DE102019126060B4 - Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen - Google Patents

Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen Download PDF

Info

Publication number
DE102019126060B4
DE102019126060B4 DE102019126060.4A DE102019126060A DE102019126060B4 DE 102019126060 B4 DE102019126060 B4 DE 102019126060B4 DE 102019126060 A DE102019126060 A DE 102019126060A DE 102019126060 B4 DE102019126060 B4 DE 102019126060B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
belt
pressure sensors
sensors
measuring system
idler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019126060.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019126060A1 (de
Inventor
André Katterfeld
Hendrik Otto
Lisa Wonner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Original Assignee
Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102019126060.4A priority Critical patent/DE102019126060B4/de
Application filed by Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg filed Critical Otto Von Guericke Universitaet Magdeburg
Priority to AU2020353271A priority patent/AU2020353271A1/en
Priority to US17/762,071 priority patent/US12006157B2/en
Priority to EP20786478.6A priority patent/EP4034479A1/de
Priority to PCT/EP2020/076783 priority patent/WO2021058682A1/de
Priority to BR112022003850A priority patent/BR112022003850A2/pt
Priority to CA3152312A priority patent/CA3152312A1/en
Publication of DE102019126060A1 publication Critical patent/DE102019126060A1/de
Priority to ZA2022/02488A priority patent/ZA202202488B/en
Priority to CL2022000750A priority patent/CL2022000750A1/es
Application granted granted Critical
Publication of DE102019126060B4 publication Critical patent/DE102019126060B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/10Arrangements of rollers
    • B65G39/12Arrangements of rollers mounted on framework
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G39/00Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors 
    • B65G39/10Arrangements of rollers
    • B65G39/12Arrangements of rollers mounted on framework
    • B65G39/16Arrangements of rollers mounted on framework for aligning belts or chains
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

Verfahren zur Bestimmung und Lokalisation von Ausrichtungsfehlern von Tragrollen (1) einer Tragrollenstation (13) in Gurtförderanlagen,
wobei für die Bestimmung und Lokalisation der Ausrichtungsfehler der Tragrollen ein mobil einsetzbares Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11 eingesetzt wird,
wobei die Anzahl an Drucksensoren (4) in einer Linie und in einer Höhe quer über die Gurtbreite auf der Unterseite des Fördergurtes (2) lösbar und ohne Beschädigung des Fördergurtes (2) aufgebracht wird, und die Anzahl der Drucksensoren (4) mindestens der Anzahl der Tragrollen (1) einer zu vermessenden Tragrollenstation (13) entspricht,
wobei die Drucksensoren (4) beim Überlaufen einer Tragrolle (1) einer Tragrollenstation (13) die Kontaktpressung im Kontakt mit der Tragrolle (1) erfassen und anhand eines sich daraus ergebenden charakteristischen Druckpunktmusters die Ausrichtung der Tragrollen (1) bestimmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Messsystem zur Erkennung und Lokalisation einer Fehlstellung von Tragrollen in Gurtförderanlagen.
  • Eine korrekte Ausrichtung der Tragrollen zum Gurt ist Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb von Gurtförderanlagen. Fehlstellungen der Tragrollen führen zur Beeinträchtigung der Leistung der Anlage bis hin zum Ausfall und Beschädigung des Gurtes und anderer Bauteile, und verursachen damit erhöhte Betriebskosten, zum Beispiel im Hinblick auf Leistungsabfall und Wartung.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Vorrichtungen zur Bestimmung von Defekten an Tragrollen beziehungsweise Tragrollenstation bekannt.
  • Beispielsweise beschreibt das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2008 018 541 U1 eine Vorrichtung zum Erkennen der Position von Tragrollenstationen. Es handelt sich hierbei um ein in den Gurt integriertes System, wobei ein magnetischer Gleitkörper in einem Gleitkanal beweglich gelagert ist. Nähert sich der magnetische Gleitkörper einer metallischen Tragrolle an, so wird der magnetische Gleitkörper von dieser angezogen und ausgelenkt. Über die Lageänderung des Gleitkörpers kann die Ausrichtung der Tragrollen ermittelt werden.
  • Gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 199 11 640 A1 werden Druckmessgeber sowie Wegmessgeber an der Oberfläche des Fördergurtesoder im Inneren des Fördergurtes fest installiert. Mittels Druck- oder Schubspannungssensoren werden die Kräfte aufgenommen, die auf die Tragrollen wirken. Auf Tragrollenstationen, die einen vertikalen Ausrichtungsfehler aufweisen, wirkt dabei eine erhöhte Kraft. Für die Identifizierung von tiefer gelegenen Tragrollenspülen wird zusätzlich eine Referenzlastbenötigt.
  • Weitere seitliche Messgeber ermöglichen die Identifikation von auf der Y-Achse verschobenen Tragrollenspülen.
  • Allerdings ist nicht genau beschrieben, wie die Ermittlung von seitlichen Fehlstellungen im Einzelnen funktioniert.
  • Das hier beschriebene Messsystem ist fest im Inneren des Fördergurts installiert und nicht für den mobilen Einsatz gedacht.
