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Die Erfindung betrifft eine industrielle Förderanlage, mit
- a) einer Schiene und
- b) mehreren Fahreinheiten, die ein Fahrwerk aufweisen, mit dem sie entlang der Schiene verfahrbar sind.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Förderanlage.
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Bei schienengebundenen industriellen Förderanlagen wie beispielsweise Elektro-Hängebahnen oder Bodenbahnen werden häufig Fahreinheiten wie Fahrzeuge, Skids oder Gehänge genutzt, die aus konstruktiven Gründen oder aufgrund hoher Traglasten nahezu ungefederte Fahrwerke aufweisen. Infolgedessen werden an die Beschaffenheit der Schiene, die ein- oder mehrspurig sein kann, erhöhte Anforderungen gestellt. Dies umso mehr, je höher die Fahrgeschwindigkeiten und/oder Gewichte der Fahreinheiten sind.
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So sollte die Schiene entlang der Fahrstrecke keine Unebenheiten, wie Sprünge oder seitliche Versätze, oder sonstige Unregelmäßigkeiten, wie z. B. Fremdkörper auf den Laufflächen, aufweisen. Zudem sollte die Schiene einen gleichmäßigen Verlauf haben, d. h. sie sollte z. B. frei von übermäßig starken Wellen sein. Auch die Rauhigkeit der Laufflächen sollte einen vorgegebenen Bereich nicht verlassen.
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Insbesondere im Bereich von Dehnstößen, Schienenübergängen oder Weichen können Unebenheiten entlang der Fahrstrecke auftreten. Fährt eine Fahreinheit über solche Unregelmäßigkeiten hinweg, kommt es zu impulsförmigen Belastungen, die Schäden an der Mechanik und der Steuerungstechnik der Fahreinheiten oder auch des Transportguts hervorrufen können. Insbesondere können die impulsförmigen Belastungen auch die Mechanik oder Steuerungstechnik der Schiene selbst weiter beschädigen, wodurch sich die Belastungen im Laufe der Zeit noch steigern.
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Zudem können auch die Fahrwerke der Fahreinheiten selbst schadhafte Laufräder, Lagerschäden oder dergleichen aufweisen, was ebenfalls zu einer Schädigung der Mechanik und der Steuerungstechnik der Fahreinheiten bzw. der Schiene oder des Transportguts führen kann.
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Da sich die Verhältnisse entlang der Schiene beispielsweise an den Dehnstößen aufgrund von Temperaturschwankungen unter Umständen laufend ändern können, ist eine permanente Überwachung der Schiene entlang der Fahrstrecke wünschenswert.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine industrielle Förderanlage anzugeben, die eine Überwachung der Schiene und/oder der Fahrwerke der Fahreinheiten ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird dies durch eine Förderanlage eingangs genannter Art erreicht, bei der
- c) eine wenigstens einachsig erfassende Beschleunigungssensorik vorgesehen ist, mit deren Hilfe Beschleunigungskomponenten mindestens einer Fahreinheit und/oder der Schiene senkrecht und/oder parallel zur Fahrrichtung erfassbar sind.
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Beim Verfahren der Fahreinheiten treten beim Überfahren von Unregelmäßigkeiten oder durch ein beschädigtes Fahrwerk Erschütterungen an der Fahreinheit oder an der Schiene auf.
