DE102010038817A1 - Conveyor belt system has measuring apparatus that comprises temperature sensor which is arranged partially parallel to longitudinal axis of supporting rollers for monitoring temperature of belt system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Förderanlage, insbesondere eine Förderbandanlage, mit mehreren nebeneinander angeordneten Tragrollen und einem Messsystem zur Überwachung der Temperatur der Förderanlage, wobei das Messsystem einen Temperatursensor aufweist.The invention is directed to a conveyor system, in particular a conveyor belt system, with a plurality of support rollers arranged side by side and a measuring system for monitoring the temperature of the conveyor system, wherein the measuring system has a temperature sensor.
Eine derartige Förderanlage dient dazu, Materialgut zu transportieren. Hierzu wird das Materialgut über die nebeneinander angeordneten rotierenden Tragrollen geführt, wobei üblicherweise ein Förderband oder Gurtband über die Tragrollen gespannt ist, auf welchem das Materialgut aufliegt. Im Bereich der Tragrollen kann es während des Betriebes der Förderanlage zu einer großen Wärmeentwicklung, beispielsweise aufgrund einer unzureichenden Schmierung der Tragrollen und der dadurch entstehenden großen Reibungskräften, kommen. Werden die Tragrollen zu heiß, kann es zu Defekten in der Förderanlage kommen, insbesondere kann es zu einem Brand des Förderbandes oder des Gurtbandes kommen, wenn die heißen Tragrollen mit dem Förderband oder dem Gurtband in Berührung kommen.Such a conveyor system serves to transport material. For this purpose, the material material is guided over the juxtaposed rotating support rollers, usually a conveyor belt or webbing is stretched over the support rollers on which the material rests. In the field of idlers it can during operation of the conveyor to a large heat generation, for example, due to insufficient lubrication of the support rollers and the resulting large frictional forces come. If the carrying rollers become too hot, defects in the conveyor system can occur, in particular, a fire of the conveyor belt or of the belt strap can occur if the hot carrying rollers come into contact with the conveyor belt or the belt strap.
Zur Vermeidung derartiger Schäden an der Förderanlage ist es bekannt, ein Messsystem zur Überwachung der Temperatur der Förderanlage, insbesondere der Tragrollen, in der Förderanlage vorzusehen. Das Messsystem weist dabei üblicherweise einen Temperatursensor, beispielsweise in Form eines oder mehrerer wärmeempfindlicher Sensorkabel, auf, welche im Randbereich der Förderanlage entlang der Querseitenflächen der Tragrollen in Förderrichtung des Förderbandes oder des Gurtbandes angeordnet sind. Mit einer derartigen Messsystemanordnung sind jedoch nur Erwärmungen detektierbar, wenn die Oberflächentemperatur der Tragrollen bereits über ca. 350°C beträgt. Derartige Oberflächentemperaturen können jedoch bereits, insbesondere bei einem Stillstand der Tragrollen und der dadurch starken lokalen Erhitzung des Förderbandes oder Gurtbandes bei einem Kontakt des Förderbandes oder Gurtbandes mit der stark erhitzten Tragrolle, zu einem Brand des Förderbandes oder Gurtbandes führen.To avoid such damage to the conveyor system, it is known to provide a measuring system for monitoring the temperature of the conveyor system, in particular the support rollers, in the conveyor system. The measuring system usually has a temperature sensor, for example in the form of one or more heat-sensitive sensor cables, which are arranged in the edge region of the conveyor along the transverse side surfaces of the support rollers in the conveying direction of the conveyor belt or the webbing. With such a measuring system arrangement, however, only heating can be detected if the surface temperature of the carrying rollers is already above about 350 ° C. However, surface temperatures of this kind can already lead to a fire of the conveyor belt or webbing, in particular when the carrying rollers are stationary and the local heating of the conveyor belt or webbing is very strong due to contact of the conveyor belt or belt webbing with the heavily heated carrying roller.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher bereits Erwärmungen einer Förderanlage, insbesondere im Bereich der Tragrollen, unter 350°C detektierbar sind und dadurch Schäden an der Förderanlage oder außerplanmäßige Betriebsstillstände der Förderanlage vermieden werden können.The object of the invention is therefore to provide a solution by means of which already heating a conveyor system, in particular in the region of the support rollers, below 350 ° C are detectable and damage to the conveyor system or unscheduled downtimes of the conveyor can be avoided.
Bei einer Förderanlage der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Temperatursensor zumindest teilweise im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Tragrollen angeordnet ist.In a conveyor system of the type described in more detail, this object is achieved in that the temperature sensor is arranged at least partially substantially parallel to the longitudinal axis of the support rollers.
