DE102005037117A1

DE102005037117A1 - Überwachungssystem für einen Bandförderer

Info

Publication number: DE102005037117A1
Application number: DE200510037117
Authority: DE
Inventors: Kenichi Yokohama Higashi; Atsushi Yokohama Imai
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2006-05-18
Also published as: JP2006052039A

Abstract

Ein Transponder 4 und Messmittel 2, 3 zum Messen von Temperatur oder Druck werden in einem Förderband 1 bereitgestellt. Ein Sender/Empfänger 5 ist in einem Abstand vom Förderband 1 angebracht. Elektromagnetische Wellen werden durch den Sender/Empfänger 4 zu dem Transponder 4 und den Messmitteln 2, 3 gesendet und von diesen empfangen, um Abnormalitäten wie z. B. Bruchstellen im Förderband 1 festzustellen und das Band 1 für eine Reparatur zu stoppen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Überwachungssystem für einen Bandförderer und insbesondere auf ein Überwachungssystem für einen Bandförderer, das nicht nur Bruchstellen oder longitudinale Risse, sondern auch hohe Temperatur und Druck als Indikator für Brüche erfaßt, um das Auftreten von Brüchen vorher zu verhindern.
Das US Patent Nummer 3,731,113 offenbart einen Bandschadenmelder für einen Bandförderer, bei dem eine Mehrzahl von schleifenförmigen Spulen entlang der Länge des Bandförderers über die gesamte Breite des Bandes im Band eingebettet oder auf der Oberfläche plaziert sind. Die Seitenkanten der schleifenförmigen Spulen sind elektrisch mit einem externen Schadensmelderschaltkreis verbunden, wenn der Bandförderer läuft. Die schadensmeldenden Schaltkreise kontaktieren die Seitenkanten der schleifenförmigen Spulen, so dass das Durchlaufen eines elektronischen Stroms durch den gesamten Kreislauf ermöglicht wird, um sicherzustellen, ob der Bandförderer im Normalzustand ist oder nicht.
Demgegenüber wird eine schleifenförmige Spule durchbrochen, wenn ein longitudinaler Riß irgendwo im Bandförderer auftritt, so dass ein elektrischer Strom nicht durch den gesamten Stromkreis fließen kann, selbst wenn die Seitenkanten der schleifenförmigen Spule den Stromkreis kontaktieren, so dass der Fehler des Bandförderers erfaßt werden kann.
Das deutsche Patent Nummer 195 25 326 offenbart ein Überwachungssystem für einen Bandförderer, in welchem eine Vielzahl von Transpondern auf der Oberfläche oder in der Basisschicht zur Verfügung gestellt und entlang der Länge beabstandet werden. Wenigstens ein Sender/Empfänger und ein damit verbundener Datenprozessor werden außerhalb des Bandförderers zur Verfügung gestellt.
Der Sender/Empfänger sendet ständig elektrische Wellen einer Radiofrequenz aus einer Erregerspule. Eine datenübermittelnde Spule befindet sich unter einem Empfangsbereich für die elektrischen Wellen, wenn der Bandförderer läuft, wobei mittels einer elektromagnetischen Verbindung eine Spannung erzeugt wird, die das Fließen eines elektrischen Stroms durch einen Transponder ermöglicht.
Der Transponder empfängt elektromagnetische Energie und übermittelt inhärente Identifikationsinformationen zum Sender/Empfänger über die datenübermittelnde Spule. Derart identifiziert der Datenprozessor den Transponder, um sicherzustellen, dass es keine Abnormalität gibt.
Sollten demgegenüber Bruchstellen oder longitudinale Risse auftreten, wird der Transponder darin ausfallen, so dass der Sender/Empfänger nicht mehr in der Lage ist, die Identifikationsinformationen von dem Transponder zu empfangen und derart die Abnormalität des Transponders durch den Datenprozessor erfaßt wird.
Allerdings erfassen die vorgenannten Patente keine Abnormalitäten des Bandförderers, bis eine Beschädigung der Schleife oder ein Brechen oder Ausfallen des Transponders aufgrund von Bruchstellen oder longitudinalen Rissen auftritt. Erfassung in dieser Phase erhöht die Kosten und den Zeitbedarf für die Reparatur des Bandförderers.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der Nachteile des Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem für einen Bandförderer zur Verfügung zu stellen, das Abnormalitäten so bald wie möglich erfaßt, um die Kosten und den Zeitbedarf für die Reparatur des Bandförderers zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher aus der folgenden Beschreibung mit Bezug zu den Ausführungsformen, die in den angefügten Figuren gezeigt sind, worin:
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Überwachungssystems für einen Bandförderer gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Überwachungssystems für einen Bandförderer gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Überwachungssystems für einen Bandförderer gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Förderband 1, das teilweise dargestellt ist, ist von einer seitlichen Richtung zu sehen und läuft von links nach rechts wie durch den Pfeil „A" gezeigt. Ein Temperatursensor 2, ein Drucksensor 3 und ein Transponder 4 sind als eine Gruppe in die Unterseite 1a des Bandförderers 1 eingebettet. Gruppen des Temperatursensors 2, des Drucksensors 3 und des Transponders 4 sind gleichmäßig beabstandet entlang der Länge des Bandförderers 1. Zumindest ein Temperatursensor 2 und ein Drucksensor 3 können als Meßmittel zur Verfügung gestellt werden.
Ein Sender/Empfänger 5 ist etwa 30 cm niedriger als das Förderband 1 angeordnet und mit einem Datenprozessor 6 verbunden. Der Datenprozessor 6 ist mit einem Kontrollmechanismus für das Starten und Stoppen des Förderbandes 1 verbunden. Der Sender/Empfänger 5 sendet jederzeit elektromagnetische Wellen einer Hochfrequenz mit 4 bis 10 Watt zum Förderband 1. Die Ausgangsleistung ist relativ groß, um eine Übertragung über eine größere Distanz zu ermöglichen, wodurch die Distanz zum Förderband 1 gewahrt wird, um einen Bruchschaden durch Biegung zu vermeiden.
Der Transponder 4 enthält IC-Speicher (nicht gezeigt) und speichert selbstidentifizierende Informationen. Der Transponder 4 weist ebenso eine interne Antenne (nicht gezeichnet) auf, die elektromagnetische Wellen, welche von dem Sender/Empfänger 5 gesendet werden, in elektrische Energie umwandelt, durch welche die selbstidentifizierenden Informationen, die in den IC-Speichern gespeichert sind, ausgelesen und über die interne Antenne zum Sender/Empfänger 5 übertragen werden.
Solange der Sender/Empfänger 5 elektrische Wellen vom Transponder empfängt, befindet der Datenprozessor 6, dass das Förderband 1 normal läuft. Demgegenüber befindet der Prozessor 6, dass eine Abnormalität auftritt, wie das Ausfallen des Transponders 4 durch einen longitudinalen Riß im Förderband 1, wenn der Sender/Empfänger 5 keine elektrischen Wellen vom Transponder 4 empfangen kann.
Der Transponder 4 könnte nicht direkt über dem Sender/Empfänger 5 positioniert werden aufgrund des Schlängelns des laufenden Förderbandes 1, wodurch es für den Sender/Empfänger 5 unmöglich gemacht würde, elektrische Wellen vom Transponder 4 zu empfangen. Daher ist dies nicht vorzuziehen, um das Auftreten von Abnormalitäten zu bestimmen. Deshalb kann die Länge des Transponders 4 entlang der Breite des Förderbandes 1 vorzugsweise über 100 Millimeter sein, um den möglichen Empfangsbereich des Senders/Empfängers 5 zu verbreitern und derart die inkorrekte Bestimmung des Auftretens einer Abnormalität zu reduzieren, sogar wenn der schlängelnde Transponder 4 nicht direkt über dem Sender/Empfänger 5 vorbei geführt wird.
Sowohl der Temperatursensor 2 als auch der Drucksensor 3 beinhalten IC-Speicher und eine interne Antenne (nicht gezeichnet), selbstidentifizierende Informationen sind in den IC-Speichern abgelegt. Durch die internen Antennen werden Spannungen im Temperatursensor 2 und Drucksensor 3 erzeugt, welche die Umgebungstemperatur und den Druck messen. Der gemessene Wert wird mit den selbstidentifizierenden Informationen zum Sender/Empfänger 5 von den internen Antennen gesendet.
Wenn extreme Verlängerung, Bruchstellen und/oder longitudinale Risse im Förderband auftreten, sind abnormal hohe Temperaturen und Drücke in der Umgebung involviert. Wenn der Sender/Empfänger einen derart abnormalen Wert vom Temperatursensor 2 und Drucksensor 3 empfängt, wird er mit dem Normalwert durch den Datenprozessor 6 verglichen, um das Auftreten einer abnormalen Situation festzustellen.