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Eine Erfassung der damit verbundenen Beschleunigungen der Fahreinheit oder der Schiene erlaubt es daher, Aussagen über den Zustand der Schiene und/oder der Fahreinheiten zu treffen, sodass Unregelmäßigkeiten an der Schiene oder Probleme am Fahrwerk der Fahreinheit erkannt werden können. Auch unsachgemäße Beladungen, beispielsweise nur einseitige Beladungen, können aufgrund der Beschleunigungen insbesondere bei Kurvenfahrten erkannt werden. Außerdem kann mit der Beschleunigungssensorik eine fehlerhafte Übergabe an einer Übergabestation erkannt werden, wenn z. B. der Übergabeförderer einen Transportgegenstand gegen eine nicht korrekt positionierte Fahreinheit fördert und dadurch einen Kraftstoß gegen die Fahreinheit oder die Schiene resultiert. Eine quantitative Auswertung der Beschleunigungen ermöglicht es dabei beispielsweise anhand einer Grenzwertüberwachung bestimmte Gegenmaßnahmen einzuleiten, wie z. B. den Einsatz eines Wartungsteams.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beschleunigungssensorik eine Beschleunigungssensoreinheit umfasst, die von der mindestens einen Fahreinheit mitgeführt ist.
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Eine von der Fahreinheit mitgeführte Beschleunigungssensoreinheit erlaubt es die Beschleunigungen der Fahreinheit direkt zu erfassen. Vorzugsweise ist die Beschleunigungssensoreinheit dabei so angeordnet, dass Beschleunigungskomponenten senkrecht zur Fahrrichtung erfassbar sind, d. h. solche Beschleunigungskomponenten, die in einer im rechten Winkel zur Fahrrichtung stehenden Ebene liegen. Denn die in Fahrrichtung auftretenden Beschleunigungen sind aufgrund des Eigenimpulses der Fahreinheiten in Fahrrichtung im Normalfall geringer als dazu senkrechte Beschleunigungskomponenten. So können insbesondere Sprünge und seitliche Versätze der Fahreinheiten besser erkannt werden als bei einer Erfassung in Fahrrichtung. Vorzugsweise ist die Beschleunigungssensoreinheit so angeordnet, dass die erfassbare Beschleunigungskomponente senkrecht zu einer Lauffläche der Schiene steht, welche die Last entlang der Schiene aufnimmt.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beschleunigungssensoreinheit von einer Fahreinheitenelektronik umfasst ist, die von der mindestens einen Fahreinheit mitgeführt ist und die über ein Datenübertragungssystem mit einer zentralen Anlagensteuerung und/oder mit anderen Fahreinheiten in Kommunikationsverbindung steht.
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Die gemessenen Beschleunigungen können so unausgewertet an eine zentrale Anlagensteuerung zur Auswertung übermittelt werden. Dies ermöglicht eine zentrale Überwachung der Fahrstrecke und/oder der Fahrwerke der Fahreinheiten. Wird ein Problem erkannt, kann diese die jeweils vorgesehenen Maßnahmen automatisiert einleiten oder das Bedienpersonal über vorhandene Probleme informieren. Beispielsweise kann der betroffene Abschnitt der Schiene an einer Benutzerschnittstelle visualisiert werden, damit das Bedienpersonal entsprechende Wartungsmaßnahmen ergreifen kann. Die Auswertung der gemessenen Beschleunigungen kann jedoch auch direkt an den Fahreinheiten erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Beschleunigungssensoreinheit kommunizierende Auswerteelektronik vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, bei Beschleunigungswerten über einem vorgegebenem Schwellwert eine Warnsignal an nachfolgende Fahreinheiten zu übermitteln.
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So kann beispielsweise bei untereinander in Kommunikationsverbindung stehenden Fahreinheiten aufgrund eines Warnsignals einer Fahreinheit, die eine Unregelmäßigkeit an der Schiene erkennt, die Fahrgeschwindigkeit der nachfolgenden Fahreinheiten gedrosselt werden.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Fahreinheit einen Speicher aufweist, mittels welchem die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoreinheit zur späteren Auswertung aufzeichenbar sind.
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Stehen die Fahreinheiten nicht mit einer zentralen Anlagensteuerung in Verbindung, so ermöglicht ein Speicher trotzdem eine Möglichkeit zur Überwachung des Zustandes der Schiene und/oder der Fahrwerke. Die Auswertung der Ausgangssignale der Beschleunigungssensoreinheiten kann dann nach dem Durchlaufen der Fahrstrecke erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beschleunigungssensoreinheit über eine Batterie und/oder ein Energy-Harvesting-Modul gespeist wird.