  • WO 2006/ 119 832 A1 (basierend auf DE 10 2005 021 627 A1 ) beschreibt eine Vorrichtung für die Überwachung der Bandausrichtung und/oder des Bandlaufs mittels Druck- beziehungsweise Schubspannungssensoren. Entsprechend der Anzahl der Tragrollen einer Tragrollenanordnung ist jeweils ein Paar an Messeinrichtungen in das Gurtband eingebettet, wobei die Messeinrichtungen eines jeden Messeinrichtungpaares übereinander angeordnet im Gurtband vorliegen, so dass eine Messeinrichtung oberhalb und die zweite Messeinrichtung unterhalb des Zugträgers zu liegen kommt, wobei der Druck- bzw. Schubspannungsverlaufs innerhalb des Gurtbandes beim Überfahren einer Tragrollenanordnung gemessen wird.
  • DE 10 2017 130 104 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Ausrichtfehlern eines Gurtbandes einer Gurtbandfördereinrichtung, wobei die Drehraten in mindestens einer Raumrichtung mittels eines Drehratensensors gemessen wird, wobei der Drehratensensor Teil eines mehrteiligen Sensormoduls ist. Die einzelnen Teile des Sensormoduls sind lösbar an den Längskanten des Gurtbandes mittels einer Befestigungsvorrichtung befestigt, wobei Stifte über eine senkrechte sowie eine horizontale Bohrung in das Gurtband eingeführt werden. Dies bedeutet, dass das Gurtband eine Mindeststärke aufweisen muss, die derartige Bohrungen erlaubt, ohne dass die Festigkeit des Gurtbandes beeinträchtigt wird.
  • In EP 2 316 759 A1 ist eine Messeinheit zur Bestimmung von Fehlstellungen von Tragrollen von Gurtföderanlagen beschrieben, bei der gemäß einer Ausführungsform die Messsensoren an der Unterseite des Fördergurtes angebracht sind und in ein flächiges Material eingebettet sind. Über die Art der Anbringung der Sensoren und des flächigen Materials an der Unterseite des Fördergurtes finden sich keine näheren Angaben.
  • Weiter sind Verfahren bekannt mit denen der Druck gemessen werden kann, den das Schüttgut auf den Gurt ausübt. Beispielsweise wurde für die Untersuchung des dynamischen Drucks auf einem beladenen Gurtförderer in Versuchen ein Tekscan-Sensor verwendet. Es handelt sich hierbei um eine Sensormatte. Diese Sensormatte wird auf der Oberseite des Fördergurtes aufgebracht und ermöglicht so die Messung der Schüttgurt-Gurt-Interaktion, die beim Öffnen und Schließen des Gurtes zwischen den Tragrollenstationen entsteht. Die Verwendung einer Tekscan-Matte ermöglicht eine dreidimensionale Auflösung der Druckverteilung. Neben der Druckverteilung können auch die Tragrollenpositionen erkannt werden. Diese befinden sich jeweils an den Stellen mit großer, schlagartiger Druckzunahme (Xiangwei Liu et al. „Quantification of the pressure distribution on a loaded conveyor belt using a tactile pressure sensor“ (Proceedings of the XXI International Conference MHCL 2015)).
  • Optimaler Weise zeigen die Normalen der Tragrollen in Förderrichtung. Bei Fehlstellungen, zum Beispiel durch eine Drehung der Tragrollen um die vertikale Achse und Sturzstellung, weicht die Tragrollennormale von ihrer optimalen Lage in Förderrichtung ab, wodurch der Gurtlauf beeinflusstwird.
  • Es wird zwischen Fehlstellungen einzelner Tragrollen und Gurtschieflauf unterschieden. Bei Gurtschieflauf, der eine seitliche Bewegung der Antriebsriemen und des Fördergurtes ist, sind nicht nur einzelne, sondern eine Vielzahl von Tragrollen involviert.
  • Im Hinblick auf die beträchtlichen Auswirkungen von Fehlstellungen von Tragrollen in Förderanlagen ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erkennen von Fehlstellungen und deren Lokalisation, das heißt Zuordnung zu bestimmten Tragrollen beziehungsweise Tragrollenstationen, wünschenswert.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bestimmung und Lokalisation von Ausrichtungsfehlern von Tragrollen einer Tragrollenstation in Gurtförderanlagen bereitgestellt, wobei für die Bestimmung und Lokalisation der Ausrichtungsfehler der Tragrollen ein mobil einsetzbares Messsytem nach einem der Ansprüche 6 bis 11 eingesetzt wird, wobei die Anzahl an Drucksensoren in einer Linie und in einer Höhe quer über die Gurtbreite auf der Unterseite des Fördergurtes lösbar und ohne Beschädigung des Fördergurtes aufgebracht wird, und die Anzahl der Drucksensoren mindestens der Anzahl der Tragrollen einer zu vermessenden Tragrollenstation entspricht, wobei die Drucksensoren beim Überlaufen einer Tragrolle einer Tragrollenstation die Kontaktpressung im Kontakt mit der Tragrolle erfassen und anhand eines sich daraus ergebenden charakteristischen Druckpunktmusters die Ausrichtung der Tragrollen bestimmt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein einfach anzuwendendes Verfahren zur Bestimmung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Förderanlagen mit Hilfe von Drucksensoren und Auswertung der Messsignale der Drucksensoren und Messsystem hierfür, wobei das Messsystem lösbar mit dem Gurt der Anlage verbunden ist, und mobil einsetzbar ist.
