DE102020118189A1 - Gurtriss-Überwachungssystem - Google Patents

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Abstract

Ein Gurtriss-Überwachungssystem 1 für einen Fördergurt 2 weist zumindest zwei im Fördergurt 2 eingebettete Leiterschleifen 3, 4 und einen im Fördergurt 2 eingebetteten RFID-Tag 5 auf. Die Leiterschleifen 3, 4 sind untereinander an einer Kurzschlussstelle 15 kurzgeschlossen. Weiterhin sind die Leiterschleifen 3, 4 über den RFID-Tag 5 miteinander elektrisch leitend verbunden. Die Kurzschlussstelle 15 und der RFID-Tag 5 sind im Bereich von sich in Längsrichtung L des Fördergurts 2 gegenüberliegenden Gurtkanten 19, 20 des Fördergurts 2, also über die Breite B des Fördergurts 2 entfernt voneinander angeordnet. Das System ist funktionsstabil und redundant sowie herstellungstechnisch vereinfacht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gurtriss-Überwachungssystem für einen Fördergurt gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Gurtförderanlagen transportieren Schüttgüter über große Strecken von teilweise mehreren Kilometern und meist unter schwierigen Umgebungsbedingungen. Die Anlagen stellen für den Betreiber ein bedeutendes Investitionsvolumen dar, wobei ein hoher Anteil der Anlagekosten auf den Fördergurt selbst entfällt.
  • Beim Betrieb der Förderanlage, insbesondere beim Einsatz in Bergbaubetrieben, besteht die Gefahr, dass der Fördergurt beschädigt wird. Durch einen Riss im Fördergurt, insbesondere in Längsrichtung, d. h. in Laufrichtung des Fördergurts, geht das geförderte Gut verloren und der defekte Fördergurt kann die Anlage selbst massiv beschädigen. Insbesondere kann sich auch ein anfänglich kurzer Schlitz zu einer Beschädigung des Fördergurts über eine große Länge entwickeln. Dies kann durch das Fördergut selbst erfolgen, weil hindurchtretendes Fördergut den Schlitz aufweitet. Besonders hoch ist die Gefahr jedoch, wenn blockierende Gegenstände in der Förderanlage, beispielsweise größere Materialstücke oder metallische Fremdkörper, die sich im Bereich einer Aufgabeschurre festsetzen, den Fördergurt in Längsrichtung aufschlitzen.
  • Um diese Risiken zu vermeiden bzw. zu minimieren, werden Fördergurtanlagen mit Gurtriss-Überwachungssystemen ausgerüstet. Existierende Systeme bestehen aus Transpondern, Induktionsspulen zur Rissdetektion und üblicherweise zwei versetzt angeordneten Leiterschleifen.
  • Ein gängiges Schlitzerkennungssystem weist eine Mehrzahl geschlossener Leiterschleifen auf, welche in Abständen in den Fördergurt eingebettet sind. Die Leiterschleifen sind üblicherweise elektrisch leitfähig, insbesondere metallisch. Innerhalb der Fördergurtanlage wird an wenigstens einer Stelle entlang des laufenden Fördergurtes ein elektromagnetisches Signal zum Fördergurt gesendet, welches von der jeweiligen Leiterschleife empfangen werden kann. Je nach Gurtriss-Überwachungssystem kann die Leiterschleife selbst z. B. durch elektromagnetische Resonanz ein Signal zurücksenden oder über die Leiterschleife kann ein elektronisches Bauteil, insbesondere ein Transponder, üblicherweise ein RFID-Tag angesprochen werden, um ein Signal zurückzusenden. In allen Fällen erfolgt eine Reaktion der Leiterschleife solange die Leiterschleife intakt ist. Wird eine Leiterschleife stark beschädigt oder unterbrochen, bleibt die Reaktion aus. Dies wird durch die dem Gurtriss-Überwachungssystem zugeordnete Anzeige und Steuereinheit erfasst, so dass auf eine Beschädigung des Fördergurts geschlossen und die Anlage stillgesetzt werden kann.