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Über eine Batterie und/oder ein Energy-Harvesting-Modul, mit welchem beispielsweise kleine Vibrationen der Fahreinheit zur Erzeugung geringer Mengen von elektrischer Energie genutzt werden, können die Beschleunigungssensoreinheit und ggf. der Speicher mit Energie versorgt werden, die zum Erfassen der Beschleunigungskomponenten benötigt wird.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Wesentlichen alle Fahreinheiten eine Beschleunigungssensorik aufweisen.
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Verfügen alle oder zumindest ein Großteil der Fahreinheiten über eine Beschleunigungssensoreinheit, wird eine redundante Erfassung des Zustandes der Schiene ermöglicht, so dass zufällige Beschleunigungsspitzen, die beispielsweise durch eine unsachgemäße Beladung hervorgerufen werden können, nicht als Problem der Schiene gemeldet werden. In der zentralen Anlagensteuerung können die anfallenden Beschleunigungsdaten dazu mittels einer statistischen Auswertung redundant verarbeitet werden. Vorzugsweise werden bei einer redundanten Verarbeitung die unterschiedlichen Gewichte aufgrund unterschiedlicher Beladung der Fahreinheiten berücksichtigt.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Fahreinheit eine Positionsbestimmungseinheit aufweist, mit deren Hilfe die Position der Fahreinheit entlang der Schiene bestimmbar ist, sodass die Beschleunigungskomponenten lokalisiert erfassbar sind.
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Eine lokalisierte Erfassung erlaubt es, den genauen Ort von Unregelmäßigkeiten, wie Unebenheiten, Schädigungen oder Fremdkörpern entlang der Fahrstrecke zu ermitteln. Der entsprechende Ort kann dann dem Bedienpersonal signalisiert werden. Dadurch können Wartungsmaßnahmen gezielt vorgenommen werden.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beschleunigungssensorik eine Schienensensoreinheit umfasst, die an der Schiene oder an einer Tragstruktur der Schiene angeordnet ist.
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Da die Fahreinheiten, insbesondere beim Auflaufen auf Sprünge oder seitliche Versätze der Schienen, auch an den Schienen Beschleunigungen, z. B. Schwingungen, hervorrufen, kann eine Schienensensoreinheit, welche die Beschleunigungskomponenten der Schiene erfasst, ebenso zur Erkennung von Problemen verwendet werden, wie die mitgeführte Beschleunigungssensoreinheit. Schienensensoreinheiten können daher ergänzend oder alternativ zu den von den Fahreinheiten mitgeführten Beschleunigungssensoreinheiten an neuralgischen Punkten entlang der Schiene angeordnet sein. Falls über die Schienensensoreinheit ein Problem erkannt wird, können nachfolgende Fahreinheiten wie bei den mitgeführten Beschleunigungssensoreinheiten über die zentrale Anlagensteuerung oder per direkter Kommunikation entsprechend angesteuert werden.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schienensensoreinheit im Bereich eines beweglichen Schieneabschnitts, insbesondere an dem beweglichen Schienenabschnitt selbst, angeordnet ist.
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Übergange von einem stationären Schienenabschnitt auf einen beweglichen Schienenabschnitt oder umgekehrt, wie beispielsweise bei Weichen, sind kritische Punkte entlang der Schiene, da dort durch eine ungenaue Positionierung des beweglichen Schienenabschnitts besonders häufig ein Sprung oder ein seitlicher Versatz auftreten kann. Vorzugsweise ist die Schienensensoreinheit dabei nicht an dem stationären Schienenabschnitt sondern an dem beweglichen Schienenabschnitt selbst angeordnet, da so beispielsweise bei einer Weiche Fehlstellungen an beiden Weichenzweigen feststellbar sind. Andere Beispiele für Bereiche mit einem beweglichen Schienabschnitt sind Drehteller oder Vertikalumsetzer (Hubstationen).