  • Zudem ermöglicht die vorliegende Erfindung eine beschädigungsfreie Montage der Sensoren am Gurt ohne dass Bohrungen und dergleichen für Befestigungsmittel erforderlich sind. Eine beschädigungsfreie Montage ist vorteilhaft, da Eingriffe in den Gurt vermieden werden können, die den Gurt beziehungsweise Betrieb beeinträchtigen können.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Tragrollen, deren Ausrichtung sowie die Lage des Gurts auf den Tragrollen erfasst. Für die Durchführung des Verfahrens ist jeder Tragrolle einer Tragrollenstation mindestens ein Drucksensor zugeordnet, der in Betrieb über diese Tragrolle läuft. Die Sensoren erfassen die Kontakte mit den Tragrollen. Die erhaltenen Messsignale können anschließend ausgewertet und analysiert werden.
  • Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Messsystem zur Bestimmung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen einer Tragrollenstation in Gurtförderanlagen wobei das Messsystem mobil für verschiedene Förderanlagen einsatzbar ist, wobei das Messsystem eine Anordnung von mindestens zwei Drucksensoren umfasst, und die Gesamtanzahl der Drucksensoren mindestens der Anzahl der Tragrollen einer zu vermessenden Tragrollenstation entspricht, wobei die Einheit an Drucksensoren lösbar und ohne Beschädigung des Fördergurtes mit der Unterseite eines Fördergurtes verbindbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung macht sich den Umstand zunutze, dass beim Überfahren der Tragrollen einer Tragrollenstation ein typischer Druck ausgeübt wird. Eine Abweichung vom typischen Muster deutet auf einen Defekt hin.
  • Bei korrekter Ausrichtung der Tragrollennormalen in Förderrichtung überlaufen die Sensoren gleichzeitig die einzelnen Tragrollen einer Tragrollenstation, und die erfassten Messpunkte erscheinen zum Beispiel bei graphischer Auswertung auf einer Linie in gleicher Höhe. Bei Auslenkung einer Tragrolle aus der optimalen Position überläuft der entsprechende Sensor die ausgelenkte Tragrolle, je nach Auslenkungsrichtung, zeitlich versetzt früher oder später als die Drucksensoren die weiteren Tragrollen der betreffenden Tragrollenstation. Entsprechend verschoben werden die Messpunkte in einem Diagramm angezeigt.
  • Da die Fördergeschwindigkeit sowie Anzahl und Abstand der einzelnen Tragrollenstationen bekannt ist und sich zudem die Druckpunkte beim Überlaufen der Sensoren über die Antriebs-, Spann- oder Umlenktrommeln und Einschnürrollen anders ausfallen als die Druckpunkte beim Überlaufen von Tragrollen, kann anhand der Messungen auf einfache Art und Weise nicht nur das Vorliegen einer Fehlstellung, sondern auch die Position der betreffenden Tragrolle ohne Weiteres ermittelt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und Messsystem eignet sich im Prinzip für alle Bauformen von Tragrollenstationen, wie zum Beispiel Girlanden oder Tragrollenstühlen. Bei Tragrollenstühlen sind die einzelnen Tragrollen in ein Traggerüst eingelegt. Bei Girlanden werden die Tragrollen über punktuelle Verbindungen an den Achsenden gehalten, sodass die Girlande nur an den Enden dieser Kette im Gerüst befestigt wird.
  • Prinzipiell können alle Sensoren eingesetzt werden, die in der Lage sind, eine Kontaktpressung zu einer Tragrolle zu messen.
  • Beispiele hierfür sind Folientaster, Folienpotentiometer, Dehnmessstreifen oder auch andere. Es kann ein Drucksensor wie z.B. ein Force Sensing Resistor (FSR), Markenname der Firma Interlink Electronics,eingesetzt werden.
  • Die Sensoren sollten möglichst dünn sein, um die Führung des Gurtes über die Tragrollen nicht zu beeinflussen.
  • Dünn im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Dicke im Vergleich zur Längen- und Breitenerstreckung deutlich geringer ist.
  • Die einzelnen Sensoren werden in einer Reihe, das heißt in einer Höhe, über die Breite des Gurtbandes auf der Unterseite des Gurtes befestigt, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Sensoren und der Abstand der endständigen Sensoren zum Gurtrand nach Bedarf und Anzahl der einzelnen Sensoren gewählt werden kann.
  • In der Regel ist zumindest der Abstand zwischen den Sensoren, die einer Tragrolle zugeordnet sind, gleich groß. Auch kann der Abstand aller Sensoren zueinander in der Messanordnung gleich groß gewählt werden.
  • Es versteht sich, dass die Messungen umso genauer ausfallen können, je mehr Sensoren einer Tragrolle zugeordnet sind.
  • Insbesondere für die Identifizierung und Quantifizierung eines Gurtschieflaufes, aber auch von anderen Fehlstellungen, ist es vorteilhaft, den Gurt über die Gurtbreite mit Sensoren auszustatten. Es versteht sich, dass die Genauigkeit der Messung von der Auflösung und Anzahl der Sensoren abhängig ist.
