DE10029545B4

DE10029545B4 - Einrichtung zur Überwachung einer Rohrgurtförderanlage

Info

Publication number: DE10029545B4
Application number: DE10029545A
Authority: DE
Inventors: Bernd Küsel
Original assignee: Phoenix Conveyor Belt Systems GmbH
Current assignee: Phoenix Conveyor Belt Systems GmbH
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: AU6260000A; US6702103B1; WO2001002272A1; DE10029545A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung einer Rohrgurtförderanlage, umfassend - einen Fördergurt aus elastomerem Werkstoff, insbesondere mit eingebetteten Zugträgern (9), wobei der Fördergurt durch Überlappung seiner Längsränder unter Bildung eines Überlappungsbereiches (C) zu einem Rohrgurt (2) schließbar ist; sowie - sonstige Anlagenteile, nämlich Antriebstrommel, Umkehrtrommel, Tragrollen, Lenkrollen, Traggerüste sowie gegebenenfalls weitere Bauteile. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, daß - die Einrichtung zur Überwachung des Überlappungsbereiches (C) des Rohrgurtes (2) mit einem opto-elektronischen System (12) versehen ist, das bei einer Abweichung der gewünschten Fördergurtüberlappung eine Korrekturstellung mittels der Lenkrollen veranlaßt oder, falls die Korrekturmaßnahmen nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit zum Erfolg führen, eine automatische Abschaltung der Rohrgurtförderanlage bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung einer Rohrgurtförderanlage, umfassend:

– einen Fördergurt aus elastomerem Werkstoff, insbesondere mit eingebetteten Zugträgern, wobei der Fördergurt durch Überlappung seiner Längsränder unter Bildung eines Überlappungsbereiches zu einem Rohrgurt schließbar ist, sowie
– eine Antriebstrommel, Umkehrtrommel, Tragrollen, Lenkrollen und Traggerüste und
– eine Einrichtung zur Überwachung des Überlappungsbereiches des Rohrgurtes mit einem opto-elektronischen System, das bei einer Abweichung der gewünschten Fördergurtüberlappung eine Korrekturstellung mittels der Lenkrollen veranlasst oder, falls die Korrekturmaßnahmen nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit zum Erfolg führen, eine automatische Abschaltung der Rohrgurtförderanlage bewirkt.

Rohrgurte (Schlauchfördergurte, Pipe Conveyor Belts, gekapselte Förderung) werden überwiegend dort eingesetzt, wo auf relativ engem Raum Schüttgut durch horizontale und vertikale Kurven gefördert werden muss.
In den letzten Jahren wurden derartige Anlagen dank ihrer besonderen topographischen Anpassungsfähigkeit auch für Distanzen von über einem Kilometer eingesetzt.
Die Vorteile von Rohrgurten sind neben ihrer Geländegängigkeit der Schutz des Fördermaterials vor Umwelteinflüssen (Regen, Wind usw.) und der Schutz der Umwelt vor vom Fördergurt fallenden Material (Kraftwerksasche, Gips usw.).
Probleme beim Betreiben von Rohrgurten ergeben sich beim Führen des Überlappungsbereiches. Für den richtigen Lauf des Rohrgurtes sind die ihn umgebenden Trag- und Lenkrollen verantwortlich ( DE 31 22 664 C2 ). Diese Rollen werden je nach Anlagenverlauf individuell ausgerichtet.
Die Funktion dieser Rollen wird durch unterschiedliche Wetter- und Temperaturbedingungen und durch den Verschleiß oder Konstruktionsfehler beeinflusst. Feuchtigkeit zum Beispiel setzt den Reibwert zwischen Rolle und Fördergurt herab, was keine optimale Führung zur Folge hat.
Der Rohrgurt wird zum Be- und Entladen geöffnet, also in eine horizontale Position gebracht. Sofern der Überlappungsbereich des Rohrgurtes nicht in die richtige Lage gebracht wurde, wenn er beispielsweise vor dem Auflaufen auf die Abwurftrommel unten statt oben liegt, wird der Fördergurt gefaltet oder er läuft seitlich von der Trommel. Beide Ereignisse führen zu erheblichen Beschädigungen des Rohrgurtes und müssen deshalb unbedingt vermieden werden.
Bisher wird das Problem unter anderem so gelöst, dass der Fördergurt durch in den Schlauchquerschnitt hineinragende Fingerrollen zwangsgeführt wird ( DE 34 17 718 C1 ).
Dieses Verfahren ist in den meisten Fällen erfolgreich, hat aber den erheblichen Nachteil, dass der Fördergurt durch die Fingerrollen angegriffen und beschädigt wird. Diese Methode stellt deshalb keine befriedigende Dauerlösung dar.
In der Offenlegungsschrift DE 195 22 757 A1 wird nun eine Einrichtung zur Überwachung einer Rohrgurtförderanlage unter Verwendung von Detektoren vorgestellt, und zwar in Form folgender beiden Varianten:

