DE19532010A1

DE19532010A1 - Verfahren zur Überwachung des Zustands des Fördergurts eines Gurtförderers und Gurtförderer

Info

Publication number: DE19532010A1
Application number: DE1995132010
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl Ing Hueser
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: Deutsche Montan Technologie GmbH
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: DE19532010C2

Description

Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zur Über wachung des Zustands eines zumindest querarmierten För dergurts eines mit einem Traggerüst versehenen Gurtförde rers gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Andererseits richtet sich die Erfindung auf einen Gurt förderer gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 2.

Gurtförderer werden sowohl Untertage als auch Übertage in aller Regel zum Massentransport von Schüttgütern einge setzt. Unabhängig davon, ob ein Gurtförderer als nach oben offenes muldenartiges Transportmittel oder in rohr förmig geschlossener Weise als sogenannter Pipe-Conveyor zum Einsatz gelangt, kann beim Transport einer Reihe von Schüttgütern nicht ausgeschlossen werden, daß auch sper rige Gegenstände, wie beispielsweise längliche Flacheisen oder Stahlträger, auf den Fördergurt gelangen. So lange diese sperrigen Gegenstände in etwa parallel zur Trans portrichtung auf dem Fördergurt liegen, werden sie pro blemlos zusammen mit dem jeweiligen Schüttgut transpor tiert. Probleme bereiten solche sperrigen Gegenstände je doch dann, wenn sie sich am Traggerüst des Gurtförderers verklemmen, dann nicht mehr weiter transportiert werden und sich derartig schrägsetzen können, daß sie bei wei terlaufendem Fördergurt in dieses eindringen und es in Längsrichtung aufschlitzen. Ein Aufschlitzen des Förder gurts kann aber auch erfolgen, wenn sich ein sperriger Gegenstand an einer Gurtrolle festsetzt oder am Abwurf des Gurtförderers verklemmt. Wird ein Gurtförderer mit einem solchermaßen beschädigten Fördergurt nicht recht zeitig stillgesetzt, kann der durch das Aufschlitzen ent stehende betriebliche und wirtschaftliche Schaden eine erhebliche Größenordnung in Höhe von ggf. mehreren Millionen DM einnehmen.

Zur Überwachung des Zustands des Fördergurts eines Gurt förderers hat man bislang mit optischen Geräten arbei tende Einrichtungen verwendet. Solche Einrichtungen haben zwar in dem einen oder anderen Fall dazu beigetragen, den durch einen geschlitzten Fördergurt entstandenen Schaden in Grenzen zu halten, waren aber zumeist dann wirkungs los, wenn in dem verhältnismäßig rauhen Betriebsablauf eines Bergwerks (Unter- oder Übertage) Massengüter, wie z. B. Waschberge oder Kohle transportiert wurden. Hinzu kommt der Sachverhalt, daß derart optische Überwachungs einrichtungen durchweg ausschließlich als Anzeigen wirk sam sind. Sie machen daher eine Aufsichtsperson nur auf den jeweils festgestellten Zustand aufmerksam. Diese Auf sichtsperson muß dann ihrerseits erst eine Entscheidung über das weitere Vorgehen treffen. Dies führt aber in vielen Fällen dazu, insbesondere aufgrund der nicht zu eliminierenden menschlichen Fehlerquelle, daß nach der Anzeige eines Fördergurtschadens noch eine geraume Zeit verstreicht, ehe durch die Aufsichtsperson oder eine an dere Kraft der Gurtförderer stillgesetzt wird.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung des Zu stands eines Fördergurts eines Gurtförderers sowie einen Gurtförderer zu schaffen, bei welchen der in einem Stör fall ggf. eintretende Schaden an einem Fördergurt vermie den oder doch zumindest auf ein Minimum gesenkt werden kann.

Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils dieser Aufgabe be steht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Danach wird während des laufenden Betriebs des Gurtförde rers der Körperschall des insbesondere stählernen Tragge rüstes kontinuierlich durch wenigstens einen Körper schallsensor aufgenommen. Dieser leitet den jeweiligen Schallpegel an eine Auswerteeinheit weiter, in welcher die Frequenz und die Amplitudenhöhe des Körperschalls mit vorgegebenen Richtwerten in Vergleich gesetzt wird. Steigt der Körperschallpegel über einen festgelegten Grenzwert an, so wird automatisch der Antrieb des Förder gurts stillgesetzt. Das für den Gurtförderer zuständige Betriebspersonal kann dann feststellen, ob es sich um eine kurzzeitig behebbare Störung oder um einen bereits am Fördergurt eingetretenen Schaden handelt, der zur Ver meidung eines weitergehenden Schadens einer sofortigen Reparatur bedarf.