  • Die Art der Befestigung der Sensoren auf der Gurtunterseite unterliegt im Wesentlichen keinen Einschränkungen. Die Befestigung ist erfindungsgemäß lösbar und sollte dennoch eine sichere Lagerung der Drucksensoren an der Unterseite während des Betriebs auch unter Belastung des Gurtbandes gewährleisten können. Zudem sollte die Befestigung ohne Beschädigung des Gurtes erfolgen können.
  • Es können Klebebänder oder dergleichen zur Befestigung eingesetzt werden. Die Klebebänder können Gewebeklebebänder sein. Es können sogenannte Klebepads, wie zum Beispiel Vakuumpads etc., verwendet werden.
  • Die Sensoren einer Sensoreinheit können auf einem Trägermedium, wie einer Trägerplatte oder -folie aufgebracht sein. In diesem Fall ist das Trägermedium lösbar und vorzugsweise beschädigungsfrei auf der Unterseite des Gurtes zu befestigen. Das Trägermedium sollte ausreichend flexibel sein, um sich der Form und Bewegung des Gurtes anpassen zu können.
  • Die Sensoreinheit mit dazugehörigen Zuleitungen können in eine elastische Schicht eingebettet sein, z.B. in Moosgummi oder dergleichen.
  • Wird ein Trägermedium und/oder eine elastische Schicht eingesetzt, können die einzelnen Drucksensoren mit dem Trägermedium bzw. der elastischen Schicht nicht nur lösbar sondern auch fest verbunden sein, solange das Trägermedium bzw. die elastische Schicht selbst lösbar mit dem Gurt verbunden werden kann.
  • Für die Anbringung der Trägerplatte auf der Gurtunterseite können die gleichen Befestigungsmittel, wie für die Drucksensoren verwendet werden. Weiter kann das Trägermedium mit Klammern oder dergleichen an den Gurtkanten befestigt werden, die ohne Weiteres wieder lösbar sind.
  • Durch die Lösbarkeit der Messanordnung wird ein mobiles Messsystem geschaffen, das bei Bedarf einsetzbar und nicht auf eine Förderanlage beschränkt ist, wie zum Beispiel fest in die Gurte integrierte Vorrichtungen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Messsystem eignen sich gleichermaßen für Förderanlagen mit gemuldeten und nicht gemuldeten Fördergurten.
  • Für eine Tragrollenstation mit drei Tragrollen werden mindestens drei Sensoren benötigt. Bei ungemuldeten Tragrollenstationen, wie Untergurtrollen, werden mindestens zwei Sensoren benötigt.
  • Zweckmäßigerweise umfasst das Messsystem Mittel zur Erfassung, Auswertung und, vorteilhafter Weise, Speicherung der Messwerte. Beispielsweise kann die Sensoranordnung mit einem Computer verbunden sein, der zum Beispiel während der Messung mit der Sensoranordnung mitfährt.
  • Die erfassten Messsignale können mittels drahtloser Datenübertragung an eine unabhängige Einheit zur Auswertung gesendet werden.
  • Die Messleitungen der einzelnen Sensoren einer Sensoreinheit münden in einem gemeinsamen Sammelkanal, der mit Mitteln zur Auswertung der Messsignale verbunden ist, beziehungsweise verbindbar ist.
  • Für die Messwerterfassung können Analog-Digitalwandler oder dergleichen verwendet werden. Ein Beispiel für die Messwertverarbeitung ist ein Computer oder dergleichen. Weiter können Kommunikationsmodule, wie W -Lan oder Bluetooth verwendet werden. Für die Datenübertragung zwischen den einzelnen Komponenten kann ein Bussystem eingesetzt werden.
  • Anhand der ausgewerteten Messsignale kann ein Anlagenplan erstellt werden, der direkt die relative Position des Gurtes auf der Anlage, sowie die Stellung und das Vorhandensein der Tragrollen wiedergibt.
  • Anbei wird die vorliegende Erfindung anhand von Figuren näher veranschaulicht.
  • Es zeigt:
    • 1 schematisch einen Gurtabschnitt mit drei Sensoren und einer Tragrollenstation mit drei Tragrollen;
    • 2 Fehlstellungen der Tragrollen und ihr charakteristisches Messsignal;
    • 3 Kontaktpunkte mit einer um die vertikale Achse verdrehten Tragrollenstation;
    • 4 die typische Kontakterkennung bei korrekt ausgerichteten Tragrollen und mittig in der Tragrollenstation liegendem Gurt;
    • 5 eine atypische Kontakterkennung durch eine seitlich nach links verschobene Tragrollenstation;
    • 6 eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit, die mit einer Auswertungseinheit verbunden ist, und
    • 7 eine Draufsicht auf die Unterseite einer Sensoreinheit wie in 6 gezeigt, beim Passieren einer Tragrollenstation und
    • 8 einen Querschnitt durch einen Gurt mit auf der Unterseite angebrachter Sensoranordnung.
  • In 1 ist der Aufbau des erfindungsgemäßen Messsystems schematisch dargestellt, mit optimaler Ausrichtung der Tragrollen 1, wobei die Tragrollennormalen parallel zur Laufrichtung 3 des Fördergurtes 2 zeigen.