Wenn die Temperatur und/oder der Druck einen vorher festgelegten kritischen Wert überschreiten, überträgt der Datenprozessor 6 diesen zum Kontrollmechanismus, um das Förderband 1 zu stoppen. Bei dieser Ausführungsform sind Identifizierungsinformationen vom Temperatursensor 2 und Drucksensor 3 verfügbar, um die Position der Abnormalität zu finden.
In dieser Ausführungsform können Anzeichen vor dem Auftreten von Bruchstellen und longitudinalen Rissen gefunden werden, und sie vermeidet kostenintensive und mühsame Bearbeitungen wie zum Beispiel teilweises Ersetzen des Förderbands. Sollten Bruchstellen und/oder longitudinale Risse auftreten, macht es das Brechen und Ausfallen des Transponders 4 unmöglich, Identifikationsinformationen zu empfangen und erlaubt derart das Auffinden des Vorkommens. Das Förderband 1 wird durch den Datenprozessor 6 und den Kontrollmechanismus sofort abgeschaltet, um die Reparatur der Bruchstelle zu erlauben. Verformung des Förderbands 1 und das Herabfallen des beförderten Materials werden auf ein Minimum reduziert.
Bei dieser Erfindung werden Abnormalitäten des Förderbands 1 ohne physikalischem Kontakt eines externen Detektors zum Förderband 1 festgestellt. Ein derart kontaktierender Detektor erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion und die vorliegende Erfindung vermeidet das Auftreten einer solchen.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Ziffern sind in den gleichen Elementen wie diesem in 1 zugeordnet und die Beschreibung derselben wird daher ausgelassen.
Bei dieser Ausführungsform überwacht ein Lasersensor 10 kontinuierlich die Unterseite 1a eines Förderbandes 1. In der Unterseite 1a des Förderbandes 1 sind nur ein Temperatursensor 2 und ein Drucksensor 3 angeordnet.
Ein schlitzartiger Laserstrahl wird vom Lasersensor 10 auf die Unterseite 1a des Förderbandes 1 ausgestrahlt und die Form eines Objektes wird durch ein Triangulationsprinzip identifiziert. Der Lasersensor 10 wird weit genug entfernt unter dem Förderband 1 angeordnet, um den Sensor 10 vor Beschädigung durch Abweichungen des Förderbandes 1 zu bewahren.
Der Lasersensor 10 und der Sender/Empfänger 5 sind mit dem Datenprozessor 6 verbunden. Die Aufhängung des Förderbandes 1 und die fehlende Erkennung eines reflektierten Laserstrahls durch eine Bohrung ermöglicht es, den Bandförderer über einen Kontrollmechanismus zu stoppen.
Diese Ausführungsform macht es überflüssig, ein Erfassungselement für die kontinuierliche Erfassung des Förderbands 1 zur Verfügung zu stellen und spart derart Konstruktionskosten für das Gesamtsystem.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Ziffern sind den gleichen Elementen wie diesen in 1 zugeordnet, und die Beschreibung wird daher ausgelassen.
In dieser Ausführungsform sind äquidistante Magneten 20 in die Unterseite 1a eines Förderbandes 1 eingebettet. Ein magnetischer Sensor 21 ist unter dem Förderband 1 angeordnet. Der magnetische Sensor kann aus verschiedenen Ausführungen bestehen und ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Hallelementsensor.
Der Permanentmagnet 20 bewegt sich mit dem Förderband 1. Der magnetische Sensor 21 mißt die Veränderung in dem magnetischen Fluß vom Permanentmagnet 20 zum Sensor 21, um die Position des nächsten Permanentmagneten 20 in einem vorbestimmten Zeitintervall zu erfassen. Wenn der Permanentmagnet 20 durch Bruchstellen oder longitudinale Risse ausfällt, wird die Lokalisierung des Permanentmagneten 20 unmöglich und derart wird die Abnormalität des Förderbandes aufgefunden.
Der magnetische Sensor 21 und ein Sender/Empfänger 5 sind mit einem Datenprozessor 6 verbunden. Der Datenprozessor 6 ermöglicht es, das Förderband 1 über einen Kontrollmechanismus zu stoppen, wenn herausgefunden wird, dass der Permanentmagnet ausgefallen ist.
Eine Anzahl von Permanentmagneten im Förderband sind nicht sehr teuer, wodurch Kosten für die Konstruktion des Gesamtsystems in dieser Ausführungsform gespart werden.