Durch die erfindungsgemäße im Wesentlichen parallele Anordnung des Temperatursensors zu der Längsachse der Tragrollen einer Förderanlage kann eine Temperaturmesssung unmittelbar an den Tragrollen über die gesamte Länge der Tragrollen erfolgen, wodurch die Genauigkeit der Messung wesentlich gegenüber der sonst üblichen Messung lediglich im Bereich an der Querseitenflächen an den Enden der Tragrollen erhöht werden kann. Die aktiv erwärmte Fläche des Temperatursensors ist dadurch gegenüber den herkömmlichen Messsystemanordnungen wesentlich vergrößert und abstandsabhängige Strahlungswärmeverluste können reduziert werden. Vorzugsweise sind hierbei bereits Temperaturen von 90°C detektierbar, wodurch die Wärmeempfindlichkeit des Messsystems wesentlich höher ist als bei den bekannten Messsystemen an Förderanlagen. Mögliche Schäden der Förderanlage können daher frühzeitig erkannt und behoben werden, wodurch die Anzahl von außerplanmäßigen Betriebsstillständen reduziert werden kann. Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung des Messsystems an einer Förderanlage können schon geringfüge Änderungen der Oberflächentemperatur der Tragrollen detektiert werden, so dass Ereignisse, wie Lagerschäden an den Tragrollen oder festsitzende Tragrollen, frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor es zu Erhitzungen kommen kann, die zu starken Beschädigungen bis hin zu einem Brand führen können.As a result of the essentially parallel arrangement of the temperature sensor according to the invention relative to the longitudinal axis of the carrying rollers of a conveyor system, a temperature measurement can be carried out directly on the carrying rollers over the entire length of the carrying rollers, as a result of which the accuracy of the measurement is substantially greater than the otherwise usual measurement only in the region on the transverse side surfaces on the conveyor Ends of the idlers can be increased. The actively heated surface of the temperature sensor is thereby significantly increased compared to the conventional measuring system arrangements and distance-dependent radiant heat losses can be reduced. Preferably, in this case, temperatures of 90 ° C. can already be detected, as a result of which the heat sensitivity of the measuring system is substantially higher than in the case of the known measuring systems on conveyor systems. Possible damage to the conveyor system can therefore be detected and remedied at an early stage, as a result of which the number of unscheduled downtimes can be reduced. By means of the arrangement of the measuring system according to the invention on a conveyor system even slight changes in the surface temperature of the support rollers can be detected, so that events such as bearing damage to the support rollers or fixed support rollers are detected and corrected early, before it can come to heating, causing excessive damage can lead to a fire.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Förderanlage sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments and expedient developments of the conveyor system according to the invention are the subject of the dependent claims.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor ein Lichtwellenleiterkabel. Die Messung der Temperatur im Bereich der Tragrollen erfolgt somit auf der Basis einer opto-elektronischen bzw. optisch-thermischen Basis. Durch die Verwendung eines Lichtwellenleiterkabels als Temperatursensor kann eine Messung der Temperatur erfolgen, bei welcher der genaue Ort, wo die Temperaturerhöhung stattfindet, bestimmt werden kann. Das Lichtwellenleiterkabel ist vorzugsweise ein Glasfaserkabel, dessen kristalline Struktur sich aufgrund einer Temperaturänderung verändert. Durch die Messung der Laufzeit und der Energiemenge eines in das Lichtwellenleiterkabel eingekoppelten Laserstrahls kann die kristalline Strukturänderung des Lichtwellenleiterkabels aufgrund einer Temperaturänderung in Bezug auf den Ort, d. h. wo die Temperaturänderung stattfindet, und in Bezug auf die Zeit, d. h. wann die Temperaturänderung stattfindet, bestimmt werden. Dadurch ist es möglich, eine Temperaturänderung sowohl örtlich als auch zeitlich sehr genau und zeitnah zu ermitteln, so dass umgehend auf eine Temperaturänderung im Bereich der Tragrollen reagiert werden kann. Die Messung selber kann online, d. h. während des Betriebes der Förderanlage, erfolgen. Die Verwendung eines Lichtwellenleiterkabels als Temperatursensor zeichnet sich ferner durch ein kleines Volumen mit einem geringen Gewicht, eine hohe Flexibilität und eine einfache Montage aus. Zudem ist ein aus einem Lichtwellenleiterkabel ausgebildeter Temperatursensor unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen.According to a preferred embodiment of the invention, the temperature sensor is an optical fiber cable. The measurement of the temperature in the region of the support rollers is thus based on an opto-electronic or optical-thermal basis. By using a fiber optic cable as a temperature sensor, a measurement of the temperature can be made, in which the exact location where the temperature increase takes place, can be determined. The optical fiber cable is preferably a glass fiber cable whose crystalline structure changes due to a change in temperature. By measuring the transit time and the amount of energy of a laser beam coupled into the fiber optic cable, the crystalline structural change of the fiber optic cable may be determined due to a temperature change with respect to the location, ie where the temperature change occurs, and with respect to time, ie when the temperature change occurs , This makes it possible to determine a temperature change both locally and temporally very accurately and promptly, so that immediately on a temperature change in the Carrying rollers can be reacted. The measurement itself can be done online, ie during operation of the conveyor system. The use of a fiber optic cable as a temperature sensor is further characterized by a small volume with a low weight, high flexibility and easy installation. In addition, a temperature sensor formed of an optical fiber cable is insensitive to electromagnetic interference.
