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Oberwachungseinrichtung für Förderbänder Beim Betrieb von Bandförderanlagen
werden die Förderbänder häufig durch scharfkantige Gegenstände, z. B. Steine oder
Metallteile, die irgendwo, insbesondere an der Aufgabestelle, eingeklemmt werden,
der Länge nach aufgeschlitzt. Da vielfach, z. B. im übertägigen Braunkohlenbergbau,
Bänder verwendet werden, deren Breite mehr als 2m und deren Länge gegebenenfalls
einige Kilometer beträgt, kann durch das Längsaufschlitzen eines solchen Förderbandes
ein erheblicher Schaden entstehen, wenn das Band nicht rechtzeitig abgeschaltet
wird.
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Es ist bereits eine Überwachungseinrichtung für Förderbänder bekannt,
bei der das Band mit zwei leitfähigen Deckschichten versehen ist, die über ortsfeste
Kontakte an einem im Normalfall offenen Steuerstromkreis angeschlossen sind. Diese
bekannte Einrichtung kann auch so abgewandelt sein, daß sie elektrisch leitfähige,
mit Wächterelementen gekoppelte Elemente aufweist, wobei das Band mit Abstand aufeinanderfolgende
Quereinlagen enthält, die über ortsfeste, den Einlagenabstand überbrückende Kontakte
an einen im Normalfall geschlossenen Steuerstromkreis angeschlossen sind. Die Quereinlagen
sind dabei in kurzen Abständen über die gesamte Länge des Bandes verteilt in dieses
eingearbeitet. Ein wesentlicher Nachteil beider Einrichtungen, die bei Auftreten
eines Längsschlitzes das Band abschalten sollen, besteht darin, daß nur in besonderer
Weise angefertige Förderbänder verwendet werden können, die in ihrem Aufbau von
den üblichen Bändern abweichen. Durch das Vorhandensein der beiden leitfähigen Deckschichten
oder der mit Abstand aufeinanderfolgenden Quereinlagen wird das Band wesentlich
teurer. Darüber hinaus ist es auch nicht möglich, bereits vorhandene, mit den üblichen
Förderbändern versehene Anlagen mit der bekannten Oberwachungseinrichtung zu versehen.
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Es ist weiterhin eine Überwachungseinrichtung für Förderbandanlagen
bekannt, die dazu dient, den Antrieb eines Bandes von irgendeiner Stelle entlang
der Bandanlage im Zusammenhang mit dem Transport von Personen auf dem Band an- und
abschalten zu können. Zu diesem Zweck ist das Förderband mit einer über seiner gesamten
Länge verlaufenden leitenden Einlage versehen, die mit einem in den Steuerstromkreis
des Förderbandantriebes eingeschalteten Empfänger elektromagnetisch kuppelbar ist.
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Der Empfänger wird mittels eines als Sender dienenden Elektromagnets
betätigt, der von der Bedienungsperson in die Nähe des Förderbandes gebracht und
mit dessen Einlage elektromagnetisch gekuppelt wird.
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Die Erfindung geht aus von einer Überwachungs-
einrichtung für Förderbänder,
bei welcher eine an oder nahe der Längskante des Förderbandes eingebettete Einlage
mit einem in einem geringen Abstand vom Förderband angeordneten und in den Steuerstromkreis
des Förderbandantriebes eingeschalteten Empfänger elektromagnetisch kuppelbar ist.
Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, diese Einrichtung so auszubilden, daß sie für die
Feststellung des Auftretens von Längsschlitzen in Förderbändern geeignet ist, wobei
die Möglichkeit bestehen soll, Förderbänder der üblichen Bauart zu verwenden. Es
soll also insbesondere der Nachteil der erstgenannten bekannten Einrichtung, die
an die Benutzung von Spezialbändern gebunden ist, vermieden werden. Zur Lösung dieser
Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Einlage ein an sich bekannter permanenter
Magnet ist, der mit einem innerhalb des Förderbandes bis etwa zur gegenüberliegenden
Bandkante quer zur Bandlängsachse sich erstreckenden Seil fest verbunden ist, dessen
Festigkeit ein Durchtrennen desselben beim Auftreten von Förderbandrissen vermeidet.