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schienensensoreinheit im Bereich eines Diagnoseabschnitts der Schiene angeordnet ist.
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Förderanlagen weisen häufig innerhalb ihrer normalen Fahrstrecke oder in einem Nebenzweig einen Diagnoseabschnitt auf, in welchem die Fahreinheiten verschiedenen Funktionstests unterzogen werden. Eine Schienensensoreinheit in diesem Bereich kann beispielsweise dazu verwendet werden, Lagerschäden an den Fahrwerken zu detektieren.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Bereich des Diagnoseabschnitts ein vom Rest der Förderanlage weitgehend schwingungsentkoppelter Schienenabschnitt vorgesehen ist, an dem die Schienensensoreinheit angeordnet ist.
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Durch die Schwingungsentkoppelung erfasst die Schienensensoreinheit nur Beschleunigungskomponenten, die von einer im entkoppelten Schienenabschnitt fahrenden Fahreinheit hervorgerufen werden. Zudem kann der entkoppelte Schienenabschnitt so gelagert sein, dass für die Messung relevante Frequenzbereiche weniger gedämpft sind als in übrigen Abschnitten der Schiene. Ferner kann der entkoppelte Schienenabschnitt eine speziell präparierte Lauffläche aufweisen, um eine bessere Messung zu ermöglichen.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beschleunigungssensorik zwei- oder dreiachsig erfassende mitgeführte Beschleunigungssensoreinheiten und/oder Schienensensoreinheiten umfasst.
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Eine zwei- oder dreiachsig erfassende Beschleunigungssensoreinheit hat den Vorteil, dass beispielsweise auch seitliche Stöße, ungewöhnliche Lageänderungen oder Geschwindigkeitsänderungen der Fahreinheit entlang der Schiene erfasst und gemeldet werden können. Die Beschleunigungssensoreinheit kann dazu mehrere in unterschiedlicher Richtung erfassende Beschleunigungssensoren aufweisen, die an unterschiedlichen Stellen an der Fahreinheit angebracht sind. Sie kann aber auch als zusammengefasstes Bauelement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Beschleunigungssensoreinheit dabei als mikroelektromechanisches System (MEMS) ausgeführt. Ein solcher MEMS-Sensor kann dann einfach als weiterer Chip einer Steuerplatine von der Fahreinheit mitgeführt werden. Häufig umfassen derartige MEMS-Sensoren auch Lagesensoren, mit deren Hilfe die räumliche Orientierung erfassbar ist. Derartige Systeme werden beispielsweise als inertiale Messeinheiten (englisch: inertial messure unit (IMU)) in Digitalkameras oder Mobiltelefonen verwendet, wodurch diese Systeme kostengünstig am Markt erhältlich sind. Entsprechendes gilt für die Schienensensoreinheit.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Beschleunigungssensorik kommunizierende Auswerteelektronik vorgesehen ist, mit welcher der Zustand einer entlang der Fahrstrecke angeordneten Schiene bestimmbar ist, welche die mindestens eine Fahreinheit trägt.
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Bei einer schienengebundenen industriellen Förderanlage, die eine, zwei oder mehr Schienen entlang der Förderstrecke aufweisen kann, kann so mit Hilfe der erfindungsgemäßen Beschleunigungssensorik der Zustand der Schiene entlang der Fahrstrecke bestimmt werden. Gegebenenfalls könnte an einer von einer Unregelmäßigkeit betroffenen Stelle der Schiene die Geschwindigkeit der Fahreinheiten vorübergehend herabgesetzt werden.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Beschleunigungssensorik kommunizierende Auswerteelektronik vorgesehen ist, mit welcher der Zustand eines Fahrwerks mindestens einer Fahreinheit bestimmbar ist.