Was die Lösung des gegenständlichen Teils der Aufgabe be trifft, so wird diese in den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 gesehen.

Die Erfindung macht sich den Tatbestand zu eigen, daß ein Fördergurt, sei er nun im Transporttrum lediglich mulden artig gestaltet oder hier zu einer geschlossenen Röhre in Form eines Pipe-Conveyors geformt, quer zur Trans portrichtung sich erstreckende Armierungen aufweist. Diese Armierungen können aus schleifenförmig verlegten Drahtseilen bestehen und ggf. mit längsgerichteten Draht seil-Armierungen gekoppelt sein. Auch geflechtartige Ar mierungen sind bekannt. Die Armierungen können darüber hinaus textiler Natur sein. Hat sich beispielsweise ein auf den Fördergurt gelangter Profilträger des untertägi gen Grubenausbaus, beispielsweise an einer Fördergutauf gabestelle, am Traggerüst des Gurtförderers verhakt, und zwar in der Weise, daß er bestrebt ist, den Fördergurt in Längsrichtung zu schlitzen, stellen die Querarmierungen einen erhöhten Widerstand dar, der dazu führt, daß der Profilträger bei jedem Durchtrennen einer Querarmierung gegen das Traggerüst schlägt und einen Körperschall mit einer bestimmten, ggf. sich ändernden Frequenz und Ampli tudenhöhe hervorruft. Auch das Schüttgut selber kann be wirken, daß der Profilträger nicht in Ruhe am Traggerüst anliegt, sondern das Traggerüst schlagend kontaktiert. Der in diesen Fällen im Traggerüst ausgelöste Körper schall liegt hinsichtlich des in dB ausgedrückten Körper schallpegels deutlich höher als derjenige Körperschallpe gel, der durch die Laufgeräusche der den Fördergurt stüt zenden Gurtrollen erzeugt wird und auch deutlich höher als der Körperschallpegel bei zumindest einer defekten Gurtrolle.

Wenn nun ein dem Traggerüst an relevanten Stellen, wie beispielsweise einer Fördergutaufgabestelle, einer För dergutabgabestelle oder eines von dem Traggerüst im Ver lauf der Fördertrasse durchsetzten Engpasses zugeordneter Körperschallsensor den von ihm aufgenommenen Schallpegel ständig einer Auswerteeinheit zuleitet, so kann die Aus werteeinheit auf der Basis von programmierten Richtwerten umgehend ermitteln, ob es sich bei den in der Auswerte einheit eintreffenden Werten um sogenannte Normalgeräu sche handelt oder ob die Werte auf einen Störfall hinwei sen, der einen Schaden am Fördergurt und ggf. auch am Traggerüst herbeiführen kann. Geht die Tendenz in Rich tung auf überhöhte Werte, so erfolgt über eine auf den Antrieb des Fördergurts einwirkende Abschaltvorrichtung, die mit der Auswerteeinheit gekoppelt ist, das Signal "Stillsetzen des Fördergurt".

Interne Messungen an einem Pipe-Conveyor haben gezeigt, daß die höchsten Körperschallpegel bei defekten Gurtrol len 141 dB nicht überschreiten. Hingegen wurde ermittelt, daß in einem provozierten Schadensfall mit einem auf die Querarmierungen im Fördergurt einwirkenden Flacheisen in folge der Zerreißanregungen und nach der Schlaganregung am Traggerüst Körperschallpegel zwischen etwa 160 dB und 170 dB festgestellt wurden.

Durch den Einsatz wenigstens eines auf Körperschall re agierenden Sensors an einem Traggerüst, insbesondere an einem stählernen Traggerüst, eines Gurtförderers (Muldenförderer oder Pipe-Conveyor), insbesondere im Be reich einer Fördergutaufgabestelle, einer Fördergutabga bestelle oder eines von dem Traggerüst im Verlauf der Fördertrasse durchsetzten Engpasses, kann folglich mit einem hohen Wahrscheinlichkeitsgrad festgestellt werden, ob ein Störfall eingetreten ist, der eine Beschädigung des Fördergurts, insbesondere aber ein Aufschlitzen in Längsrichtung, und/oder eine Beschädigung des Tragge rüstes herbeiführen kann.