Beim Auftreten eines Längs schlitzes würde der diesen verursachende Gegenstand den
Permanentmagnet aus dem Förderband herausreißen und somit auch den Magnet aus seiner
Lage bewegen, so daß beim darauffolgenden Passieren des Empfängers in diesem keine
Spannung induziert werden kann. Das Fehlen dieses Signals kann dann in geeigneter
Weise zur Auslösung irgendwelcher Schaltvorgänge verwendet werden, durch die der
Förderbandantrieb abgeschaltet oder sonstwie ein Signal ausgelöst wird.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Anordnung aber
auch so getroffen sein, daß die Einlage ein an sich bekannter, permanenter Magnet
ist und innerhalb des Förderbandes ein vom Magnet bis etwa zur gegenüberliegenden
Bandkante quer zur Bandlängsachse sich erstreckendes Seil angeordnet ist, dessen
Festigkeit ein Durchtrennen desselben beim Auftreten von Förderbandrissen vermeidet
und
das an seinem dem Magneten zugekehrten Ende eine Lasche, Hülse od. dgl. trägt, die
in der ungestörten Lage der Teile zueinander den Magnet zumindest in Richtung auf
den Empfänger abschirmt.
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In diesem Fall wird, solange das Förderband unbeschädigt ist und das
Seil in seiner Lage bleibt, der Magnet beim Passieren des Empfängers in diesem keine
Spannung induzieren, also kein Signal geben.
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Wird das Förderband hingegen durch einen scharfkantigen Gegenstand
aufgeschlitzt, reißt dieser das Seil aus dem Band heraus, da er dieses nicht durchschneiden
kann. Das hat zur Folge, daß die den Magnet bis dahin abschirmende Lasche oder Hülse
ebenfalls aus ihrer normalen Stellung herausgerissen wird, so daß beim nächsten
Passieren des Empfängers der Magnet ungehindert auf diesen einwirken und somit ein
Signal geben kann, das den Stillstand des Bandes bewirkt.
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Bei Förderbändern, die mit in Längsrichtung verlaufenden Stahlseilen
versehen sind, kann es notwendig sein, besondere Vorkehrungen zu treffen, um zu
verhindern, daß die durch die Seilenden im Empfänger induzierten Spannungen zu Fehlanzeigen
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Fehlschaltungen führen. In praktisch allen Fällen muß damit gerechnet
werden, daß die Seile permanentmagnetisch sind. Da in jedem Förderband an den Stahlseilverbindungen
Seilenden vorhanden sind, die die Pole eines Magnets bilden, können solche Induktionsvorgänge
kaum verhindert werden. Mit ihrem Auftreten ist jedenfalls dann zu rechnen, wenn
der Gurt während seines Laufes seitliche Bewegungen ausführt. Es ist daher zweckmäßig,
den Überwachungsbereich außerhalb einer solchen Stahlseilverbindung zu legen. Außerdem
kann durch geeignete Maßnahmen eine Beeinflussung der Empfänger durch die Stahlseilverbindungen
verhindert werden.
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Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß dem im Förderband angeordneten
Magnet wenigstens ein zusätzlicher Magnet vorgeschaltet und jedem zusätzlichen Magnet
ein eigener Empfänger zugeordnet ist.
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Die in den Empfängern der vorgeschalteten Magnete induzierten Spannungen
werden dabei zur Einschaltung der Überwachungseinrichtung benutzt, so daß diese
das Vorhandensein oder Fehlen des dem Seil zugeordneten Magnets kontrollieren kann.
Anschließend wird die Überwachungseinrichtung wieder außer Betrieb gesetzt. Das
kann z. B. in Abhängigkeit von der Zeit erfolgen. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
dazu den letzten, durch den einem Seil zugeordneten Magneten ausgelösten Impuls
zu verwenden.
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Der Abstand der vorgeschalteten Magnete und damit der zugehörigen
Empfänger wird so gewählt, daß er sich deutlich von den Abständen der einzelnen
Seilenden innerhalb einer Verbindungsstelle unterscheidet. Im übrigen besteht gemäß
der Erfindung auch die Möglichkeit, die durch die Stahlseilenden gegebenen Impulse
dadurch auszuschalten, daß die Oberwachungseinnchtung nur auf eine bestimmte Impulsfolge
reagiert, die durch eine Reihe von in bestimmten Abständen voneinander im Gurt angeordneten
Magneten aus gelöst wird.
