DE19539980A1 - Monitoring equipment for damage on conveyor belts - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für Schäden an Fördergurten unter Verwendung von quer zur Förderrichtung in den Fördergurt eingebauten elektrisch leitfähigen Überwachungselemen ten und unter Verwendung bekannter Identifikationssysteme, die neben der Kennungsgabe, zusätzliche Aufgaben der Überwachung der Überwachungselemente übernehmen.The invention relates to a monitoring device for damage to conveyor belts using of electrically conductive monitoring elements installed transversely to the conveying direction in the conveyor belt ten and using known identification systems, in addition to the identification, additional Take on the tasks of monitoring the monitoring elements.
Für die Überwachung wichtiger Fördergurte zum Transport grobstückigen Gutes, z. B. Erz, Kohle oder Metallschrott, werden vorwiegend elektrisch leitfähige Überwachungselemente in Form von Kurzschluß ringen aus einem oder mehreren Drahtseilen mit einer oder mehreren Windungen jeweils in Abständen, die regelmäßig oder unregelmäßig sein können, im zu überwachenden Fördergurt untergebracht. Durch induktive Kopplung zwischen diesen Überwachungselementen und ortsfest untergebrachten Spulen, die in der Regel jeweils Bestandteile der auf eine gemeinsame Frequenz abgestimmten Hochfrequenz schwingkreise sind, werden immer dann Signale von einem Senderschwingkreis zu einem Empfänger schwingkreis übertragen, wenn sich mit der Transportbewegung die im Fördergurt untergebrachten Kurz schlußringe an den Spulen vorbeibewegen (DE-P 17 81 049).For the monitoring of important conveyor belts for the transport of coarse goods, e.g. B. ore, coal or Metal scrap, are mainly electrically conductive monitoring elements in the form of a short circuit wrestle from one or more wire ropes with one or more turns at intervals, which can be regular or irregular, housed in the conveyor belt to be monitored. By inductive coupling between these monitoring elements and stationary housed coils that usually components of the radio frequency tuned to a common frequency resonant circuits, signals are always sent from a transmitter resonant circuit to a receiver Transfer the resonant circuit if the short accommodated in the conveyor belt changes with the transport movement move the locking rings past the coils (DE-P 17 81 049).
Eine andere Überwachungsvorrichtung ist bekannt, die an Stelle von Kurzschlußringen, elektrisch leitfä hige Quereinlagen verwendet, die ebenfalls beim Vorbeiführen zwischen Senderschwingkreis und Emp fängerschwingkreis über jeweils kapazitive Kopplungen ein Hochfrequenzsignal übertragen (DE-P 23 14 056).Another monitoring device is known which uses instead of short-circuit rings, electrically conductive cross-inserts, which also transmit a high-frequency signal when passing between the transmitter resonance circuit and the receiver resonance circuit via capacitive couplings (DE-P 23 14 056).
Darüberhinaus gibt es Abwandlungen zur Abfrage der jeweiligen Überwachungselemente. So ist eine Überwachungseinrichtung bekannt (DE-P 24 04 769), bei der sich in jedem Überwachungselement ein Hochfrequenzempfänger und ein von dessen Empfangsenergie gespeister Sender befindet, der sein Signal auf einen ortsfest außerhalb des Fördergurtes befindlichen Empfänger überträgt. Das Überwa chungselement wird durch einen galvanischen Stromkreis zwischen Hochfrequenzempfänger, einem Gleichrichter und dem Sender gebildet und trennt letzteren beim Auftreten eines Schadens von der Energieversorgung ab. Damit entfällt eine Signalgabe auf einen ortsfesten Empfänger. Mit der Unter bringung des Senders im Fördergurt soll starkes Schwanken der Signalübertragung verhindert werden, wie es bei ortsfesten Sender-, Empfängeranordnungen auftreten könnte.In addition, there are modifications to query the respective monitoring elements. So is one Monitoring device known (DE-P 24 04 769), which is in each monitoring element High-frequency receiver and a transmitter powered by its receiving energy is located Transmits signal to a receiver located outside the conveyor belt. The Supervision Chung element is through a galvanic circuit between high frequency receiver, a Rectifier and the transmitter formed and separates the latter from the occurrence of damage Energy supply. This means that there is no signal to a fixed receiver. With the sub Placement of the transmitter in the conveyor belt should prevent strong fluctuations in the signal transmission, as it could occur with fixed transmitter, receiver arrangements.