  • Gurtriss-Überwachungssysteme sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Bei dem in der DE 1 233 324 B beschriebenen System sind Induktionsschleifen quer zur Laufrichtung im Fördergurt angebracht. Die Induktionsschleifen liegen in der Fläche des Fördergurts. Außerhalb des Fördergurts sind ortsfeste Magnete und Empfängerspulen angeordnet. Die Empfängerspulen weisen ein elektromagnetisches Feld auf. Fährt der Fördergurt mit einer Induktionsschleife über eine Empfängerspule, so wird in der Induktionsspule ein Stromstoß induziert, der wiederum ein Signal in der ortsfesten Empfängerspule induziert. Ist der Stromfluss in der Induktionsspule durch einen Riss im Fördergurt unterbrochen, erhält der Empfänger kein Signal, so dass auf eine Beschädigung der Leiterschleife und damit des Fördergurts geschlossen werden kann.
  • Das in der WO 2014/121790 A1 offenbarte System ist betrieblich bewährt. Dort ist eine Vorrichtung zur Feststellung eines betriebsgefährdenden Zustands eines Fördergurts beschrieben. In dem Fördergurt sind Transponder eingebettet, wobei die im Transponder enthaltenen Daten von einer außerhalb des Fördergurts ortsfest angebrachten Empfangseinrichtung über elektromagnetische Kopplung auslesbar sind.
  • Auch die EP 0 798 241 B1 beschreibt einen Fördergurt mit in Abständen zueinander eingebetteten Transpondern.
  • Redundante Systeme weisen eine Kombination von Leiterschleifen und diesen zugeordneten Sender und Empfänger und eine Rissdetektion über RFID-Sensoren auf. Diese Systeme zeichnen sich durch ihre geringere Störanfälligkeit auf, ebenso wie durch ihre Funktionstauglichkeit. Nachteilig ist allerdings der hohe Aufwand für die zwei Systeme. Auch bergen die Systeme aufgrund der Vielzahl ihrer Komponenten eine größere Beschädigungsgefahr. Darüber hinaus ist die mechanische Beanspruchung des Fördergurts höher, da zwei verschiedene Systeme installiert werden müssen.
  • Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein funktionsstabiles und redundantes Gurtriss-Überwachungssystem mit hoher Ausfallsicherheit zu schaffen, welches sowohl im Aufbau als auch in der Herstellung verbessert ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Gurtriss-Überwachungssystem gemäß Anspruch 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das Gurtriss-Überwachungssystem für einen Fördergurt umfasst zumindest zwei in den Fördergurt eingebettete Leiterschleifen. Ferner ist ein in den Fördergurt eingebetteter RFID-Tag vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß sind die Leiterschleifen untereinander an einer Kurzschlussstelle kurzgeschlossen, also unmittelbar elektrisch leitend verbunden. Des Weiteren sind die Leiterschleifen sowie der RFID-Tag miteinander elektrisch leitend verbunden. Die Kurzschlussstelle und der RFID-Tag sind im Bereich von sich in Längsrichtung des Fördergurts gegenüberliegenden Gurtkanten des Fördergurts angeordnet. Die Kurzschlussstelle befindet sich folglich im randseitigen Bereich auf einer Längsseite des Fördergurts, wohingegen sich der RFID-Tag im randseitigen Bereich an der gegenüberliegenden anderen Längsseite des Fördergurts befindet.
  • Das erfindungsgemäße Gurtriss-Überwachungssystem integriert das System der Rissdetektion über Leiterschleifen, mit diesen zugeordneten Sender und Empfänger und das System der Rissdetektion über einen RFID-Tag in ein funktionsstabiles und redundantes Gurtriss-Überwachungssystem, welches im Aufbau ebenso wie in der Herstellung verbessert ist, wobei die Anzahl der notwendigen Systemkomponenten reduziert ist. Dies verringert die Störanfälligkeit und erhöht die Ausfallsicherheit. Es wird ein diversitär redundantes System geschaffen. Insbesondere können Fehlalarme vermieden, mindestens jedoch deutlich reduziert werden.