Das in Abhängigkeit von der Höhe des Schallpegels unmit telbar verbundene automatische Stillsetzen des Förder gurts kann demnach in vorteilhafter Weise schon vorbeu gend das Entstehen eines Schadens am Fördergurt und/oder am Traggerüst vermeiden bzw. bei eingetretenem Schaden diesen auf ein Minimum begrenzen. Der mit der Erfindung verbundene betriebliche und wirtschaftliche Vorteil ist also von außerordentlicher Bedeutung.

Wenn gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 ein Körper schall-Pegelwächter als Körperschallsensor eingesetzt wird, der beispielsweise Bestandteil eines Industriebe schleunigungsaufnehmers ist, so verfügt ein solcher Kör perschall-Pegelwächter über ein Auslöse- und/oder Alarm relais, das dann zur Ansteuerung des Antriebs des Gurt förderers genutzt werden kann.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht die Hecksta tion eines Pipe-Conveyors;

Fig. 2 in kombinativer Darstellung die Heckstation der Fig. 1 in der Draufsicht und der sich daran anschließende Längenabschnitt des Pipe- Conveyors in der Seitenansicht und

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Vertikal schnitt durch die Fig. 2 entlang der Linie III-III.

Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 die Heckstation eines Pipe-Conveyors 2 bezeichnet. Die Heckstation 1 umfaßt einen Stationsrahmen 3 mit einer von einem elektromotori schen Antrieb 4 beaufschlagten Gurtrolle 5. Zur Sicher stellung des einwandfreien Ablaufs des Fördertrums 6 des Pipe-Conveyors 2 von der Gurtrolle 5 sowie des Auflaufs des Rücktrums 7 auf die Gurtrolle 5 sind dieser im Sta tionsrahmen 3 gelagerte Führungsrollen 8, 9 vorgeschal tet.

Das von der Gurtrolle 5 flach ablaufende Fördertrum 6 wird über einen begrenzt langen Abschnitt des Pipe- Conveyors 2 in nicht näher veranschaulichter Weise zu einem weitgehend geschlossenen röhrenförmigen Fördertrum 6 umgeformt (siehe auch Fig. 3), von wo es dann über seine gesamte Länge von im Abstand zueinander angeordne ten Rollenfenstern 10 getragen wird, die jeweils aus ins gesamt sechs umfangsseitig verteilt angeordneten und tan gential zum Fördertrum 6 sich erstreckenden Gurtrollen 11 gebildet sind. Die Längskanten 12, 13 des Fördertrums 6 überlappen sich in seinem vertikal oberen Bereich.

Auch das Rücktrum 7 ist im Längenbereich des röhrenförmig umgeformten Fördertrums 6 röhrenförmig umgeformt. Hierbei liegen die Längskanten 14, 15 des Rücktrums 7 überlappend in seinem unteren Bereich. Auch das Rücktrum 7 wird von Rollenfenstern 16 getragen, die durch sechs tangential am Umfang des Rücktrums 7 angeordneten Gurtrollen 11 gebil det sind.

Die Rollenfenster 10, 16 werden von Stützen 17 getragen. Die Stützen 17 bilden zusammen mit den Rollenfenstern 10, 16 und einem Laufsteg 18 das Traggerüst 19 des Pipe- Conveyors 2.

Im Bereich der Heckstation 1 ist eine Aufgabestelle 20 für das zu transportierende Schüttgut 21 vorgesehen. Die Aufgaberichtung ist mit dem Pfeil PF bezeichnet.

Von der Aufgabestelle 20 gelangt das Schüttgut 21 in das hier bereits muldenartig umgeformte Fördertrum 6 und wird von diesem stetig mehr und mehr umschlossen, bis es im Bereich der Schnittlinie III-III (= Fig. 3) dann in einem umfangsseitig geschlossenen Fördertrum 6 transpor tiert wird.

An dem Traggerüst 19 ist im Bereich des ersten Rollenfen sters 10 mit vollständig geschlossenem Fördertrum 6 ein Körperschall-Pegelwächter 22 angeordnet. Der Körper schall-Pegelwächter 22 ist mit einer Auswerteeinheit 23 gekoppelt, die ihrerseits auf eine Abschaltvorrichtung 24 einwirkt, die dem Motor 25 des Gurtantriebs 4 zugeordnet ist.

Beim beispielsweise veranschaulichten Pipe-Conveyor 2 ist bei einem Versuchseinsatz im Stillstand ein Körperschall pegel zwischen 106 dB und 116 dB festgestellt worden, der durch Nebengeräusche erzeugt wurde.