Eine weitere Überwachungseinrichtung für Förderbänder (DE-P 18 10 387) ist bekannt, die jeweils die als Überwachungselement vorgesehene Leiterschleife zum Kurzschließen eines im Fördergurt unterge brachten Hochfrequenzschwingkreises vorsieht und erst dann den Kurzschluß aufhebt, wenn das Über wachungselement zerstört wird. Dann erst wird der Hochfrequenzschwingkreis wirksam und kann in Wechselwirkung zu einem ortsfesten Oszillator treten, da dieser dann infolge Energieentzugs gedämpft wird. Another monitoring device for conveyor belts (DE-P 18 10 387) is known, each of which as Monitoring element provided conductor loop for short-circuiting an under in the conveyor belt brought high-frequency resonant circuit provides and only removes the short circuit when the over guard element is destroyed. Only then will the high-frequency resonant circuit become effective and can be used Interaction to a fixed oscillator occur, since this is then damped due to energy withdrawal becomes.
Allen vorgenannten Vorrichtungen haftet der Nachteil an, daß für die zyklische Überwachungsfunktion regelmäßige Abstände der Überwachungselemente im Fördergurt vorzusehen sind, da es nur damit möglich ist, innerhalb eines zyklischen Zeitfensters ein durch inneren oder äußeren Schaden ausge fallenes Überwachungselement zu vermuten, wenn keine Signalübertragung stattfindet. Nach erfolgter Detektion eines aufgetretenen Schadens und anschließender Weiterführung des Förderbetriebs bis zur Reparatur des ausgefallenen Überwachungselements muß das Überwachungszeitfenster auf die doppel te Abstandszeit der Überwachungselemente eingestellt werden. Abgesehen davon, daß es bei der Zu sammenstellung eines z. B. mehrere Kilometer langen Fördergurtes aus mehreren Fördergurtabschnitten äußerst schwierig ist dafür zu sorgen, daß im endgültig zusammengestellten Fördergurt sich die Über wachungselemente in regelmäßigen Abständen befinden, so ist es betrieblich unbefriedigend, daß sich die Möglichkeit einer doppelt so langen Fördergurtschlitzlänge bis zur Reparatur eines einzigen ausge fallenen Überwachungselements ergibt.All of the above devices have the disadvantage that for the cyclical monitoring function regular spacing of the monitoring elements in the conveyor belt should be provided, as this is the only way is possible within a cyclical time window due to internal or external damage falling monitoring element, if no signal transmission takes place. After done Detection of damage that has occurred and subsequent continuation of the conveyor operation until Repair of the failed monitoring element must double the monitoring time window te spacing time of the monitoring elements can be set. Apart from the fact that the Zu compilation of a z. B. several kilometers long conveyor belt from several conveyor belt sections It is extremely difficult to make sure that the over in the final conveyor belt guard elements are at regular intervals, it is operationally unsatisfactory that the possibility of a conveyor belt slot length twice as long until a single one is repaired fallen monitoring element results.
Es sind Vorschläge gemacht worden um diese Nachteile zu vermeiden. Dazu werden den jeweiligen Überwachungselementen zusätzliche Einrichtungen, wie magnetische Schaltkreise (DE-P 17 81 049) oder sogenannte Nebenschleifen (DE-P 19 42 127) oder Vorschleifen (DE-P 17 81 150) zugeordnet, die gesondert erfaßt werden müssen. Nachteilig ist der zusätzliche Aufwand für ein weiteres Meldeelement und die Notwendigkeit, nach der Zerstörung des Überwachungselements bis zur Reparatur auch das zugehörige Meldeelement unwirksam zu machen.Proposals have been made to avoid these disadvantages. To do this, the respective Monitoring elements additional devices, such as magnetic circuits (DE-P 17 81 049) or so-called secondary grinding (DE-P 19 42 127) or pre-grinding (DE-P 17 81 150) assigned to the must be recorded separately. A disadvantage is the additional effort for a further signaling element and the need to repair it after the surveillance element is destroyed to make the associated reporting element ineffective.