  • Zur Ermittlung der Position der Tragrollen 1 sind hier mindestens drei Sensoren 4 auf der Unterseite des Gurtes befestigt. Die Sensoren 4 befinden sich zwischen Gurt 2 und Tragrollen 1 und messen die Kontaktpressung bei Kontakt mit den Tragrollen 1 bei Überfahren der Tragrollen 1.
  • Jeder Tragrolle 1 ist mindestens ein Sensor 4 zugeordnet. Die Sensoren 4 sind in einer Linie auf einer Höhe entlang der Querachse des Fördergurtes 2 in definierten Abständen angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Abstände zwischen den einzelnen Sensoren 4 gleich.
  • In 2 ist in den oberen Abbildungen schematisch eine um die Vertikalachse verdrehte Tragrollenstation mit drei Tragrollen sowie deren charakteristisches Messsignal dargestellt.
  • Wie in der linken oberen Abbildung gezeigt, ist die Anordnung aus drei Tragrollen 1 um die Vertikalachse im Uhrzeigersinn verdreht. Als Folge davon überlaufen die der jeweiligen Tragrolle 1 zugeordneten Sensoren 4 die betreffende Tragrolle 1 nacheinander zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Entsprechend erscheinen die Messpunkte auf einer Zeitskala verschoben, wobei der Messpunkt für die in Laufrichtung nach hinten weisende Tragrolle 1 vor dem Messpunkt für die mittlere Tragrolle und dieser vor dem Messpunkt für die in Laufrichtung nach vorne weisende Rolle erfasst wird.
  • Im Gegensatz dazu erscheinen die Messpunkte bei idealer Ausrichtung der Tragrollen 1 gleichzeitig, wie im Diagramm für die vorhergehende und nachfolgende Tragrollenstation dargestellt.
  • In den unteren Abbildungen in 2 ist die Ausrichtung der endständigen Tragrollen 1 einer Tragrollenstation mit einem positiven Sturzwinkel sowie das dazugehörige Diagramm der Messpunkte gezeigt.
  • Die Tragrollenstation hat drei Tragrollen 1, wobei die beiden endständigen Tragrollen 1 in Laufrichtung nach vorne zur Querachse abgewinkelt sind. Die Laufrichtung der mittleren Tragrolle 1 entspricht der idealen Ausrichtung. Im Diagramm erscheinen die Messpunkte für die endständigen Tragrollen 1 zeitlich nach hinten versetzt und folglich später als der Messpunkt für die mittlere Tragrolle 1. Links und rechts im Diagramm sind die ideal ausgerichteten Messpunkte für korrekt ausgerichtete Tragrollen 1 zu sehen. Diese Messpunkte erscheinen auf der Zeitskala zum selben Zeitpunkt.
  • In 3 ist schematisch eine Abbildung der Gurtbreite über die Förderstrecke dargestellt, mit einer Angabe der Position der Kontaktpunkte für eine um die vertikale Achse verdrehten Tragrollenstation. Alle drei Messpunkte weichen von der Ideallinie ab (in 3 senkrecht zur Förderstrecke).
  • Durch Interpolation der Messpunkte kann somit der Winkel der Verdrehung für jede Tragrollenstation individuell berechnet werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Messsystem kann auch die relative Position des Gurtes 2 zu den Tragrollen 1 erfasst werden. Davon ausgehend, dass sich die Tragrollenstationen in einer Linie befinden, kann die seitliche Position des Gurtes 2 analysiert werden, wie nachstehend anhand von 4 und 5 erläutert.
  • So ist in 4 die Kontakterkennung mit einer Anordnung mit zwölf Sensoren schematisch abgebildet, die über die Gurtbreite angeordnet sind. Ein gerade laufender Fördergurt liegt bei richtig ausgerichteten Tragrollenstationen symmetrisch in der Station und hat je nach Diskretisierung des Messsystem an mehreren Sensoren Kontakt mit den Tragrollen. Sensoren mit Kontakt sind weiß dargestellt. Die Sensoren mit den Nummern 2, 6, 7 und 11 sind in Kontakt mit Biegestellen des Gurtes, wo die Kontaktkraft geringer ist. Diese Sensoren sind schwarz dargestellt.
  • Mögliche wirkende Vertikallasten können das Kontaktbild dabei beeinflussen. Liegt zum Beispiel Schüttgurt auf dem Gurt, kommen mehr Sensoren 4 in Kontakt mit einer Tragrolle 1.
  • Eine Abbildung der Kontakterkennung mit verschobenen Tragrollenstationen beziehungsweise exzentrisch auf den Tragrollen 1 aufliegenden Gurt 2 ist in gezeigt. Anders als in 4 sind hier die Kontaktpunkte 5 unsymmetrisch zueinander (hier Sensoren Nr. 1, 5, 6 und 10). Dabei kann der Betrag, um den sich der Gurt relativ auf der Tragrollenstation befindet umso genauer ermittelt werden, je feiner die Auflösung der Gurtbreite mit Sensoren ist.