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So kann mit Hilfe der Beschleunigungssensorik das Fahrwerk der Fahreinheiten überwacht werden. Eine Fahreinheit mit einem beschädigten Fahrwerk kann dann zu Wartungszwecken aus dem Normalbetrieb der Förderanlage ausgeschleust und einer Wartung zugeführt werden. Vorzugsweise trägt die zu überwachende Fahreinheit eine mitgeführte Beschleunigungssensoreinheit, da dadurch der Zustand des Fahrwerk laufend überwacht werden kann.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Beschleunigungssensorik kommunizierende Auswerteelektronik vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, eine Impulsauswertung durchzuführen.
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Mit Hilfe einer Impulsauswertung werden plötzlich auftretende Beschleunigungen, die von lokal begrenzten Unregelmäßigkeiten herrühren können, erkannt. Vorzugsweise wird dabei ein Schwellwert für die auftretenden Beschleunigungen vorgegeben, dessen Überschreiten weitere Aktionen auslöst.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Beschleunigungssensorik kommunizierende Auswerteelektronik vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, eine spektrale Auswertung durchzuführen.
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Mit Hilfe einer spektralen Auswertung, insbesondere einer, welche die zeitliche Veränderung des Spektrums berücksichtigt, können Schäden am Fahrwerk der Fahreinheit, insbesondere an den Lagern von Antriebs- oder Laufrädern, erfasst werden. Außerdem kann mit einer spektralen Auswertung die Rauhigkeit der Fahrstrecke bestimmt werden.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine mit der Beschleunigungssensorik kommunizierende Auswerteelektronik vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, eine Redundanzauswertung durchzuführen.
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Durch eine redundante Auswertung, vorzugsweise unter Berücksichtigung des Füllgewichts der Fahreinheiten, werden verlässlichere Informationen ermittelt.
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Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem:
- a) die Beschleunigungskomponenten mindestens einer Fahreinheit und/oder der Schiene senkrecht und/oder parallel zur Fahrrichtung mit Hilfe einer wenigstens einachsig erfassenden Beschleunigungssensorik erfasst werden.
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Nach einer Weiterbildung sind folgende zusätzlichen Schritte vorgesehen:
- a) Speichern der erfassten Beschleunigungskomponenten während einer Normierungsfahrt mindestens einer Fahreinheit in unbeladenem und/oder maximal beladenem Zustand entlang der Schiene zur Erstellung eines Normbeschleunigungsprofils;
- b) Vergleichen der während einer Förderfahrt erfassten Beschleunigungskomponenten mit dem Normbeschleunigungsprofil, vorzugsweise unter Berücksichtigung des Füllgewichts der Fahreinheit.
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So kann für die gesamte Fahrstrecke ein Normbeschleunigungsprofil erzeugt werden, das als Referenz für später gemessene Beschleunigungen dient, wodurch sich Abweichungen besser feststellen lassen. Vorzugsweise wird für jede Fahreinheit ein individuelles Normbeschleunigungsprofil gespeichert.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
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1 einen Abschnitt einer Förderanlage mit zwei Fahrschienen;
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2 einen Abschnitt einer Förderanlage mit einer Fahrschiene.
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Die 1 zeigt schematisch einen Abschnitt einer insgesamt mit 10 bezeichneten Förderanlage, die eine zweispurige Schiene mit zwei eine Fahrstrecke vorgebenden Fahrschienen 12 und 14 aufweist. Obwohl die Fahrschienen 12, 14 im gezeigten Abschnitt nur gerade gezeigt sind, können sie in anderen Abschnitten der Fahrstrecke auch Kurven, Steigungen und Abzweigungen usw. umfassen und können insgesamt als Rundkurs aufgebaut sein.
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Entlang der Fahrschienen 12, 14 sind verschiedene Fahreinheiten 16, wie beispielsweise Förderwagen 18 zum Transport von Gegenständen verfahrbar. Außer den Förderwagen 18 ist auch ein Wartungswagen 20 als Fahreinheit 16 dargestellt, dessen Funktion weiter unten detailliert beschrieben wird.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, weist die Fahrschiene 12 Schienenabschnitte 22 und 24 auf, die an einer Stoßstelle 26 aneinandergefügt sind. Der Abstand zwischen den beiden Schienenabschnitten 22 und 24 sowie der Versatz zwischen diesen verdeutlicht dabei schematisch eine Unregelmäßigkeit bzw. Unebenheit im Verlauf der durch die Fahrschiene 12 festgelegten Fahrstrecke.