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurden Vorschläge gemacht, um mit einem Zentralüberwachungs gerät, das neben einem Rechner einen entsprechend dimensionierten Speicher enthält, in dem alle detektierten Überwachungselemente so abspeichert werden, so daß weitere Umläufe jeweils synchron mit dem Speicherinhalt verglichen werden können (US-P 4 228 513). Da bei diesem Verfahren durch Störsignale der synchrone Ablauf gestört werden kann und nur durch manuellen Eingriff wieder ein syn chroner Betriebszustand herbeigeführt werden kann, sorgt in einem anderen Vorschlag (DE-P 38 13 614) ein definierter Referenzpunkt für automatische Synchronisation und durch Abspeicherung der analogen Signalparameter für die Unterscheidung übertragener Signale von Störsignalen. Der Aufwand hierfür ist jedoch beträchtlich und es ist erst nach einem vollständigen Umlauf des Fördergurtes ein Signalabbild vorhanden, bevor die Überwachungsanlage ihre eigentliche Sicherheitsfunktion übernehmen kann. Ferner muß für einen nicht kontinuierlich durchlaufenden Betrieb dafür gesorgt werden, daß in den Betriebsruhezeiten die Information des Speichers auch beim Abschalten der Versorgungsspannung, z. B bei Reparaturen, erhalten bleibt.In order to avoid this disadvantage, proposals have been made to work with a central surveillance device that, in addition to a computer, contains an appropriately dimensioned memory in which all Detected monitoring elements are stored so that further revolutions are synchronous can be compared with the memory content (US-P 4,228,513). Because with this procedure Interference signals the synchronous process can be disturbed and only a syn chronic operating condition can be brought about, provides in another proposal (DE-P 38 13 614) a defined reference point for automatic synchronization and by storing the analog ones Signal parameters for differentiating transmitted signals from interference signals. The effort for this is however considerable and it is only after a complete revolution of the conveyor belt a signal image before the monitoring system can take over its actual safety function. Furthermore, it must be ensured for a non-continuous operation that in the Operating rest times the information of the memory even when the supply voltage is switched off, e.g. B in the case of repairs.
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, alle vorgenannten Nachteile zu vermeiden und den Aufwand einer betriebssicheren Überwachungsvorrichtung zu verringern und die Betriebssicher heit gleichzeitig zu verbessern.The present invention has set itself the task of avoiding all of the aforementioned disadvantages and to reduce the effort of an operationally reliable monitoring device and the operationally reliable to improve at the same time.
Erfindungsgemäß werden bekannte Überwachungselemente und bekannte Identifikationssysteme jeweils verwendet und jedes für sich so modifiziert und beide so zusammengeschaltet, daß die daraus entste hende neue Überwachungsvorrichtung in der Lage ist, die vorgenannte Aufgabe zu erfüllen. According to the invention, known monitoring elements and known identification systems are used used and each modified for itself and both interconnected so that the result hende new monitoring device is able to fulfill the aforementioned task.
Identifikationssysteme sind bekannt, bei denen es einen oder mehrere Codeträger und eine Leseelektro nik gibt (Lit.: E.W.Schmidt, Datenträger induktiv gekoppelt, Elektronik 15/1995, Franzis-Verlag GmbH, Poing). Bestandteil der Kommunikationseinrichtung zwischen dem Codeträger und der Leseelektronik bilden jeweils gekoppelte Spulen, die jeweils Bestandteil eines Schwingkreises sind und durch Zu- bzw. Wegschalten eines Kondensators im Codeträger Informationen übertragen können. Der Nachteil der bekannten Identifikationssysteme in Bezug auf Überwachungseinrichtungen für Schäden an Fördergur ten ist der, daß diese bestimmungsgemäß nur Informationen innerhalb ihres Systems austauschen. Davon abweichende, ggfls. zusätzliche Überwachungsfunktionen, sind nicht vorgesehen. Ziel der Erfin dung ist es daher, eine neue Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die zum Zwecke der Überwa chung von Fördergurten erforderlichen Informationen unmittelbar von jedem Überwachungselement auf ortsfest untergebrachte Leseelektroniken zu übertragen. Erfindungsgemäß werden die Codeträger der Identifizierungssysteme neben ihrer ursprünglichen Aufgabe, die Übertragung z. B. der jeweiligen Num mer des Überwachungselements um die Aufgabe der Zustandsmeldung der Überwachungselemente erweitert. Zu diesem Zweck wird ein leitfähiges Überwachungselement in Form eines U-förmigen Draht seils quer über die Breite eines Fördergurtes in diesen eingebettet und so mit dem Codeträger des Identi fizierungssystems verbunden, daß eine Wirkung eintritt, wenn dieses Überwachungselement seinen elektrischen Wert signifikant ändert, z. B. durch Zerstörung infolge Beschädigung des Fördergurtes in seinem Unterbringungsbereich. Diese Wirkung