  • Der erfindungsgemäß eingesetzte RFID-Tag ist beschaltet und weist einen Eingang und einen Ausgang auf, über welche er mit den Leiterschleifen elektrisch verbunden ist. Der RFID-Tag wirkt mit einer Sende- und Empfängereinheit zusammen, über welche er mit Spannung versorgt wird und welche die Kennung des RFID-Tags ausgelesen wird. Die Sende- und Empfängereinheit umfasst eine Antenne und einen Reader bzw. eine RFID-Leseeinheit.
  • Ein ansonsten notwendiger zusätzlicher Draht für das RFID-gestützte Schlitzerkennungssystem innerhalb der Schleifen kann eingespart werden. Der RFID-Tag wird zwischen die beiden Leiter bzw. Leiterdrähte der Leiterschleifen geschaltet.
  • Die kurzgeschlossenen Leiterschleifen stellen mehrere alternative elektrische Strompfade für die Übertragung des elektrischen Signals bereit. Erst wenn alle möglichen elektrischen Pfade unterbrochen sind, wird dies als schwerwiegende Beschädigung, also insbesondere als ein Längsriss, bewertet und die Anlage stillgesetzt.
  • Störende Beeinträchtigungen der im System generierten Signale werden verringert. Das leiterschleifenbasierte System arbeitet mit Schleifensignalen im Frequenzbereich von 50 kHz, während das RFID-Tag-basierte Detektionssystem mit 12 MHz oder im Hochfrequenzbereich bei 800 - 860 MHz betrieben wird. Sollte eine Störung im 50 kHz-Bereich auftreten, werden dadurch Frequenzen im Bereich von 12 MHz bzw. 800 - 860 MHz nicht beeinträchtigt.
  • Die in die Leiterschleifen induzierte Spannung beeinträchtigt den RFID-Tag nicht. Umgekehrt nimmt die über den RFID-Tag eingespeiste Energie keinen Einfluss auf das Schleifensignal der Leiterschleifen.
  • Der RFID-Tag umfasst einen elektronischen Mikrochip und ein Koppelelement, insbesondere eine Spule oder eine Mikrowellenantenne. Des Weiteren ist der RFID-Tag mir einer Eingangsbeschaltung versehen, die so ausgelegt ist, dass ein elektrischer Widerstand in einer Leiterschleife von größer 100 Ohm als durchtrennte Leiterschleife, also schwerwiegende Beschädigung der Leiterschleife, erkannt wird. Weiterhin ist die Schaltung ausgeführt und stellt sicher, dass der RFID-Tag den Frequenzbereich des leiterschleifenbasierten Systems (50 kHz) nicht negativ beeinflusst, also beispielsweise dämpft. Zusätzlich ist die Schaltung dafür vorgesehen und ausgelegt, dass die durch den 50 kHz Sender eingespeiste Energie keinen Einfluss auf den RFID-Tag hat.
  • Die Leiterschleifen werden mit niedrigem Ohm'schen Widerstand betrieben. Demzufolge ist der Leiterquerschnitt vergleichsweise groß. Kommt es zu einer Beschädigung eines Leiterdrahts einer Leiterschleife, steigt der Ohm'sche Widerstand in den Leiterschleifen an. Das führt dazu, dass ein Schleifensignal mal erkannt wird und mal ausfällt. Solche Fehlermeldungen führen unter Umständen zu einem Abschalten der Förderanlage. Dies wird nunmehr vermieden, denn über die RFID-Tag-basierte Rissdetektion arbeitet das System redundant. Der RFID-Tag kann mit wesentlich höheren Ohm'schen Widerständen arbeiten und erzeugt ein Signal über den Teil der Leiterschleifen, der intakt ist. Das bedeutet, selbst wenn das Leiterschleifensignal ausfällt, allerdings das RFID-generierte Signal ordnungsgemäß generiert wird, kann daraus gefolgert werden, dass die Schleife zwar möglicherweise beschädigt ist, allerdings kein Längsriss im Fördergurt vorliegt. Eine Überprüfung kann dann im Zuge einer regulären Inspektion oder Wartung erfolgen, ohne dass es zu einer außerordentlichen Betriebsunterbrechung kommt.
