deslocados, suportando a esteira transportadora, em que os rolos angularmente deslocados têm um eixo geométrico que é deslocado angularmente em relação a uma direção de transporte da esteira transportadora.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o método inclui, no sistema de detecção, usando os deslocamentos transversais das bordas da esteira transportadora e uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional na esteira transportadora, incluindo pelo menos um dentre:
um rasgo na esteira transportadora;
esteira se desviando da transportadora; e danos à borda da esteira transportadora.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o método inclui, no sistema de detecção, a detecção de pelo menos um dentre:
uma altura do material sobre a esteira transportadora; e material sobre um caminho de retorno da esteira;
onde a detecção do material é usada com a uma ou mais regras operacionais para determinar se ocorreu uma irregularidade operacional.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que o método inclui a aplicação da força transversal para fora via pelo menos alguns dos rolos que têm um eixo inclinado, dessa forma levantando as
5 bordas opostas através da largura da esteira transportadora.
17. Método, de acordo com qualquer das reivindicações de 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o método inclui o fornecimento de rolos incluindo:
10 um rolo base tendo um eixo substancialmente paralelo a uma superfície de suporte substancialmente horizontal;
um primeiro rolo lateral que tem um eixo que é inclinado em relação ao rolo base para levantar uma
5 além do sistema de detecção, o deslocamento transversal é indicativo de uma irregularidade de operação.
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