Claims

Überwachungssystem für einen Bandförderer, beinhaltend: – Einen Transponder eines Bandförderers, der Informationen zur Selbst-Identifikation aufweist, welche durch externe Energie übertragen werden; – Messmittel eines Bandförderers, die Informationen zur Selbstidentifikation aufweisen und zur Messung von wenigstens Temperatur und/oder Druck ausgebildet sind, um den gemessenen Wert mit den Informationen zur Selbstidentifikation zu übertragen; – Einen Sender/Empfänger, beabstandet vom Bandförderer, um elektrische Wellen von dem Transponder zu empfangen, welche Träger des Messwerts und der Informationen zur Selbstidentifikation von dem Transponder und den Messmitteln sind; und – Einen Datenprozessor, der mit dem Sender/Empfänger zum Empfang der Informationen zur Selbstidentifikation und des Messwerts, die von dem Transponder und den Messmitteln gesendet werden, verbunden ist, um eine Abnormalität in der Gestalt des Bandförderers und/oder in der Temperatur und/oder im Druck festzustellen.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenprozessor mit einem Kontrollmechanismus zum Starten und Stoppen des Bandförderers verbunden ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel einen Temperatursensor aufweisen.
Überwachungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel einen Drucksensor aufweisen.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder und die Messmittel im Bandförderer eingebettet sind.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Transponders in Richtung der Breite des Bandförderers über 100mm beträgt.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsleistung des Senders/Empfängers zwischen 4 und 10 W beträgt.
Überwachungssystem für einen Bandförderer, beinhaltend: – Einen Laser-Sensor, beabstandet von einem Bandförderer, für das Aussenden eines Laserstrahls zum Bandförderer und das Empfangen des vom Bandförderer reflektierten Laserstrahls; – Messmittel eines Bandförderers, die Informationen zur Selbstidentifikation aufweisen und zur Messung von wenigstens Temperatur und/oder Druck ausgebildet sind, um den gemessenen Wert mit den Informationen zur Selbstidentifikation zu übertragen; – Einen Sender/Empfänger, beabstandet vom Bandförderer, um elektrische Wellen zu empfangen, welche Träger des Messwerts und der Informationen zur Selbstidentifikation von den Messmitteln sind; und – Einen Datenprozessor, der mit dem Sender/Empfänger und dem Laser-Sensor zum Empfang der Informationen zur Selbstidentifikation und des Messwerts, die von dem Laser-Sensor und dem Sender/Empfänger gesendet werden, verbunden ist, um eine Abnormalität in der Gestalt des Bandförderers und in der Temperatur und/oder im Druck festzustellen.
Überwachungssystem für einen Bandförderer, beinhaltend: – Einen magnetischen Sensor, beabstandet von einem Bandförderer, zum Erkennen von Variationen im magnetischen Fluss von einem Permanentmagneten des Bandförderers; – Messmittel eines Bandförderers, die Informationen zur Selbstidentifikation aufweisen und zur Messung von wenigstens Temperatur und/oder Druck ausgebildet sind, um den gemessenen Wert mit den Informationen zur Selbstidentifikation zu übertragen; – Einen Sender/Empfänger, beabstandet vom Bandförderer, um elektrische Wellen zu empfangen, welche Träger des Messwerts und der Informationen zur Selbstidentifikation von den Messmitteln sind; und – Einen Datenprozessor, der mit dem magnetischen Sensor und dem Sender/Empfänger zum Empfang der Informationen zur Selbstidentifikation und des Messwerts, die von dem magnetischen Sensor und den Messmitteln gesendet werden, verbunden ist, um eine Abnormalität in der Gestalt des Bandförderers und/oder in der Temperatur und/oder im Druck festzustellen.