  • Vorteilhafterweise sind die Leiterschleifen durch ein Kurzschlusselement, beispielsweise eine Verbindungsbrücke kurzgeschlossen und elektrisch leitend verbunden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Leiterschleifen ineinander liegen, also konzentrisch zueinander angeordnet sind.
  • Jede Leiterschleife weist zwei Querabschnitte auf, welche sich quer zur Längsrichtung des Fördergurts über den wesentlichen Teil der Breite des Fördergurts erstrecken.
  • Weiterhin weist jede Leiterschleife zwei Längsabschnitte auf, welche sich in Längsrichtung des Fördergurts erstrecken.
  • Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Leiterschleifen zwischen zwei an einer Längsseite des Fördergurts benachbart zueinander angeordneten Längsabschnitten kurzgeschlossen sind.
  • Der RFID-Tag ist auf der gegenüber liegenden Seite des Fördergurts zwischen den zwei dort benachbart zueinander angeordneten Längsabschnitten elektrisch leitend geschaltet.
  • Ein Leiter einer Leiterschleife weist einen Durchmesser von 1,0 mm bis 3,0 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 2,5 mm, auf. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser 2,0 mm. Die Durchmesser können eine Abweichung von ± 10% besitzen.
  • Der RFID-Tag ist über Verbindungsleiter mit den Leiterschleifen elektrisch leitend verbunden. Ein Verbindungsleiter weist einen gegenüber dem Durchmesser einer Leiterschleife um ein Vielfaches, insbesondere um 20-fach, reduzierten Durchmesser auf. Ein Verbindungsleiter kann einen Durchmesser von 0,05 mm bis 0,2 mm, insbesondere von 0,1 mm jeweils ± 10% besitzen.
  • Zur Überwachung und zur Rissdetektion sind den Leiterschleifen ein Sender und ein Empfänger zugeordnet. Der Sender induziert in die Leiterschleifen einen Stromstoß, der bei intakter Leiterschleife ein entsprechendes Signal im Empfänger erzeugt.
  • Dem im Fördergurt eingebetteten RFID-Tag ist im System eine Sende- und Empfängereinheit zugeordnet. Außerhalb der Sende- und Empfängereinheit ist der RFID-Tag passiv. Die Kopplung des RFID-Tags geschieht über die Sende- und Empfängereinheit über magnetische Wechselfelder bzw. hochfrequente Radiowellen. Damit wird der RFID-Tag auch mit Energie versorgt. Der Empfängerteil der Sende- und Empfängereinheit nimmt das Auslesen der Kennung des RFID-Tags vor.
  • Die Auswertung der im Überwachungssystem generierten Signale und Daten, ebenso wie die Steuerung des Gurtriss-Überwachungssystems, erfolgt über eine Anzeige- und Steuereinheit. Die Anzeige- und Steuereinheit führt die Datenverarbeitung durch und steuert das System so, dass alle Operationen in zeitlicher und logischer Reihenfolge ausgeführt werden.
  • Das Leiterschleifenteilsystem arbeitet in einem Frequenzbereich von 50 kHz. Das Teilsystem der RFID-rissgestützten Risserkennung arbeitet im Ultrahochfrequenzbereich UHF, insbesondere in einem Frequenzbereich von 12 MHz bzw. im Ultrahochfrequenzbereich zwischen 800 - 860 MHz.