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Eine ähnliche Unregelmäßigkeit ist an der Fahrschiene 14 gezeigt, auf welcher ein Fremdkörper 28 aufliegt. Der Fremdkörper 28 kann beispielsweise ein Bauteil sein, welches sich von einem transportierten Gegenstand gelöst hat.
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Die Fahreinheiten 16 umfassen Fahrwerke 30 mit Laufrädern 32, mit welchen sie sich auf den Fahrschienen 12, 14 bzw. im Falle des Wartungswagens 20 nur auf der Fahrschiene 12 abstützen und sich an diesen entlang bewegen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Fahreinheiten 16 einen Eigenantrieb auf, indem die Fahrwerke 30 zumindest ein angetriebenes Laufrad 32 umfassen.
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Die Ansteuerung der angetriebenen Laufräder 32 übernimmt eine Fahreinheitenelektronik 34, die jeweils von den Fahreinheiten 16 mitgeführt wird. Die Fahreinheitenelektronik 34 der verschiedenen Fahreinheiten 16 wiederum steht über nicht gezeigte Schleifkontakte mit einer zentralen Anlagensteuerung 36 und mit den anderen Fahreinheiten 16 in Kommunikationsverbindung. Die zentrale Anlagensteuerung 36 steuert die Bewegung der Fahreinheiten 16 durch die Förderanlage 10 und ermöglicht es dem Bedienpersonal, über eine mit ihr verbundene Benutzerschnittstelle 38 in den Prozessablauf insgesamt einzugreifen. Die Kommunikation zwischen den Fahreinheiten 16 wird für Steuerungsfunktionen niederer Ordnung verwendet. So kann eine Fahreinheit 16 beispielsweise einer nachfolgenden Fahreinheit 16 ihre Position und/oder Geschwindigkeit mitteilen, um ein Auflaufen der Fahreinheiten 16 aufeinander zu verhindern.
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Um zu ermitteln, wo sich die jeweiligen Fahreinheiten 16 entlang der Fahrstrecke befinden, umfasst die Fahreinheitenelektronik 34 eine Positionsbestimmungseinheit 40. Im einfachsten Fall ist dies ein Barcodeleser, der einen entlang der Fahrstrecke angeordneten Positionscode ausliest. Andere bekannte Positionsbestimmungseinheiten 40 basieren z. B. auf der RFID-Technologie.
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Ferner umfasst die Förderanlage 10 eine Beschleunigungssensorik in Form von Beschleunigungssensoreinheiten 42, die von den Fahreinheiten 16 mitgeführt werden, und von Schienensensoreinheiten 43, die an den Fahrschienen 12, 14 angebracht sind.
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Wie durch den einzelnen, nicht die Messrichtung anzeigenden, Doppelpfeil angedeutet ist, handelt es sich im Falle der Förderwagen 18 beispielhaft um eine einachsig erfassende Beschleunigungssensoreinheit 42, welche eine Beschleunigungskomponente erfasst, die nicht entlang der Fahrstrecke gerichtet ist. Die erfasste Beschleunigungskomponente steht dabei senkrecht zur Ebene der Fahrwerke 30, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, sodass Beschleunigungen in Richtung der Vertikalen erfasst werden.
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Im Falle des Wartungswagens 20 ist die Beschleunigungssensoreinheit 42 zweiachsig erfassend, was durch den gekreuzten Doppelpfeil angedeutet ist. Zusätzlich zu Beschleunigungen senkrecht zur Zeichenebene werden hier auch Beschleunigungen in der Zeichenebene senkrecht zur Fahrschiene 12, d. h. in der Horizontalen, erfasst.
