DE10025350B4

DE10025350B4 - Einrichtung zur Kontrolle und Überwachung eines Fördergurtes, insbesondere eines Rohrfördergurtes

Info

Publication number: DE10025350B4
Application number: DE10025350A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Brückner; Karl-Heinz Dipl.-Ing. Elvers; Wolfgang Dipl.-Ing. Schnell
Original assignee: Phoenix Conveyor Belt Systems GmbH
Current assignee: Phoenix Conveyor Belt Systems GmbH
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: US6712199B1; AU5672400A; WO2000076884A3; WO2000076884A2; DE10025350A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kontrolle und Überwachung eines Fördergurtes (1) aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff, der vorzugsweise mit eingebetteten Festigkeitsträgern (3) versehen ist, wobei insbesondere der Fördergurt durch Überlappung seiner Längsränder zu einem Rohrfördergurt schließbar ist, der sich ringsum an Tragrollen abstützt, wobei ferner die Einrichtung wenigstens folgende Bauteile umfaßt, nämlich: - wenigstens ein detektierbares Element (5), das im Fördergut integriert ist, insbesondere in Form mehrerer Elemente, die in Längs- und/oder Querrichtung in Abständen zueinander angeordnet sind; sowie - wenigstens eine Abtasteinheit (6), mit deren Hilfe unter Detektion des Elementes bzw. der Elemente eine genaue Gurtlagebestimmung berührungslos erfolgt. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, daß - das detektierbare Element (5) eine Induktionsschleife und/oder ein Transponder, ein Metallteilchen oder ein Permanentmagnet ist. Zweckmäßigerweise ist die Abtasteinheit (6) ein System von mehreren Detektorelementen (7), die eine Detektorenkette bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kontrolle und Überwachung eines Fördergurtes aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff, der sich an Tragrollen abstützt, wobei die Einrichtung folgende Bauteile umfasst:

– wenigstens ein detektierbares Element, das im Fördergurt integriert und in Längs- und/oder Querrichtung angeordnet ist, sowie
– wenigstens eine Abtasteinheit mit wenigstens drei in Richtung der Breite des Fördergurtes versetzt zueinander angeordneten Detektorenelementen unter Ausbildung einer Detektorenkette, mit deren Hilfe unter Detektion des wenigstens einen detektierbaren Elementes eine Gurtlagebestimmung berührungslos erfolgt.

Beim Betrieb von Förderanlagen kommt es häufig vor, dass die Fördergurte während des Laufes von der idealen Lage abweichen. Besonders im Rahmen der gekapselten Förderung unter Ausbildung eines Rohrfördergurtes ( DE 196 08 371 A1 ) können sich die Fördergurte bei bestimmten Betriebsbedingungen verdrehen. Die Ursachen dafür können verschiedener Art sein, wie beispielsweise ungleichmäßige Beladung, Kurvenführung oder schlecht ausgerichtete Anlagen. Für den Betreiber der Anlage ist es dabei wichtig, Informationen über die Position des Fördergurtes zu erhalten, um Gegenmaßnahmen gegen ein unkontrolliertes Auswandern des Gurtes einzuleiten.
In der Patenschrift DE 37 11 916 C2 wird eine gattungsgemäße Einrichtung beschrieben. Die Abtasteinheit umfasst dabei wenigstens drei in Richtung der Breite des Fördergurtes versetzt zueinander angeordneten Detekorenelemente (Fühler), wobei ein Mittelfühler zum Konstanthalten des Geradeauslaufs und zum Stillsetzen dient.
In der Offenlegungsschrift DE 195 22 757 A1 wird eine Einrichtung vorgestellt, und zwar in Form folgender beiden Varianten:

– Der Fördergurt ist an seiner Außenseite mit einer farblichen Kennzeichnung versehen, die optisch erfasst wird. Dies setzt jedoch voraus, dass die Oberflächenkennzeichnung nicht beschädigt oder verschmutzt wird, was zumeist nicht zu verhindern ist. Die Einrichtung kann dann ihre Funktion nicht oder nur noch eingeschränkt wahrnehmen.
– Der Fördergurt weist integrierte Indikatoren auf, insbesondere in Verbindung mit Stahlseilgurten, wobei einzelne Seile bzw. Corde durch den Indikator ersetzt sind. Das Zugträgerverhalten des Fördergurtes kann dadurch beeinträchtigt werden.