Bei Leerlauf und Lastlauf des Pipe-Conveyors 2 bestimmen die Laufgeräusche der Gurtrollen 11 mit ca. 134 dB den Körperschallpegel in der Struktur des Traggerüstes 19. Eine Lastabhängigkeit ist nicht gegeben. Auch hohe Neben geräusche führen nicht zu einer Zunahme der bei Leer- und Lastlauf festzustellenden Körperschallpegel.

Allerdings stieg der Körperschallpegel bei einer defekten Gurtrolle 11 auf etwa 141 dB.

Bei einem beispielsweise über die Aufgabestelle 20 in das Fördertrum 6 gelangten Profilträger, der sich vor dem er sten Rollenfenster 10 quer festgesetzt hat und dahinge hend tendiert, die Querarmierungen des Fördertrums 6 zu zerschneiden und damit das Fördertrum 6 zu schlitzen, ist festgestellt worden, daß zwischen der Laufgeschwindigkeit des Fördertrums 6, der Anzahl der zerstörten Querarmie rungen pro Zeiteinheit und der Pegelzunahme in erster Nä herung ein linearer Zusammenhang besteht. Hierbei ist ein Körperschallpegel an dem Profilträger, der sich dann an dem Traggerüst 19 des Pipe-Conveyors 2 abstützt, von 168 dB festzustellen. Bei dieser Betrachtung sind die bei einem Schadensfall zusätzlich auftretenden Schlaggeräu sche, die beim Kontakt des Profilträgers mit dem Tragge rüst 19 zusätzlich auftreten, nicht enthalten, das heißt, die tatsächlich vor Ort im Schadensfall auftretenden Schallpegel liegen noch höher.

Stellt also die Auswerteeinheit 23 fest, daß ihr von dem Körperschall-Pegelwächter 22 ein Körperschallpegel über mittelt wird, der einen bestimmten Grenzwert überschrei tet, welcher auf den Normalbetrieb des Pipe-Conveyors 2 abgestellt ist, so wird von der Auswerteeinheit 23 ein Signal an die Abschaltvorrichtung 24 gegeben, welche dann den Motor 25 des Gurtantriebs 4 und folglich auch den ge samten Pipe-Conveyor 2 stillsetzt.

Bezugszeichenliste

1 - Heckstation v. 2
2 - Pipe-Conveyor
3 - Stationsrahmen
4 - Antrieb f. 2
5 - Gurtrolle
6 - Fördertrum v. 2
7 - Rücktrum v. 2
8 - Führungsrolle
9 - Führungsrolle
10 - Rollenfenster f. 6
11 - Gurtrollen
12 - Längskante v. 6
13 - Längskante v. 6
14 - Längskante v. 7
15 - Längskante v. 7
16 - Rollenfenster f. 7
17 - Stützen
18 - Laufsteg
19 - Traggerüst v. 2
20 - Aufgabestelle
21 - Schüttgut
22 - Körperschall-Pegelwächter
23 - Auswerteeinheit
24 - Abschaltvorrichtung
25 - Motor v. 4
PF - Pfeil

Claims

1. Verfahren zur Überwachung des Zustands eines zumin dest querarmierten Fördergurts (6, 7) eines mit einem Traggerüst (19) versehenen Gurtförderers (2), dadurch gekennzeichnet, daß wäh rend des laufenden Betriebs des Gurtförderers (2) der Körperschall des Traggerüstes (19) durch wenigstens einen Körperschallsensor (22) aufgenommen und an eine Auswerteeinheit (23) weitergeleitet wird, daß in der Auswerteeinheit (23) die Frequenz und die Amplituden höhe des Körperschalls mit vorgegebenen Richtwerten in Vergleich gesetzt wird und daß bei Überschreiten eines Grenzwerts der Antrieb (4) des Fördergurts (6, 7) stillgesetzt wird.

2. Gurtförderer mit einem Traggerüst (19) und einem an getriebenen sowie durch Gurtrollen (11) gestützten, zumindest querarmierten Fördergurt (6, 7), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Fördergutaufgabestelle (20), einer För dergutabgabestelle oder eines von dem Traggerüst (19) im Verlauf der Fördertrasse durchsetzten Engpasses wenigstens ein auf Körperschall reagierender Sensor (22) dem Traggerüst (19) zumindest mittelbar zugeord net ist, welcher über eine Auswerteeinheit (23) mit einer auf den Antrieb (4) des Fördergurts (6, 7) ein wirkenden Abschaltvorrichtung (24) gekoppelt ist.

3. Gurtförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (22) durch einen Körperschall-Pegelwächter gebildet ist.