  • Das Gurtriss-Überwachungssystem umfasst auch eine Einrichtung zur Wegmessung am Fördergurt. Hierzu ist ein Weggeber bzw. -sensor integriert. Der Weggeber dient zur Messung des Abstandes zwischen Impulsgebern im Fördergurt zu einem Bezugspunkt. In Verbindung mit der Steuereinheit kann so eine Positionsbestimmung einer Beschädigung des Fördergurts erfolgen.
  • Über die Leiterschleifen und insbesondere den RFID-Tag kann des Weiteren eine Verschleißüberwachung des Fördergurts realisiert werden. Insbesondere kann so die tragende Deckplatte des Fördergurts auf Verschleißerscheinungen überwacht werden. Bei Überschreiten einer bestimmten Verschleißgrenze kann dies über die Leiterschleifen ebenso wie über den RFID-Tag detektiert werden, so dass entsprechend Reparatur- oder Austauschmaßnahmen veranlasst werden können.
  • Das erfindungsgemäße Gurtriss-Überwachungssystem, insbesondere die erfindungswesentlichen Bauteile der Leiterschleifenkonfiguration mit Kurzschlussstelle und leitend verbundenem RFID-Tag, kann bei der Neufertigung von Fördergurten installiert werden. Möglich ist auch eine Nachrüstung von vorhandenen Fördergurten.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 technisch schematisiert eine Stirnansicht auf eine Förderanlage mit einem Fördergurt und einem Gurtriss-Überwachungssystem;
    • 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Fördergurts mit dem Gurtriss-Überwachungssystem;
    • 3 die Leiterschleifen des Gurtriss-Überwachungssystems in unbeschädigtem Zustand;
    • 4 bis 7 vier unterschiedliche Störungszustände in den Leiterschleifen des Gurtriss-Überwachungssystems.
  • Anhand der 1 bis 3 ist der grundsätzliche Aufbau eines erfindungsgemäßen Gurtriss-Überwachungssystems 1 für einen Fördergurt 2 dargestellt und erläutert.
  • Das Gurtriss-Überwachungssystem 1 weist zwei im Fördergurt 2 eingebettete Leiterschleifen 3, 4 sowie einen im Fördergurt 2 eingebetteten RFID-Tag 5 auf.
  • Die Leiterschleifen 3, 4 liegen ineinander und sind mit geringem Abstand zueinander positioniert. Sowohl die äußere Leiterschleife 3, als auch die innere Leiterschleife 4 weist zwei Querabschnitte 6, 7 bzw. 8, 9 auf, welche sich quer zur Längsrichtung L des Fördergurts 2 über den wesentlichen Teil der Breite B des Fördergurts 2 erstrecken. Weiterhin weist jede Leiterschleife 3, 4 zwei Längsabschnitte 10, 11 bzw. 12, 13 auf, welche sich in Längsrichtung L des Fördergurts 2 erstrecken. Die Leiterschleifen 3, 4 sind jeweils aus einem Leiter 14 bzw. Leiterdraht gebildet, der einen Durchmesser von 1 bis 3 mm, insbesondere 2 mm, besitzt.
  • Die Leiterschleifen 3, 4 sind untereinander an einer Kurzschlussstelle 15 kurzgeschlossen und unmittelbar elektrisch leitend verbunden. Dies erfolgt über ein Kurzschlusselement 16 in Form einer elektrisch leitenden Brücke. Die Kurzschlussstellen 15 sind in den 2 bis 6 zusätzlich durch den Zickzack-Pfeil (Blitz 7) gekennzeichnet.
  • Der RFID-Tag 5 ist ebenfalls mit den Leiterschleifen 3, 4 elektrisch verbunden, so dass die Leiterschleifen 3, 4 über den RFID-Tag 5 miteinander verbunden sind und einen Stromkreis bilden. Hierzu ist der RFID-Tag 5 über einen Eingang 17 und einen Ausgang 18 mit jeweils einer Verbindungsleitung an die Leiterschleifen 3, 4 angeschlossen.