In der Gebrauchsmusterschrift DE 296 04 039 U1 wird ein Fördergurt mit einem inneren Gewebe und einer Einrichtung zur Aufspürung von Gurtbeschädigungen beschrieben. Im oder unmittelbar am Gewebe sind quer zur Laufrichtung offene Seil-, Draht- oder Flachbandstücke aus elektrisch und/oder magnetisch beeinflussbarem Material eingebracht, wobei in der Gebrauchslage neben oder unterhalb des Gurtes Sender und/oder Empfänger zur Aufnahme von elektrischen und/oder magnetisch beeinflussten Impulsen angeordnet sind.
In der Offenlegungsschrift DE 196 08 371 A1 wird schließlich eine Einrichtung zur Lagestabilisierung von Rohrfördergurten beim Laufen vorgestellt. Im mittleren Querschnittsbereich des Stahlseil-Fördergurtes sind aus magnetischem Stahl hergestellte Stahlseile einvulkanisiert. Die Lagestabilisierung erfolgt dabei mittels Magnetstationen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Einrichtung zur Kontrolle und Überwachung eines Fördergurtes bereit zu stellen, die für alle Fördergurttypen, nämlich Stahlseil-Fördergurte, Textil-Fördergurte und Aramid-Fördergurte sowie für die verschiedensten Anlagenkonstellationen (Kurven, Steigungen etc.) einsetzbar sind, und zwar unter Einbezug der Kontrolle und Überwachung eines Rohrfördergurtes.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass

– das detektierbare Element eine Induktionsschleife und/oder ein Transponder, ein Metallteilchen oder ein Permanentmagnet ist und
– die Induktionsschleife aus einem Metallcord oder aus einem leitfähigen polymeren Werkstoff gebildet ist.

Vorteilhafterweise wird die Induktionsschleife mit einem Transponder kombiniert. Ist die Induktionsschleife aus einem leitfähigen polymeren Werkstoff gebildet, so ist insbesondere als Basis Gummi oder Kunststoff geeignet.
Das detektierbare Element ist vorteilhafterweise vollständig im Fördergurt eingebettet, und zwar bei einem Stahlseil-Fördergurt vorzugsweise ausschließlich in dessen Laufseite. Bei einem Textil-Fördergurt oder Aramid-Fördergurt wird das detektierbare Element zweckmäßigerweise ausschließlich im Festigkeitsträger angeordnet. Die Abtasteinheit ist dabei jeweils der Laufseite des Fördergurtes zugewandt.
Das detektierbare Element wird entweder bei der Herstellung des Fördergurtes oder nachträglich eingebaut.
Hinsichtlich der Position des detektierbaren Elementes sind folgende zwei Varianten. zweckmäßig:

– Das Element ist im Bereich der Fördergurtmitte angeordnet, und zwar bezogen auf die Fördergurtbreite (Mittenabfrage).
– Das Element ist wenigstens in einem der beiden Randbereiche angeordnet (Kantenabfrage).