  • Wie bereits vorstehend erwähnt, kann eine Tragrollenfehlstellung von einer Gurtschieflage unterschieden werden, indem die Tragrollen im Verbund betrachtet werden. Stechen einzelne Tragrollen durch ein asymmetrisches Kontaktbild heraus, handelt es sich hierbei um eine Fehlstellung. Betrifft dieses Bild jedoch eine Vielzahl von Tragrollen handelt es sich um Gurtschieflauf.
  • Je nachdem wie viele Sensoren verwendet werden, und wie groß die aktive Fläche der einzelnen Sensoren ist, kann eine quantitative Aussage über Gurtschieflauf getroffen werden.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung, die mit einer Auswertungsstation in Verbindung steht.
  • Die Sensoreinheit hat zwölf Sensoren 4, die auf einem Trägermedium 6, wie einer Trägerplatte oder Trägerfolie, aufgebracht sind. Jeder Sensor 4 ist über eine Messleitung 7 mit einem Sammelkanal 8 verbunden, der wiederum die Verbindung mit einer Auswertestation herstellt. Die in 6 gezeigte Auswertestation hat eine Messwerterfassung 9, zum Beispiel einen Analog-Digitalwandler, ein Bussystem 10, eine Messwertverarbeitungseinheit 11, zum Beispiel einen Computer, sowie ein Kommunikationsmodul 12, das zum Beispiel mit W-Lan oder Bluetooth arbeiten kann.
  • Die Trägerplatte 6 mit der darauf aufgebrachten Sensoranordnung wird auf der Unterseite eines Gurtes 2 lösbar und beschädigungsfrei befestigt, wie in 7 schematisch dargestellt. 7 ist eine Ansicht auf die Unterseite eines Gurtes 2 und zeigt das erfindungsgemäße Messsystem mit Sensoren 4, Trägermedium 6 sowie Messleitungen 7 und Sammelkanal 8 beim Passieren einer Tragrolle 1, die in einer Tragrollenstation 13 montiert ist.
  • Ein Querschnitt durch einen Fördergurt 2 mit auf der Unterseite aufgebrachter Sensoranordnung ist in 8 gezeigt.
  • Die Sensoren 4 mit Messleitung 7 und Sammelkanal 8 sind auf einer Trägerfolie 6 angeordnet und in eine elastische Schicht 14 zwischen Unterseite des Gurtes 2 und Trägerfolie 6 eingebettet. Die elastische Schicht 14 kann Moosgummi oder ein vergleichbares elastisches Material sein.
  • Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Messsystems ist, dass es zum Einen eine einfache Bauweise aufweist, lösbar mit einem Fördergurt verbindbar ist, sodass es für mobile Messungen an mehr als einer Förderanlage eingesetzt werden kann, und zudem beschädigungsfrei an den zu vermessenden Gurt befestigt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Tragrolle
    2
    Fördergurt
    3
    Förderrichtung
    4
    Sensor
    5
    Kontaktpunkt
    6
    Trägermedium
    7
    Messleitungen
    8
    Sammelkanal
    9
    Messwerterfassung
    10
    Bussystem
    11
    Messwertverarbeitung
    12
    Kommunikationsmodul
    13
    Tragrollenstation
    14
    Elastische Schicht

Claims (11)

  1. Verfahren zur Bestimmung und Lokalisation von Ausrichtungsfehlern von Tragrollen (1) einer Tragrollenstation (13) in Gurtförderanlagen, wobei für die Bestimmung und Lokalisation der Ausrichtungsfehler der Tragrollen ein mobil einsetzbares Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11 eingesetzt wird, wobei die Anzahl an Drucksensoren (4) in einer Linie und in einer Höhe quer über die Gurtbreite auf der Unterseite des Fördergurtes (2) lösbar und ohne Beschädigung des Fördergurtes (2) aufgebracht wird, und die Anzahl der Drucksensoren (4) mindestens der Anzahl der Tragrollen (1) einer zu vermessenden Tragrollenstation (13) entspricht, wobei die Drucksensoren (4) beim Überlaufen einer Tragrolle (1) einer Tragrollenstation (13) die Kontaktpressung im Kontakt mit der Tragrolle (1) erfassen und anhand eines sich daraus ergebenden charakteristischen Druckpunktmusters die Ausrichtung der Tragrollen (1) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auswertung mittels einer Zeitskala erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Drucksensor (4) ausgewählt ist unter einem Folientaster, Folienpotentiometer, Dehnmessstreifen und Force Sensing Resistor (FSR).
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Tragrollenfehlstellung oder Gurtschieflauf bestimmt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erfassten Messsignale an eine Anlage zur Datenverarbeitung übermittelt werden.
  6. Messsystem zur Bestimmung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen (1) einer Tragrollenstation (13) in Gurtförderanlagen, wobei das Messsytem mobil für verschiedene Förderanlagen einsetzbar ist, wobei das Messsystem eine Anordnung von mindestens zwei Drucksensoren (4) umfasst, und die Gesamtanzahl der Drucksensoren (4) mindestens der Anzahl der Tragrollen (1) einer zu vermessenden Tragrollenstation (13) entspricht, wobei die Einheit an Drucksensoren (4) lösbar und ohne Beschädigung des Fördergurtes (2) mit der Unterseite eines Fördergurtes (2) verbindbar ist.