  • Die Kurzschlussstelle 15 liegt im randseitigen Bereich einer ersten Gurtkante 19 des Fördergurts 2. Der RFID-Tag 5 ist im Bereich der sich in Längsrichtung L des Fördergurts 2 gegenüberliegenden zweiten Gurtkante 20 angeordnet. Die Kurzschlussstelle 15 und der RFID-Tag 5 liegen folglich, bezogen auf die Breite B des Fördergurts 2, auf verschiedenen Seiten des Fördergurts 2 und weit auseinander.
  • Die Kurzschlussstelle 15 ist zwischen den zwei im Bereich der ersten Gurtkante 19 benachbart zueinander angeordneten Längsabschnitten 10, 12 vorgesehen und die Leiterschleifen 3, 4 hier kurzgeschlossen. Der RFID-Tag 5 ist zwischen den beiden im Bereich der zweiten Gurtkante 20 benachbart zueinander angeordneten Längsabschnitten 11, 13 elektrisch leitend geschaltet. Die Verbindungsleitungen, über welche der RFID-Tag 5 mit den Leiterschleifen 3, 4 elektrisch leitend verbunden ist, weisen einen Durchmesser von 0,05 mm bis 0,2 mm, insbesondere von ca. 0,1 mm, auf.
  • Den Leiterschleifen 3, 4 ist ein Sender 21 und ein Empfänger 22 zugeordnet. Diese sind mit Abstand unterhalb des Fördergurts 2 positioniert. Über den Sender 21 wird ein elektromagnetisches Signal zum Fördergurt 2 gesendet, welches von den Leiterschleifen 3, 4 empfangen wird. Dies induziert bei intakter Leiterschleife 3, 4 ein Signal im Empfänger 22, so dass über eine nachgeschaltete bzw. zugeordnete Anzeige- und Steuereinheit 23 ein ordnungsgemäßer Zustand der Leiterschleifen 3, 4 und damit des Fördergurts 2 erkannt wird. Ist durch einen Riss oder eine Beschädigung der Stromfluss in einer Leiterschleife 3, 4 bzw. einem Strompfad der Leiterschleife 3, 4 unterbrochen, so wird im Empfänger 22 kein Signal festgestellt und die Beschädigung der Leiterschleife 3, 4 erkannt.
  • Dem RFID-Tag 5 ist eine Sende- und Empfangseinheit 24 zugeordnet. Diese ist in dem hier dargestellten zeichnerischen Ausführungsbeispiel, bezogen auf die Breite B des Fördergurts 2, neben dem Sender 21 für die Leiterschleifen 3, 4 angeordnet. Es versteht sich, dass in der Praxis die Anordnung von Sender 21 und Sende- und Empfangseinheit 24 auch in Längsrichtung L hintereinander erfolgen kann.
  • Der RFID-Tag 5 hat keine eigene Energieversorgung. Außerhalb des Bereichs der Antenne der Sende- und Empfangseinheit 24 ist dieser passiv. Gelangt der RFID-Tag 5 in den Sendebereich der Antenne der Sende- und Empfangseinheit 24, wird er durch die ausgestrahlte Energie des Senderteils aktiviert und überträgt die in seinem Datenspeicher befindlichen Informationen an den Empfängerteil, der Sende- und Empfängereinheit 24 ist.
  • Der nachgeschaltete Rechner der Anzeige- und Steuereinheit 23 besitzt eine Liste aller Transponderkodierungen und erkennt das Ausbleiben eines Signals, so dass der Fördergurt 2 in Abhängigkeit von der Fehlererkennung und -bewertung stillgesetzt werden kann.
  • Die an der Kurzschlussstelle 15 kurzgeschlossenen und über den RFID-Tag 5 verbundenen Leiterschleifen 3, 4 stellen alternative Strompfade für ein Signal bereit. Je nach Schadenserkennung und -bewertung kann der Betrieb des Fördergurts 2 aufrechterhalten werden oder die Anlage stillgesetzt werden.