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Im übrigen besteht selbstverständlich die Möglichkeit, daß mehrere
Sätze von Magneten über die gesamte Länge des Förderbandes verteilt innerhalb desselben
angeordnet sind. Die Anzahl dieser Sätze, die also z. B. jeweils aus einem Magnet
mit Seil und zwei diesen in Laufrichtung des Bandes vorgeschalteten Magneten besteht,
wird schließlich nur davon
abhängig sein, wie lang der Schlitz ist, den man bei einer
Beschädigung des Förderbandes gegebenenfalls in Kauf zu nehmen gewillt ist, bevor
die Anlage zum Stillstand kommt. Genauso gut ist es schließlich möglich, entlang
der Bandförderanlage mehrere Sätze von Empfängern in Abständen voneinander anzuordnen,
um mehrere Gefahrenstellen zu überwachen.
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Auf Grund der elektromagnetischen Isuppiung zwischen den im Förderband
angeordneten Magneten einerseits und den Empfängern andererseits ist es nicht notwendig,
daß ein direkter und unmittelbarer Kontakt zwischen beiden Teilen vorhanden ist.
Aus diesem Grunde ist die Überwachungseinrichtung gemäß der Erfindung auch gegenüber
äußeren Einflüssen unempfindlich. Ein besonderer Vorteil der Überwachungseinrichtung
ist darin zu sehen, daß sie in übliche Förderbänder eingebaut werden kann. Das Einbringen
der Magnete und Stahlseile stellt keine besonderen Schwierigkeiten dar. Im allgemeinen
setzt sich das Förderband einer Anlage aus einer Anzahl von Bandabschnitten zusammen,
die in geeigneter Weise miteinander verbunden werden. Die Magnete und die Seile
können dabei ohne besonderen Aufwand an den Verbindungsstellen angebracht werden.
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Das gilt auch dann, wenn die tÇberwachungseinrichtung an bereits vorhandenen
Förderbandanlagen nachträglich angebracht werden soll.
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Es sind zwar bereits Förderbänder bekannt, in denen permanente Magnete
eingebettet sind. Der Zweck einer solchen Anordnung besteht jedoch darin, magnetisierbare
Stoffe von unmagnetisierbaren Materialien zu trennen. Es handelt sich hierbei nicht
um Überwachungseinrichtungen sondern um Aufbereitungsanlagen.
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Es liegt auf der Hand, daß an Stelle des quer zur Bandlängsachse
verlaufenden Seiles irgendein anderes für den Zweck geeignetes Element verwendet
werden kann. Entscheidend ist lediglich, daß die Festigkeit dieses Querelementes
eine bestimmte untere Grenze nicht unterschreitet. Letztere muß so gewählt sein,
daß ein Durchtrennen des Querelementes durch einen Gegenstand, der das Förderband
der Länge nach aufschlitzt, vermieden wird.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 im Schema eine Bandförderanlage in in perspektivischer Ansicht,
F i g. 2 a bis 2 c ein insbesondere für Stahlseilbänder geeignetes Ausführungsbeispiel
in Draufsicht, Seitenansicht und im Querschnitt und F i g. 3 als weiteres Ausführungsbeispiel
einen Querschnitt durch ein Förderband.
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Fig.1 zeigt das Prinzip einer Bandförderanlage 10, die im wesentlichen
aus dem Förderband 11 und den beiden Antriebs- bzw. Umkehrrollen 12 und 13 besteht.
Die eigentliche Bandkonstruktion, also z. B. die Tragrollen für das Obertrum 11
a und das Untertrum 11 b sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Der Bandförderanlage 10 ist eine zweite Bandförderanlage 14 vorgeschaltet,
die auf das Förderband 11 austrägt. An der Übergabestelle ist eine Schurre 15 angeordnet,
die aus zwei etwa in Längsrichtung der Bandförderanlage 10 verlaufenden Wandteilen
besteht. Jedes dieser Wandteile ist oberhalb des Obertrums 11a jeweils an einer
Seite desselben so angebracht, daß das von der vorgeschalteten Bandförderanlage
14 auf das Obertrum 11 a der Bandförderanlage
10 stürzende Gut
nicht seitlich überlaufen und herunterfallen kann.
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Die Möglichkeit, daß ein scharfkantiger Körper irgendwo eingeklemmt
und dabei so gegen das Förderband 11 gepreßt wird, daß er dieses aufschlitzt, besteht
in besonderem Maße an der Schurre 1S, da deren untere Begrenzungsflächen zur Erzielung
des gewünschten Effektes, also der Verhinderung des Herunterfallens des Gutes, am
Förderband anliegen, so daß dieses an den beiden Wandteilen der Schurre entlangschleift.