  7. Messsystem nach Anspruch 6, wobei die Drucksensoren (4) ausgewählt sind unter einen Folientaster, Folienpotentiometer, Dehnmessstreifen und Force Sensing Resistor (FSR).
  8. Messsystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Messsystem Mittel zur Auswertung der Messsignale umfasst.
  9. Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Messsystem einen Computer umfasst, der mit der Einheit aus Drucksensoren (4) verbunden ist, bei der Messung mitgeführt wird, und die Messsignale auswertet.
  10. Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei Mittel für eine drahtlose Übermittlung der von den Drucksensoren erfassten Messsignale an eine Datenverarbeitungsanlage vorgesehen sind.
  11. Messsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Sensoren (4) auf einem Trägermedium (6) aufgebracht sind.
DE102019126060.4A 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen Active DE102019126060B4 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019126060.4A DE102019126060B4 (de) 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen
US17/762,071 US12006157B2 (en) 2019-09-26 2020-09-24 Method and measurement system for detecting and localizing incorrect positioning of support rollers in belt conveyor installations
EP20786478.6A EP4034479A1 (de) 2019-09-26 2020-09-24 Verfahren und messsystem zur erkennung und lokalisation von fehlstellungen von tragrollen in gurtförderanlagen
PCT/EP2020/076783 WO2021058682A1 (de) 2019-09-26 2020-09-24 Verfahren und messsystem zur erkennung und lokalisation von fehlstellungen von tragrollen in gurtförderanlagen
AU2020353271A AU2020353271A1 (en) 2019-09-26 2020-09-24 Method and measurement system for detecting and localizing incorrect positioning of support rollers in belt conveyor installations
BR112022003850A BR112022003850A2 (pt) 2019-09-26 2020-09-24 Processo e sistema de medição para a identificação e localização de posições incorretas de rolos de suporte em instalações de esteira transportadora
CA3152312A CA3152312A1 (en) 2019-09-26 2020-09-24 Method and measurement system for detecting and localizing incorrect positioning of support rollers in belt conveyor installations
ZA2022/02488A ZA202202488B (en) 2019-09-26 2022-02-28 Method and measurement system for detecting and localizing incorrect positioning of support rollers in belt conveyor installations
CL2022000750A CL2022000750A1 (es) 2019-09-26 2022-03-25 Método y sistema de medición para la detección y localización del posicionamiento incorrecto de rodillos de apoyo en instalaciones de cintas transportadoras

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019126060.4A DE102019126060B4 (de) 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019126060A1 DE102019126060A1 (de) 2021-04-01
DE102019126060B4 true DE102019126060B4 (de) 2022-05-05

Family

ID=72752880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019126060.4A Active DE102019126060B4 (de) 2019-09-26 2019-09-26 Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US12006157B2 (de)
EP (1) EP4034479A1 (de)
AU (1) AU2020353271A1 (de)
BR (1) BR112022003850A2 (de)
CA (1) CA3152312A1 (de)
CL (1) CL2022000750A1 (de)
DE (1) DE102019126060B4 (de)
WO (1) WO2021058682A1 (de)
ZA (1) ZA202202488B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126060B4 (de) 2019-09-26 2022-05-05 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19911640A1 (de) 1999-03-16 2000-09-28 Lausitzer Braunkohle Ag Verfahren und Vorrichtung zur Justage von Tragrollenstationen und kompletten Traggerüsten in Gurtförderern
WO2006119832A1 (de) 2005-05-06 2006-11-16 Rwe Power Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung der bandausrichtung und/oder des bandlaufs einer gurtbandfördereinrichtung sowie gurtbandförderer
EP2316759A1 (de) 2008-08-05 2011-05-04 Bridgestone Corporation System zur überwachung von gurthalterollen
US20120012443A1 (en) 2009-01-08 2012-01-19 Bridgestone Corporation Conveyor belt
DE202008018541U1 (de) 2008-04-15 2015-06-30 Voith Patent Gmbh Fördergurt
DE102017130104A1 (de) 2017-12-15 2019-06-19 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Erkennung von Ausrichtfehlern eines Gurtförderers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19911642B4 (de) * 1999-03-16 2006-08-31 Lausitzer Braunkohle Aktiengesellschaft (Laubag) Verfahren zur fortlaufenden Messung des Verschleißes aller Tragrollen in Gurtförderern
US7673739B2 (en) 2008-02-04 2010-03-09 Honeywell International Inc. Apparatus and method for in-belt conveyor idler condition monitoring
JP5318611B2 (ja) * 2009-02-19 2013-10-16 株式会社ブリヂストン コンベヤベルト及びガイドローラの不良判定システム
AU2012229882B2 (en) * 2011-03-14 2015-12-17 Intium Solutions Ltd Vibration detection system, apparatus and method
US9382070B2 (en) * 2012-10-24 2016-07-05 Big Dutchman International Gmbh Conveyor and method to convey animal products in an agricultural business