  • Anhand der 4 bis 7 sind verschiedene Beschädigungen der Leiterschleifen 3, 4 mit einer Bewertung des Schadensbilds und der sich hieraus ergebenden Reaktionen erläutert.
  • Bei der Darstellung der 4 ist der Querabschnitt 6 der Leiterschleife 3 unterbrochen. Dies kann durch eine Bruchstelle im Leiterdraht erfolgen. Der Fördergurt 2 ist ansonsten nicht beschädigt.
  • Die innere Leiterschleife 4 ist intakt. Ebenso erfolgt eine Signalübertragung vom Ausgang 18 des RFID-Tags 5 zum Eingang 17 des RFID-Tags 5 über die Leiterschleife 3 bzw. den unteren Pfad über den Querabschnitt 9 und den Querabschnitt 7 der Leiterschleife 3. Der Strompfad bzw. die Signalleitung ist in der 4 durch die Pfeile P1 verdeutlicht.
  • Das Gurtriss-Überwachungssystem 1 folgert hieraus, dass der Fördergurt 2 in Ordnung ist und kein Längsriss vorliegt. Der ordnungsgemäße Zustand ist in der 4 durch die Abkürzung i.O. gekennzeichnet. Eine Stillsetzung der Förderanlage ist nicht notwendig.
  • Bei dem in der 5 dargestellten Schadensbild ist der Querabschnitt 6 der Leiterschleife 3 und der Querabschnitt 9 der Leiterschleife 4 unterbrochen. Das leiterschleifeninduzierte Signal fällt aus. Herkömmlich hätte dies das Stillsetzen des Fördergurts 2 zur Folge. Da jedoch eine Signalübertragung über das RFID-Tag 5 basierte Schleifensystem erfolgt, wobei dies entsprechend der Kennzeichnung durch die Pfeile P2 über die Längsabschnitte 13, 12 und die Querabschnitte 8 und 7 und die Kurzschlussstelle 15 erfolgt, stellt das Gurtriss-Überwachungssystem 1 eine Beschädigung der betroffenen Leiterschleifen 3 und 4 fest, bewertet diesen Zustand jedoch nicht als Längsriss, so dass die Anlage ordnungsgemäß (i.O.) weiter betrieben werden kann.
  • Bei der Darstellung der 6 sind die beiden Leiterschleifen 3 und 4 im Bereich ihrer Querabschnitte 6, 8 durchtrennt. Eine ordnungsgemäße Signalübertragung erfolgt über die Querabschnitte 7 und 9. Der Strompfad vom RFID-Tag 5 über den Querabschnitt 9 und die Kurzschlussstelle 15 sowie den Querabschnitt 7 zurück zum RFID-Tag 5 ist durch die Pfeile P3 verdeutlicht. Auch dieses Schadensbild wird als ordnungsgemäß (i.O.) eingestuft und nicht als Längsriss bewertet. Der Fördergurt 2 kann weiter betrieben werden.
  • Eine schwerwiegende Beschädigung des Fördergurts 2 bei der die beiden Leiterschleifen 3, 4 sowohl in den Querabschnitten 6 und 8, als auch in den Querabschnitten 7 und 9 durchtrennt sind, stellt die 7 dar. Ein Stromfluss bzw. eine Signalübertragung über eine der Leiterschleifen 3, 4 ist nicht möglich. Folglich fällt das Erkennungssignal über die leiterschleifenbasierte Schlitzerkennung, ebenso wie über die RFID-Tag 5-basierte Schlitzerkennung aus. Dies wird als schwerwiegende Beschädigung mit einem Längsriss eingestuft und die Anlage stillgesetzt.