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Selbstverständlich besteht auch an anderen Stellen die Möglichkeit,
daß sich ein Gegenstand festklemmt.
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Jedoch wird es in der Praxis im allgemeinen zweckmäßig sein, eine
Oberwachungseinrichtung, also die feststehenden Empfänger, in einem geringen Abstand
hinter der Schurre anzubringen. Fig. 1 zeigt einen als Spule 23 ausgebildeten Empfänger,
der über eine Leitung 23 a mit einer Verstärkereinrichtung 23 b verbunden ist. Innerhalb
des in Richtung des Pfeiles 17 umlaufenden Förderbandes 11 ist ein querverlaufendes
Seil 18 angebracht, das an der der Spule 23 gegenüberliegenden Seite mit dem Förderband
11 bzw. dessen Längskante 19 fest verbunden ist. An der anderen Seite des Bandes
11 ist in Verlängerung des Seiles 18 ein Permanentmagnet 20 angeordnet, dessen Zusammenwirken
mit der Spule 23 und dem Seil 18 an Hand der folgenden, in den F i g. 2 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert werden soll.
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Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 a bis 2 c ist der Magnet 20
fest mit dem Seil 18 verbunden.
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Dieses ist an der gegenüberliegenden Bandkante 19 am Band 11 angebracht,
und zwar unter Verwendung eines Ankerelementes 18 a. Auf der übrigen Längserstreckung,
also zwischen diesem Ankerelement 18 a und dem Magnet 20, ist das Seil 18 zwar im
Förderband 11 eingebettet, ohne jedoch mit diesem in irgendeiner Weise fest verbunden
zu sein. Dasselbe gilt für den Magnet 20.
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Während des Betriebes der Bandförderanlage wird in der Spule 23 eine
Spannung induziert, und zwar jedesmal dann, wenn der Magnet 20 die in einem geringen
Abstand vom Band 11 bzw. vom Obertrum 11 a desselben angebrachte Spule 23 passiert.
Diese Spannung, die im Verstärker 23 b verstärkt wird, zeigt an, daß das Band keinen
längsverlaufenden Riß oder Schlitz aufweist.
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Wäre hingegen beispielsweise an der Schurre 15 ein scharfkantiger
Gegenstand eingeklemmt, der das Band 11 durchschneidet und dieses somit der Länge
nach aufschlitzt, würde das Seil 18, sobald es die Umlenktrommel 13 (Fig. 1) passiert
und in den Wirkungsbereich des festgeklemmten Gegenstandes käme, durch diesen aus
dem Band herausgerissen werden. Da der Magnet 20 mit dem Seil 18 fest verbunden
ist, wird auch der Magnet 20 aus seinem Sitz herausgerissen. Dazu bedarf es keines
besonderen Kraftaufwandes, da, wie bereits erwähnt, die Teile mehr oder weniger
lose innerhalb des Bandes angeordnet und in dieses eingebettet sind. Lediglich das
dem Magnet 20 abgekehrte Ende des Seiles 18 ist an der Kante 19 des Bandes 11 mittels
eines Ankerelementes 18 a befestigt.
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Nachdem der festgeklemmte Gegenstand das Seil 18 und den Magnet 20
aus dem Band herausgerissen hat, kann keine Spannung mehr in der Spule 23 induziert
werden, wenn die Stelle, an der der Magnet 20
ursprünglich gesessen hat, den Empfänger,
also die Spule 23 passiert. Dieses Ausbleiben der Induktionsspannung kann dann in
geeigneter Weise dazu verwendet werden, ein Signal zu geben oder die Bandantriebe
abzuschalten.