US9746385B2 (en) * 2013-06-12 2017-08-29 Honeywell International Inc. System and method for measuring varying parameters using adaptive signal conditioning
DE102019126060B4 (de) 2019-09-26 2022-05-05 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19911640A1 (de) 1999-03-16 2000-09-28 Lausitzer Braunkohle Ag Verfahren und Vorrichtung zur Justage von Tragrollenstationen und kompletten Traggerüsten in Gurtförderern
WO2006119832A1 (de) 2005-05-06 2006-11-16 Rwe Power Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung der bandausrichtung und/oder des bandlaufs einer gurtbandfördereinrichtung sowie gurtbandförderer
DE102005021627A1 (de) 2005-05-06 2006-11-16 Rwe Power Ag Verfahren zur Überwachung der Bandausrichtung und/oder des Bandlaufs einer Gurtbandfördereinrichtung sowie Gurtbandförderer
DE202008018541U1 (de) 2008-04-15 2015-06-30 Voith Patent Gmbh Fördergurt
EP2316759A1 (de) 2008-08-05 2011-05-04 Bridgestone Corporation System zur überwachung von gurthalterollen
US20120012443A1 (en) 2009-01-08 2012-01-19 Bridgestone Corporation Conveyor belt
DE102017130104A1 (de) 2017-12-15 2019-06-19 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Erkennung von Ausrichtfehlern eines Gurtförderers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU, Xiangwei [u.a.]: Quantification of the pressure distribution on a loaded conveyor belt using a tactile pressure sensor. In: Proceedings of the XXI international conference MHCL'15, 23-25 September 2015, Vienna Austria, 2015, S. 1-7. URL: https://www.researchgate.net/profile/G_Lodewijks/publication/283307395_Quantification_of_the_pressure_distribu-_tion_on_a_loaded_conveyor_belt_using_a_tactile_pressure_sensor/links/5632255b08ae13bc6c37a690/Quantification-of-the-pressure-distribu-tion-on-a-loaded-conveyor-belt-using-a-tactile-pressure-sensor.pdf [abgerufen am 2019-11-25].

Also Published As

Publication number Publication date
US20220371827A1 (en) 2022-11-24
AU2020353271A1 (en) 2022-04-07
CL2022000750A1 (es) 2023-01-20
DE102019126060A1 (de) 2021-04-01
BR112022003850A2 (pt) 2022-05-31
WO2021058682A1 (de) 2021-04-01
ZA202202488B (en) 2022-10-26
CA3152312A1 (en) 2021-04-01
US12006157B2 (en) 2024-06-11
EP4034479A1 (de) 2022-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60012781T2 (de) Verfahren zur erfassung des dynamischen verhaltens eines fahrzeugs auf einem prüfstand
EP2064532B1 (de) System zum feststellen des druckes in einem fahrzeugreifen und/oder der geschwindigkeit des fahrzeuges
EP2773938B1 (de) Windkanalwaage
AT502214B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erfassung der entgleisungsgefahr von schienenfahrzeugen
DE602004008940T2 (de) Verfahren und einrichtung zur messung der ausrichtung von kraftfahrzeugrädern
DE10115288B4 (de) Messvorrichtung für Oberflächenstrukturen und Messverfahren für Oberflächenstrukturen
DE102006059704A1 (de) Vorrichtung zum Messen von Dichtungsspalten von Fahrzeugen
AT515208B1 (de) Gleisbaumaschine zur Durchführung von Gleislagekorrekturen und Verfahren
DE69925280T2 (de) Gerät und methode zur messung des reifendruckes
DE69111289T2 (de) Reifenprofil-Kraft- und Bewegungsmessvorrichtung.
WO2011000665A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur berührungslosen bestimmung der dicke einer materialbahn mit korrektur des ausrichtfehlers
DE102019126060B4 (de) Verfahren und Messsystem zur Erkennnung und Lokalisation von Fehlstellungen von Tragrollen in Gurtförderanlagen
DE202006005190U1 (de) Anordnung zur Überprüfung der Laufräder von Schienenfahrzeugen
EP2378263A1 (de) System und Verfahren zur Ermittlung des Masseschwerpunkts bei Schienenfahrzeugen
DE102020105712B4 (de) Sensorvorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer durch ein Spannelement einer Spannvorrichtung auf ein Bauteil ausgeübten Spannkraft
DE69206747T2 (de) Vorrichtung zum Messen der Breite der Überlappung einer Klebestelle
WO2020057911A1 (de) Nachrüstbares messsystem zur ermittlung eines verschleisses eines bremsbelags einer reibungsbremse
WO2011120753A2 (de) Bahn- oder streifenzugmessvorrichtung, verwendung einer derartigen bahn- oder streifenzugmessvorrichtung und verfahren zur ermittlung des bahnzuges
DE102016225511A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Vorspannung einer rahmenlosen Seitenscheibe eines Fahrzeugs
AT516459B1 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Schienenverformungen
DE112019005164B4 (de) Sensorbefestigungselement für Rollführungsvorrichtung
DE3873901T3 (de) Vorrichtung zur Messung des Gewichts.
DE102011086759B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Radlasten von Schienenfahrzeugen
DE19732862C2 (de) Vorrichtung zum Messen der Planheit eines unter Zugspannung stehenden Metallbandes
DE102014018472A1 (de) Wägevorrichtung und Wägesystem für Fahrzeuganhänger

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final