  • Zur Beurteilung, an welcher Stelle sich ein bestimmter Teil des Fördergurts 2 innerhalb der Förderanlage befindet, ist eine Gurtwegserfassungseinrichtung 25 vorgesehen. Diese beinhaltet einen Wegsensor 26 zur Messung des Abstandes zwischen Impulsgebern im Fördergurt 2 und einem Bezugspunkt. Im Zusammenwirken mit der Anzeige- und Steuereinheit 23 und Auswertung bzw. Lokalisierung der beschädigten Leiterschleifen 3, 4 kann so eine Positionsbestimmung einer Beschädigung des Fördergurts 2 vorgenommen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gurtriss-Überwachungssystem
    2
    Fördergurt
    3
    Leiterschleife
    4
    Leiterschleife
    5
    RFID-Tag
    6
    Querabschnitt
    7
    Querabschnitt
    8
    Querabschnitt
    9
    Querabschnitt
    10
    Längsabschnitt
    11
    Längsabschnitt
    12
    Längsabschnitt
    13
    Längsabschnitt
    14
    Leiter
    15
    Kurzschlussstelle
    16
    Kurzschlusselement
    17
    Eingang von 5
    18
    Ausgang von 5
    19
    erste Gurtkante
    20
    zweite Gurtkante
    21
    Sender
    22
    Empfänger
    23
    Anzeige- und Steuereinheit
    24
    Sende- und Empfangseinheit
    25
    Gurtwegserfassungseinrichtung
    26
    Wegsensor
    B
    Breite von 2
    L
    Längsrichtung von 2
    P1
    Pfeil
    P2
    Pfeil
    P3
    Pfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 1233324 B [0006]
    • WO 2014/121790 A1 [0007]
    • EP 0798241 B1 [0008]

Claims (12)

  1. Gurtriss-Überwachungssystem (1) für einen Fördergurt (2), welches zumindest zwei im Fördergurt (2) eingebettete Leiterschleifen (3, 4) sowie einen im Fördergurt (2) eingebetteten RFID-Tag (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschleifen (3, 4) untereinander an einer Kurzschlussstelle (15) kurz geschlossen sind und die Leiterschleifen (3, 4) sowie der RFID-Tag (5) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Kurzschlussstelle (15) und der RFID-Tag (5) im Bereich von sich in Längsrichtung (L) des Fördergurts (2) gegenüberliegenden Gurtkanten (19, 20) des Fördergurts (2) angeordnet sind.
  2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschleifen (3, 4) durch ein Kurzschlusselement (16) kurz geschlossen sind.
  3. Überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschleifen (3, 4) ineinander liegen.
  4. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leiterschleife (3, 4) zwei Querabschnitte (6, 7 bzw. 8, 9) aufweist, welche sich quer zur Längsrichtung (L) des Fördergurts (2) über den wesentlichen Teil der Breite (B) des Fördergurts (2) erstrecken.
  5. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leiterschleife (3, 4) zwei Längsabschnitte (10, 11 bzw. 12, 13) aufweist, welche sich in Längsrichtung (L) des Fördergurts (2) erstrecken.
  6. Überwachungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschleifen (3, 4) zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Längsabschnitten (10, 12) kurz geschlossen sind.
  7. Überwachungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Tag (5) zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Längsabschnitten (11, 13) geschaltet ist.
  8. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiter (14) einer Leiterschleife (3, 4) eine Durchmesser von 1,0 mm bis 3,0 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise 2,0 mm, jeweils +/- 10 % besitzt.
  9. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Tag (5) über Verbindungsleiter mit den Leiterschleifen (3, 4) elektrisch leitend verbunden ist, wobei ein Verbindungsleiter () einen Durchmesser von 0,05 mm bis 0,2 mm, insbesondere von 0,1 mm, jeweils +/- 10 % besitzt.
  10. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Leiterschleifen (3, 4) ein Sender (21) und ein Empfänger (22) zugeordnet ist.
  11. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem RFID-Tag (5) eine Sende- und Empfangseinheit (24) zugeordnet ist.
  12. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeige- und Steuereinheit (23) vorgesehen ist.
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