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Außer der Beschleunigungssensoreinheit 42 und der Positionsbestimmungseinheit 40 umfasst die Fahreinheitenelektronik 34 des Wartungswagens 20 noch einen Speicher 44, um die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoreinheit 42 aufzuzeichnen. Der Wartungswagen 20 verfügt hier zudem über ein Energy-Harvesting-Modul 46, welches die Fahreinheitenelektronik 34 mit ausreichend Energie versorgt, um Beschleunigungen zu erfassen und im Speicher 44 abzulegen.
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An den beiden Fahrschienen 12, 14 ist jeweils ein Schienensensor 43 angeordnet, mit welchem Beschleunigungskomponenten der Fahrschienen 12, 14 erfassbar sind.
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Die Förderanlage 10 funktioniert wie folgt:
Die zentrale Anlagensteuerung 36 bewegt die verschiedenen Fahreinheiten 16 mit Hilfe deren Fahreinheitenelektronik 34 je nach gewünschtem Prozess durch die Förderanlage 10. Über die Benutzerschnittstelle 38 kann dabei der Betriebszustand der Förderanlage 10 vom Bedienpersonal überwacht werden.
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Die von der Beschleunigungssensoreinheit 42 oder der Schienensensoreinheit 43 erfassten Beschleunigungen werden von diesen als Ausgangssignale abgegeben und an die zentrale Anlagensteuerung 36 übermittelt. Dort wird über eine Impulsauswertung 48, welche eine Grenzwertüberwachung aufweisen und auf der Bedienerschnittstelle 38 auch visualisiert dargestellt werden kann, eine Unregelmäßigkeit, wie an der Stoßstelle 26 oder an dem Fremdkörper 28, festgestellt. Die zentrale Anlagensteuerung 36 kann dann über eine entsprechende Visualisierung das Bedienpersonal informieren. Dabei kann im Falle der mitgeführten Beschleunigungssensoreinheit 42 durch eine Verknüpfung der Ausgangssignale mit den jeweiligen Positionen der Fahreinheiten 16 der genaue Ort der Unregelmäßigkeit lokalisiert werden, was ebenfalls signalisiert wird. Auch im Falle der Schienensensoreinheit 43 können aus bekannten Positionen der Fahreinheiten 16 und unter Berücksichtigung des Anbringungsortes der Schienensensoreinheit 43 Rückschlüsse auf den Ort von Unregelmäßigkeiten gezogen werden.
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Die Anlagensteuerung 36 kann auch eine spektrale Auswertung 50 der Ausgangssignale der Beschleunigungssensoreinheit 42 durchführen, die beispielsweise mittels einer Fourier-Transformation und anschließender Analyse des Spektrums realisiert sein kann. Durch den Vergleich von Spektren verschiedener Fahreinheiten 16 oder durch den Abgleich eines momentanen Spektrums einer Fahreinheit 16 mit einem zuvor gespeicherten Spektrum derselben Fahreinheit 16 werden dann Rückschlüsse auf den Zustand der Fahrwerke 30 der Fahreinheiten 16 gezogen. Auch hier kann die Notwendigkeit einer entsprechenden Wartung signalisiert werden.
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Wenn mehrere Fahreinheiten 16 eine Beschleunigungssensoreinheit 42 mitführen, werden die von diesen erhaltenen Daten redundant verarbeitet. Insbesondere kann die Fahrstrecke mit Hilfe der ohnehin für den Transport der Gegenstände notwendigen Förderwagen 16 überwacht werden.
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Bei der Schienensensoreinheit 43 kann eine redundante Verarbeitung im Hinblick auf den Schienenzustand in einem Bereich selbst dann erfolgen, wenn nur eine Schienensensoreinheit 43 entlang der Schiene 12, 14 vorgesehen ist. Denn jede der Fahreinheiten 16 verursacht beim Überfahren einer Unregelmäßigkeit jeweils Beschleunigungen der Schiene 12, 14, die von der Schienensensoreinheit 43 erfasst werden.