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

In der Patentschrift DE 44 15 544 C1 wird nun eine Einrichtung zur Überwachung einer Rohrgurtförderanlage vorgestellt, die zur Überwachung des Überlappungsbereiches des Rohrgurtes mit einem opto-elektronsichen System versehen ist, das bei einer Abweichung der gewünschten Fördergurtüberlappung eine Korrekturstellung mittels der Lenkrollen veranlasst.
Hinsichtlich des Einsatzes von opto-elektronischen Systemen bei Fördergurten zur Überwachung des Materialstromes wird ergänzend noch auf die Patentschrift DE 42 40 094 C2 verwiesen.
Im Rahmen einer Weiterentwicklung der Lehre gemäß DE 44 15 544 C1 besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Einrichtung bereit zu stellen, die verschleißarm, wartungsarm und bei möglichst geringem technischen Aufwand wirtschaftlich ist und eine zuverlässige Überwachung des Überlappungsbereiches des Rohrgurtes bei den verschiedensten Anlagenkonstellationen, wie Kurve oder Steigungen ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, dass das opto-elektronische System mit wenigstens einer zusätzlichen Lichtquelle versehen ist, deren Lichtstrahl auf den Überlappungsbereich des Rohrgurtes ausgerichtet ist oder oberhalb der unsichtbaren Kante des Rohrgurtes angeordnet ist oder in Richtung des Bereiches der sichtbaren Kante des Rohrgurtes ausgerichtet ist, und zwar jeweils in Bezug auf die Normalstellung der Überlappung.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 genannt.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht einer Rohrgurtförderanlage mit geschlossenen und geöffneten Bereichen;
2 eine Draufsicht eines Rohrgurtes mit Normalstellung der Überlappung;
3 eine Draufsicht eines Rohrgurtes mit Fehlstellung der Überlappung;
4 den Bereich der Umkehrtrommel mit gefaltetem Fördergurt im Ober- und Untertrum;
5 den Querschnitt eines Rohrgurtes mit eingebetteten Zugträgern sowie zwei Kameras, die den Überlappungsbereich überwachen;
6 den Querschnitt eines Rohrgurtes gemäß 5 mit einer Kamera und einer zusätzlichen Kamera und einer zusätzlichen Lichtquelle;
7 eine Rohrgurtförderanlage sowie das Funktionsprinzip des opto-elektronischen Systems in Verbindung mit einem Prozessrechner, einer Lenkrollensteuerung und einer Antriebssteuerung.