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Wenn das Förderband 11 mit in Längsrichtung verlaufenden Stahlseilen
23 a (F i g. 2c) versehen ist, ist es zweckmäßig, im Förderband zwei weitere Magneten
21 und 24 anzubringen, die in Laufrichtung 17 des Bandes 11 vor dem Magnet 20 angeordnet
sind. Diesen beiden Magneten 21 und 24 sind zwei Spulen 16 und 22 zugeordnet, die
in Laufrichtung des Bandes 17 vor der Spule 23 angebracht sind. Der Vorgang läuft
dabei so ab, daß zunächst die beiden Magnete 21 und 24 die Spulen 16 und 22 erreichen
und in diesen Spannungen induzieren, und zwar gleichzeitig. Dadurch wird die tÇberwachungseinrichtung
23 b eingeschaltet, so daß wenn kurz darauf der Magnet 20 die Spule 23 passiert,
die Überwachungseinrichtung in Betrieb ist und die in der Spule 23 induzierte Spannung
registrieren kann. Im Falle des Nichtvorhandenseins des Magnets 20 würde innerhalb
einer bestimmten Zeit nach dem durch die beiden Spulen 16 und 20 bewirkten Einschaltvorgang
das Band abgestellt oder ein Signal gegeben werden. Beim normalen Ablauf der Dinge,
also dann, wenn der Magnet 20 vorhanden ist und in der Spule 23 eine Spannung induziert
wird, wird unmittelbar nach Passieren der Spule 23 durch den Magnet 20 die Überwachungseinrichtung
23b wieder abgeschaltet. Dies kann z. B. zeitabhängig oder auch durch den Magnet
20 bzw. die dadurch induzierte Spannung erfolgen. Durch die vorbeschriebene Anordnung
und Ausbildung der Teile wird erreicht, daß die Überwachungseinrichtung nur dann
in der Lage ist, irgendwelche Impulse zu registrieren, wenn diese durch den Magnet
20 gegeben werden. Irgendwelche anderen Induktionsvorgänge, die z. B. durch die
Enden der im Band 11 befindlichen Stahlseile 23 a bewirkt werden, bleiben ohne Einfluß.
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Die Gefahr, daß ein Magnet ohne Vorhandensein eines Längsschlitzes
aus dem Gurt herausgerissen wird, ist sehr gering, zumal der Magnet 20 mit dem Seil
18 verbunden ist.
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F i g. 2 a läßt erkennen, daß die Spulen 16 und 22 eine Länge aufweisen,
die es ausschließt, daß durch irgendwelche Querbewegungen des Bandes 11 die in diesen
befindlichen Magnete so weit seitlich verschoben werden, daß sie auf die ihnen jeweils
zugeordneten Spulen nicht mehr einwirken können.
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Andererseits ist natürlich auch darauf zu achten, daß die Spulen eine
gewisse maximale Länge nicht überschreiten. Sonst besteht nämlich die Gefahr, daß
sie sich auch dann noch im Wirkungsbereich der Magnete befinden, wenn diese auf
Grund eines Längs schlitzes aus dem Band herausgerissen sind. Bei den heute üblichen
Querabmessungen der Bänder besteht aber ohne weiteres die Möglichkeit, beiden Forderungen
gerecht zu werden.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht insoweit
Übereinstimmung mit der Ausführungsform gemäß F i g. 2 a bis 2 c, als ein Seil 18
an der Bandkante 19 unter Verwendung eines Ankerelementes 18 a fest angebracht ist.
Das Seil 18 trägt jedoch an seinem dem Ankerelement 18 a abgekehrten Ende eine Hülse
24, die einen Magnet 25 aufnimmt, der seinerseits an der anderen Bandkante 26 fest
verankert ist. Zu diesem Zweck ist ein Ankerglied
27 vorgesehen,
das den Magnet 25 trägt. Die Hülse 24 besteht aus einem Material, das ein Wirksamwerden
des vom Magnet 25 erzeugten Feldes nach außen unmöglich macht, d. h., daß der Magnet
25 durch die Hülse 24 abgeschirmt ist. Auch hier ist in der Nähe des Bandes 11 eine
Spule 23 angebracht Es liegt auf der Hand, daß bei umgekehrter Lage der Teile zueinander
der Magnet 25 beim Passieren der als Empfänger dienenden Spule 23 in dieser keinerlei
Spannung induzieren kann, da das magnetische Feld auf Grund des Vorhandenseins der
Hülse 24 nach außen nicht wirksam werden kann. Beim Auftreten eines Längsschlitzes
jedoch, der durch einen festgeklemmten Gegenstand verursacht ist, wird das Seil
18 aus dem Band 11 herausgerissen. Es nimmt dabei die Hülse 24 mit, die, wie bereits
erwähnt, mit dem Seill8 fest verbunden ist. Dadurch hört die Abschirmung des Magnets
25 auf, so daß sofort nach dem Entfernen der Hülse 24 das magnetische Feld beim
nächsten Passieren der Spule 23 eine Spannung in dieser induziert, die zur Auslösung
eines Signals oder aber auch zum direkten Abschalten des Bandantriebes benutzt werden
kann.