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Alternativ zu einer ständigen Überwachung ist der separate Wartungswagen 20 vorgesehen. Dieser kann grundsätzlich wie die Förderwagen 18 mit der zentralen Anlagensteuerung 36 zusammenarbeiten. Er kann aber auch die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoreinheit 42 zur späteren Auswertung in dem Speicher 44 aufzeichnen. Als weitere Abwandlung kann der Wartungswagen 20 auch manuell durch die Förderanlage 10 bewegt werden, wobei die Auswertung der Ausgangsignale und die Signalisierung einer Unregelmäßigkeit oder einer Störstelle dann unmittelbar am Ort der Störung erfolgen kann.
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Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 2 eine einspurige Förderanlage 110 gezeigt. Gleichartige oder gleichwirkende Komponenten, die bereits erläutert wurden, sind dabei mit um 100 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Förderanlage 110 umfasst eine Schiene 112, die entlang der Fahrstrecke eine Weiche 151 mit einer zwischen zwei Schienenabschnitten 152 und 154 verschwenkbaren, beweglichen Schiene 156 aufweist. Zur Überwachung des Bereichs der Weiche 151 ist an der beweglichen Schiene 156 einen Schienensensor 143 angebracht.
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Der Schienenabschnitt 154 zweigt zu einem Diagnoseabschnitt 158 ab, in welchem die Fahreinheiten 116 verschiedenen Funktionstest unterzogen werden. Der Diagnoseabschnitt 158 umfasst dazu eine gegenüber dem Rest der Förderanlage 110 weitgehend schwingungsentkoppelte Schiene 160, an der ein weiterer Schienensensor 143 angebracht ist.
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Die Förderanlage 110 funktioniert wie folgt:
Der an der Weiche 151 angeordnete Schienensensor 143 erfasst jedes Mal, wenn die Weiche 151 von einer Fahreinheit 116 durchfahren wird, die auftretenden Beschleunigungen, wertet diese aus oder meldet sie zur zentralen Anlagensteuerung 136. Wurde die bewegliche Schiene 156 der Weiche 151 nicht optimal in ihre vorgesehene Position verschwenkt, so registriert der Schienensensor 143 während der Durchfahrt der nächsten Fahreinheit 116 eine impulsförmige Beschleunigung. Die bewegliche Schiene 156 kann dann etwas verschwenkt werden, um eine bessere Positionierung zu erreichen. Falls eine nachfolgende Fahreinheit 116 erneut eine impulsförmige Beschleunigung hervorruft, kann die zentrale Anlagensteuerung 136 eine Art virtuelles Warnschild etablieren, aufgrund dessen die Fahrgeschwindigkeit der Fahreinheiten 116 im Bereich der Weiche 151 reduziert wird.
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Die schwingungsentkoppelte Schiene 160 im Diagnoseabschnitt 158 wird dazu verwendet, die Fahrwerke 130 der Fahreinheiten 116 zu untersuchen. Dazu werden für jede Fahreinheit 116 bei einer ersten Inbetriebnahmediagnose individuell Sollkennwerte einer spektralen Auswertung ermittelt. Bei nachfolgenden Diagnosen im laufenden Betrieb werden die dann ermittelten Istkennwerte mit den Sollkennwerten verglichen, um Lagerschäden festzustellen.
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In den Ausführungsbeispielen sind Förderanlagen 10, 110 gezeigt, deren Beschleunigungssensorik sowohl von den Fahreinheiten 16, 116 mitgeführte Beschleunigungssensoreinheiten 42, 142 als auch Schienensensoreinheiten 43, 143 umfasst. Bei Abwandlungen können die Förderanlagen 10, 110 auch nur mitgeführte Beschleunigungssensoreinheiten 42, 142 oder nur Schienensensoreinheiten 43, 143 als Beschleunigungssensorik umfassen.