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abtasteinheit ein System von drei bis zwanzig, insbesondere wiederum aus drei bis neun, Detektorelementen ist. Diese Form der Abtasteinheit ist insbesondere für die Erfassung linearer Lageabweichungen und/oder Winkelabweichungen (Verdrehung) geeignet.
Zur Detektion eignen sich alle physikalischen Prinzipien, mit denen sich die eingebauten Elemente messtechnisch erfassen lassen, wobei im Hinblick auf die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannte Elemente folgendes festzuhalten ist:

– Induktionsschleifen und/oder Transponder können mittels Spezialantennen mit geeigneter Richtcharakteristik erfasst werden.
– Metallelemente lassen sich mittels induktiver Verfahren, wie beispielsweise Wirbelstrommethode, Radar- oder Mikrowellen oder ionisierender Strahlung oder Ultraschall detektieren.
– Permanentmagnete lassen sich mit allen magnetsensitiven Verfahren detektieren. Diese können beispielsweise sein: magnetinduktive Verfahren, magnetresistive Sensoren oder Hall-Effekt-Sensoren.

Sämtliche hier genannten Möglichkeiten zur Detektion lassen sich in Form einer Detektorenkette als Abtasteinheit realisieren.
Die Abtasteinheit ist an diskreten Anlageorten (Problemzonen) installiert. Die Größe der detektierbaren Elemente wie auch die Größe und Art der Abtasteinheit bestimmen hierbei die Messwertauflösung und Messgenauigkeit, wobei auch unter diesem Gesichtspunkt der Einsatz der oben erwähnten Detektorenkette von besonderem Vorteil ist.
Mit Hilfe geeigneter Steuerelemente können ferner Regelkreise aufgebaut werden, die dafür sorgen, dass der Gurt in einer stabilen Lage betriebssicher geführt wird. Im Extremfall erfolgt bei Überschreitung zulässiger Grenzwerte eine Anlagenabschaltung.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 einen flachen Fördergurt mit Kantenabfrage;
2a, b einen flachen Fördergurt mit Mittenabfrage;
3a einen Rohrfördergurt mit Kantenabfrage;
3b einen Rohrfördergurt mit Mittenabfrage;
4a, b eine „belt twisting" Kantenabfrage.
Die 1, 2a, 3a, 3b und 4b zeigen Querschnittsdarstellungen, während die 2b und 4a einen Blick auf die Laufseite des Fördergurtes bzw. Rohrfördergurtes werfen.
In Verbindung mit diesen Figuren gilt folgende Bezugsziffernliste:

1: Fördergurt
1': Fördergurt
1'': Fördergurt (Rohrfördergurt)
1''': Fördergurt (Rohrfördergurt)
2: Tragseite
3: Festigkeitsträger
4: Laufseite
5: detektierbares Element
5': detektierbares Element
6: Abtasteinheit
6': Abtasteinheit
7: Detektorelement
8: Induktionsschleife
9: Transponder
10: Antenne
10': Antenne
A: Fördergurtbreite
A': Randbereich
A'': Bereich der Fördergurtmitte