1: Rohrgurtförderanlage
2: Rohrgurt
3: Normalstellung der Überlappung
4: Antriebstrommel (Aufgabetrommel)
5: Umkehrtrommel (Abwurftrommel)
6: Fehlstellung der Überlappung
7: gefalteter Fördergurt im Obertrum
8: gefalteter Fördergurt im Untertrum
9: Zugträger
10: sichtbare Kante des Rohrgurtes
11: unsichtbare Kante des Rohrgurtes
12: opto-elektronisches System (digitale Zeilen- oder Flächenkamera u, v, w)
13: Lichtquelle
14: Lenkrollen
15: Prozessrechner
16: Lenkrollensteuerung
17: Antriebssteuerung
A: linke Gurtseite in Laufrichtung
B: rechte Gurtseite in Laufrichtung
C: Überlappungsbereich
X: Schließen des Fördergurtes zum Rohrgurt
Y: Öffnen des Rohrgurtes
Z: Lichtstrahl

1 zeigt das Obertrum einer Rohrgurtförderanlage 1, wo die Materialförderung stattfindet. Die Antriebstrommel 4 ist zugleich die Aufgabetrommel (Materialaufgabebereich), wo das Material in Pfeilrichtung transportiert wird. Im Bereich X schließt sich der Fördergurt durch Überlappung seiner Längsränder zu einem Rohrgurt 2, wobei hier die Normalstellung 3 der Überlappung, d. h. die gewünschte Position, dargestellt ist. Im Bereich Y öffnet sich dann wieder der Rohrgurt 2. Bei der Umkehrtrommel 5, die zugleich Abwurftrommel (Materialabgabebereich) ist, geht der Fördergurt in das Untertrum über, und zwar ebenfalls unter Bildung eines Rohrgurtes, jedoch dann ohne Materialförderung.
Das opto-elektronische System 12 (5 bis 7) wird nun vorzugsweise im Bereich Y angebracht, und zwar sowohl im Obertrum als auch im Untertrum.
2 zeigt nochmals den Rohrgurt 2 in Laufrichtung (Pfeilrichtung) mit der Überlappung in Normalstellung 3, und zwar unter Bildung einer linken Gurtseite A und rechten Gurtseite B bei symmetrischer Zuordnung.
3 zeigt nun einen Rohrgurt 2 mit der Überlappung in Fehlstellung 6 in Bezug auf die korrekte Lage 3, und zwar mit seitlicher Verlagerung der Überlappung („twisted belt”) zur linken Gurtseite A hin.
4 zeigt ferner die möglichen Folgen einer Fehlstellung der Überlappung gemäß 3, wobei sich im Bereich der Umkehrtrommel 5 die Längsränder des Fördergurtes 7 und 8 im Ober- und Untertrum falten, was unerwünscht ist.
Nach 5 ist der Rohrgurt 2 mit einem Zugträger 9 in Form eines mehrlagigen Gewebes versehen. Der Überlappungsbereich C des Rohrgurtes 2 erstreckt sich dabei von der sichtbaren Kante 10 bis zur unsichtbaren Kante 11.
Das opto-elektronische System 12 wird durch zwei digitale Zeilen- oder Flächenkameras u und v gebildet, wobei insbesondere digitale Zeilenkameras verwendet werden. Die beiden Kameras sind dabei jeweils seitlich zum Überlappungsbereich C des Rohrgurtes 2 angeordnet, und zwar in Bezug auf die Normalstellung 3 (1 und 2) der Überlappung.
Falls nun eine Fehlstellung 6 (3) der Überlappung eintritt, reagiert das optoelektronische System 12 entsprechend, was in Verbindung mit 7 noch erläutert wird.
6 zeigt den gleichen Rohrgurt 2 gemäß 5 mit dem Überlappungsbereich C. Das opto-elektronische System 12 in Form einer einzigen digitalen Zeilen- oder Flächenkamera w ist hier direkt oberhalb der sichtbaren Kante 10 des Rohrgurtes angeordnet, und zwar unter Beobachtung des Kantenverlaufes und somit des Überlappungsbereiches C. Eine zusätzliche Lichtquelle 13, deren Lichtstrahl Z in Richtung des Bereiches der sichtbaren Kante 10 des Rohrgurtes ausgerichtet ist, unterstützt die Beobachtung des Kantenverlaufes bzw. des Überlappungsbereiches C.
Nach 7 ist das opto-elektronische System 12 mit einem Prozessrechner 15, einer Lenkrollensteuerung 16 und einer Antriebssteuerung 17 gekoppelt. Dieses Gesamtsystem hat zwei wesentliche Funktionen:

1. Ein der Größe der Abweichung entsprechendes Signal wird von wenigstens einer Kamera w an den Prozessrechner 15 geleitet, der die erforderliche Korrekturstellung einer oder mehrerer Lenkrollen 14 der Förderanlage 1 steuert. Die Wanderung der Überlappung zur linken oder rechten Seite führt zur Gegensteuerung zur linken oder rechten Seite. Die Lenkrollensteuerung 16 als Ausgleichssteuerung erfolgt so lange, bis die Überlappung wieder in einem programmierten, von der Kamera w erkanntem Toleranzfeld liegt.
2. Verlässt die Überlappung ein bestimmtes Toleranzfeld oder führen Korrekturmaßnahmen nicht innerhalb einer vorgebenden Zeit zum Erfolg, generiert die Kamera w ein Notsignal, das über den Prozessrechner 15 zum Abschalten der Förderanlage führt, und zwar in Verbindung mit der Antriebssteuerung 17.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das opto-elektronische System mit einer Freiblasvorrichtung versehen ist. Auf diese Weise wird die Optik sauber gehalten.

Claims

Einrichtung zur Überwachung einer Rohrgurtförderanlage (1), umfassend: – einen Fördergurt aus elastomerem Werkstoff, wobei der Fördergurt durch Überlappung (3) seiner Längsränder unter Bildung eines Überlappungsbereiches (C) zu einem Rohrgurt (2) schließbar ist, sowie – eine Antriebstrommel (4), Umkehrtrommel (5), Tragrollen, Lenkrollen (14) und Traggerüste und – eine Einrichtung zur Überwachung des Überlappungsbereiches (C) des Rohrgurtes (2) mit einem opto-elektronischen System (12), das bei einer Abweichung der gewünschten Fördergurtüberlappung eine Korrekturstellung mittels der Lenkrollen (14) veranlasst oder, falls die Korrekturmaßnahmen nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit zum Erfolg führen, eine automatische Abschaltung der Rohrgurtförderanlage (1) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass – das opto-elektronische System (12) mit wenigstens einer zusätzlichen Lichtquelle (13) versehen ist, deren Lichtstrahl (Z) auf den Überlappungsbereich (C) des Rohrgurtes (2) ausgerichtet ist oder oberhalb der unsichtbaren Kante (11) des Rohrgurtes (2) angeordnet ist oder in Richtung des Bereiches der sichtbaren Kante (10) des Rohrgurtes (2) ausgerichtet ist, und zwar jeweils in Bezug auf die Normalstellung (3) der Überlappung.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das opto-elektronische System (12) wenigstens eine digitale Zeilen- oder Flächenkamera (u, v, w) umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optoelektronische System (12) direkt oberhalb des Überlappungsbereiches (C) des Rohrgurtes (2) angeordnet ist, und zwar in Bezug auf die Normalstellung (3) der Überlappung.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das opto-elektronische System direkt oberhalb der sichtbaren Kante (10) des Rohrgurtes (2) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das opto-elektronische System (12) jeweils seitlich zum Überlappungsbereich (C) des Rohrgurtes (2) angeordnet ist, und zwar in Bezug auf die Normalstellung (3) der Überlappung.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das opto-elektronische System (12) dort angeordnet ist, wo sich der Rohrgurt (2) öffnet (Y).
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das opto-elektronische System (12) mit einem Prozessrechner (15), einer Lenkrollensteuerung (16) und Antriebssteuerung (17) gekoppelt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das opto-elektronische System (12) mit einer Freiblasvorrichtung versehen ist.