Der Temperatursensor ist nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit einem Abstand ≤ 2 cm zu der Oberfläche der Tragrollen angeordnet. Durch diese unmittelbare ortsnahe Anordnung des Temperatursensors zu der Oberfläche der Tragrollen entlang bzw. parallel zu der Längsache der Tragrollen können abstandsabhängige Strahlungswärmeverluste auf ein Minimum reduziert werden und die aktiv erwärmte Länge des Temperatursensors auf ein Maximum vergrößert werden.The temperature sensor is arranged according to a further preferred embodiment of the invention with a distance ≤ 2 cm to the surface of the support rollers. By this immediate location near the temperature sensor to the surface of the support rollers along or parallel to the longitudinal axis of the support rollers distance-dependent radiant heat losses can be reduced to a minimum and the actively heated length of the temperature sensor can be increased to a maximum.
Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Temperatursensor im Bereich der Tragrollen in einem Aufnahmeelement befestigt ist. Das Aufnahmeelement ermöglicht eine lagefeste Anordnung des Temperatursensors zu den Tragrollen, um eine sehr exakte Temperaturmessung sicherstellen zu können. Das Aufnahmeelement erstreckt sich dabei vorzugsweise über die gesamte Länge jeweils einer Tragrolle. Die Befestigung des Temperatursensors an dem Aufnahmeelement kann mittels Halterungen, Clipsen oder Bändern erfolgen.Further, it is preferably provided that the temperature sensor is mounted in the region of the support rollers in a receiving element. The receiving element allows a positionally stable arrangement of the temperature sensor to the support rollers in order to ensure a very accurate temperature measurement can. The receiving element preferably extends over the entire length of a support roller. The attachment of the temperature sensor to the receiving element can be done by means of brackets, clips or bands.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufnahmeelement wannenförmig ausgebildet. Das wannenförmige Ausnahmeelement kann in seiner Querschnittsfläche beispielsweise halbkreisförmig, trapezförmig, elipsenförmig oder dreieckförmig ausgebildet sein. Die wannenförmige Ausbildung weist vorzugsweise zwei Seitenelemente, zwischen denen der Temperatursensor angeordnet ist, auf, welche sich in Richtung der Tragrolle erstrecken, wobei zwischen dem Rand der Seitelemente und der Tragrolle vorzugsweise ein möglichst geringer Spalt vorgesehen ist. Durch eine derartige wannenförmige Ausbildung des Aufnahmeelementes kann die Wärmestrahlung auf den Bereich des Temperatursensors gebündelt werden, da die von den Tragrollen abstrahlende Wärme, welche nicht unmittelbar auf den Temperatursensor trifft, über die Seitenflächen zu dem Temperatursensor geleitet werden können. Dadurch wird die von den Tragrollen abgestrahlte Wärme dem Temperatursensor konzentriert zugeführt, wodurch die Trägheit des Temperatursensors ausgeglichen werden kann. Zudem ist der Temperatursensor in dem wannenförmigen Aufnahmeelement geschützt, insbesondere gegenüber Zugluft, angeordnet, so dass eine Abkühlung des Temperatursensors durch Luftströmungen, welche die Temperaturmessungen verfälschen könnten, verhindert werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the receiving element is formed trough-shaped. The trough-shaped exception element may be formed in its cross-sectional area, for example, semicircular, trapezoidal, elliptical or triangular. The trough-shaped design preferably has two side elements, between which the temperature sensor is arranged, which extend in the direction of the support roller, wherein between the edge of the side elements and the support roller preferably the smallest possible gap is provided. By such a trough-shaped design of the receiving element, the heat radiation can be concentrated on the region of the temperature sensor, since the heat radiating from the support rollers, which does not directly hit the temperature sensor, can be passed over the side surfaces to the temperature sensor. As a result, the heat radiated from the support rollers is supplied concentrated to the temperature sensor, whereby the inertia of the temperature sensor can be compensated. In addition, the temperature sensor is protected in the trough-shaped receiving element, in particular with respect to drafts, arranged so that a cooling of the temperature sensor by air currents, which could falsify the temperature measurements, can be prevented.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings with reference to a preferred embodiment.
Es zeigen:Show it:
Kommt es im Bereich einer der Tragrollen
Der Temperatursensor
Das Aufnahmeelement
Zur Befestigung des Temperatursensors
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