1 zeigt einen Fördergurt 1 mit der Gesamtbreite A, umfassend eine Tragseite 2, einen eingebetteten Festigkeitsträger 3 und eine Laufseite 4. In einem der beiden Randbereiche A' ist nun in der Laufseite 4 ein detektierbares Element 5 (z.B. ein Permanentmagnet) angeordnet, und zwar unter vollständiger Ummantelung von Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff.
Die Abtasteinheit 6, an der sich die Laufseite 5 des Fördergurtes 1 im Rahmen einer Kantenabfrage berührungslos vorbei bewegt, besteht aus einer Detektorenkette, umfassend insgesamt sechs Detektorelemente 7.
2a zeigt einen Fördergurt 1' mit der Gesamtbreite A, wobei hier im Bereich der Fördergurtmitte A'', und zwar in der Laufseite 4, das detektierbare Element 5' angeordnet ist. Dieses Element besteht aus einer Induktionsschleife 8 und einem Transponder 9.
Die Abtasteinheit 6' ist hier im Rahmen einer Mittenabfrage eine Antenne 10.
Mit Blick auf die Laufseite 4 des Fördergurtes und in dessen Laufrichtung (Pfeilrichtung) gesehen veranschaulicht die 2b nochmals das Zusammenwirken von Induktionsschleife 8, Transponder 9 und Antenne 10.
Nach den 3a, b ist der Fördergurt 1'' durch Überlappung seiner Längsränder zu einem Rohrfördergurt geschlossen, wobei der Überlappungsbereich oben zu liegen kommt (optimale Konstellation). Dabei erfolgt mittels des detektierbaren Elementes 5 und der Abtasteinheit 6, umfassend eine Detektorenkette mit fünf Detekorelementen 7, eine Kantenabfrage (3a) bzw. eine Mittenabfrage (3b).
Verdreht sich nun der Rohrfördergurt gemäß 3a, b derart zur Seite (Situation gemäß 4a, b), wobei dann das detektierbare Element 5 nicht mehr von der fest positionierten Abtasteinheit 6 erfasst wird, kommt es zu einer Anlagenabschaltung.
Nach 4a, b ist der Rohrfördergurt 1''' so verdreht, dass der Überlappungsbereich der Längsränder seitlich vorhanden ist („twist belting"). Im Zusammenwirken von Induktionsschleife 8, Transponder 9 und Antenne 10 wird nun im Rahmen einer Kantenabfrage diese Gurtlage ermittelt, um Gegenmaßnahmen einzuleiten. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispieles übernimmt die Antenne 10 die Abtastfunktion der Antenne 10', die sich an der optimalen Überlappungsposition des Rohrfördergurtes befindet.
Das Anordnungsprinzip der Abtasteinheit um einen Rohrfördergurt herum ist abhängig vom Verlauf der Fördergurtanlage.

Claims

Einrichtung zur Kontrolle und Überwachung eines Fördergurtes (1, 1', 1'', 1''') aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff, der sich an Tragrollen abstützt, wobei die Einrichtung folgende Bauteile umfasst: – wenigstens ein detektierbares Element (5, 5'), das im Fördergurt integriert und in Längs- und/oder Querrichtung angeordnet ist, sowie – wenigstens eine Abtasteinheit (6, 6') mit wenigstens drei in Richtung der Breite des Fördergurtes versetzt zueinander angeordneten Detektorenelementen unter Ausbildung einer Detektorenkette, mit deren Hilfe unter Detektion des wenigstens einen detektierbaren Elementes (5, 5') eine Gurtlagebestimmung berührungslos erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass – das detektierbare Element (5, 5') eine Induktionsschleife (8) und/oder ein Transponder (9), ein Metallteilchen oder ein Permanentmagnet ist und – die Induktionsschleife (8) aus einem Metallcord oder aus einem leitfähigen polymeren Werkstoff gebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element ein Kombinationssystem von Induktionsschleife (8) und Transponder (9) ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsschleife (8) aus einem leitfähigen polymeren Werkstoff auf Basis von Gummi oder eines Kunststoffes gebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') vollständig im Fördergurt eingebettet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') in der Laufseite (4) und/oder im Festigkeitsträger (3) des Fördergurtes angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') bei einem Stahlseil-Fördergurt ausschließlich in der Laufseite (4) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') bei einem Textil-Fördergurt oder Aramid-Fördergurt in der Laufseite (4) und/oder im Festigkeitsträger (3) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') ausschließlich im Festigkeitsträger (3) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') im Bereich der Fördergurtmitte (A'') angeordnet ist, und zwar bezogen auf die Fördergurtbreite (A).
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Element (5, 5') wenigstens in einem der beiden Randbereiche (A') des Fördergurtes angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinheit (6, 6') der Laufseite (4) des Fördergurtes zugewandt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektorenkette aus drei bis zwanzig Detektorenelementen (7) besteht.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektorenkette aus drei bis neun Detektorenelementen (7) besteht.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zusätzlicher Steuerelemente Regelkreise aufgebaut werden, die dafür sorgen, dass der Fördergurt in einer stabilen Lage betriebssicher geführt wird, und die ferner im Extremfall bei Überschreitung zulässiger Grenzwerte eine Anlagenabschaltung auslösen.