kann einmal unmittelbar durch Beeinflussung des Schwingkreises des Codeträgers durch das Überwachungselement oder mittelbar durch Beeinflussung des Speicherinhalts des Codeträgers erfolgen. Im ersten Fall wird die Frequenz des Schwingkreises, im zweiten Fall der Informationsinhalt des Codeträgers geändert.Identification systems are known in which there is one or more code carriers and a reading electrode nik (Lit .: E.W. Schmidt, data carrier inductively coupled, electronics 15/1995, Franzis-Verlag GmbH, Poing). Part of the communication device between the code carrier and the reading electronics each form coupled coils, each of which is part of an oscillating circuit and which is connected or Disconnecting a capacitor in the code carrier can transmit information. The disadvantage of known identification systems relating to monitoring devices for damage to conveyor belts ten is that they only exchange information as intended within their system. Deviating, possibly. additional monitoring functions are not provided. Aim of the Erfin It is therefore necessary to create a new device which is capable of being used for monitoring purposes Conveyor belts required information immediately from each monitoring element to transmit stationary electronics. According to the code carrier of the Identification systems in addition to their original task, the transmission z. B. the respective Num mer of the monitoring element to the task of status reporting of the monitoring elements expanded. For this purpose, a conductive monitoring element in the form of a U-shaped wire Rope embedded across the width of a conveyor belt in this and so with the code carrier of the Identi fication system that an effect occurs when this monitoring element electrical value changes significantly, e.g. B. by destruction due to damage to the conveyor belt in its housing area. This effect can be directly influenced by the Oscillating circuit of the code carrier by the monitoring element or indirectly by influencing of the memory content of the code carrier. In the first case, the frequency of the resonant circuit, in second case the information content of the code carrier changed.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Fig. 1 . . . 6 dargestellt und nachfolgend näher erläutert.The invention is based on FIG. 1 below . . . 6 shown and explained in more detail below.
Es zeigt Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Überwachungsvorrichtung 3 mit einem zu überwachenden Fördergurtabschnitt 1 in Draufsicht. Das unmodifizierte Identifikationssystem 2 wird mit seinem Schwing kreis, bestehend aus der Empfangsspule Le und den Kondensatoren C1 und C2 über einen zusätzlichen Kondensator C3 und dem Überwachungselement 3, bestehend beispielsweise aus einem schmalen U-förmig geformten Drahtseil, daß im zu überwachenden Fördergurt 1 eingebettet ist, so zusammenge schaltet, daß sich im unzerstörten Zustand des Überwachungselements 3 eine gegenüber dem unmodi fizierten Identifikationssystem 2 niedrigere Frequenz einstellt. Damit wird erreicht, daß neben der eigent lichen Aufgabe der Identifikationsmeldung (z. B. der jeweils betreffenden Nummer des Überwachungs elements), auch gleichzeitig durch den Anteil des durch C3 und 3 fließenden Schwingkreisstroms, das Überwachungselement 3 auf Zerstörung überwacht wird. In Fig. 2 sind die verschiedenen unterscheid baren Frequenzen beispielhaft dargestellt. Im Normalzustand, wenn das Überwachungselement 3 unzer stört ist, wird sich die Informationsübertragung zwischen dem mit dem Fördergurt bewegten Datenträger des Identifikationssystems 2 und dem ortsfesten Lesegerät 4 als Frequenzsprungverfahren (frequency shift-keying) zwischen den Frequenzen f1 und f2 einstellen, da die Logik 6 des Datenträgers des Identifi kationssystems 2 den Kondensator C2 je nach Informationsgehalt im Datentakt zu- oder abschaltet. Sobald jedoch durch Zerstörung des Überwachungselements 3 der Kondensator C3 nicht mehr wirksam sein kann, stellen sich die Frequenzsprünge zwischen den Frequenzen f2 und f3 ein. Damit kann die Nummer und der Zustand des Überwachungselements 3 vom ortsfesten Lesegerät 4 festgestellt werden. Der Aufwand für die Überwachung des Zustands des Überwachungselements 3 ist besonders dann gering, wenn die Kapazität von C3 gleich der von C2 gewählt wird, denn dann ist gegenüber dem unmo difizierten Datenträger des Identifikationssystems 2 nur eine zusätzliche Frequenz f1 vom Lesegerät 4 auszuwerten.It shows Fig. 1 is a schematic diagram of a monitoring device 3 to be monitored with a Fördergurtabschnitt 1 in plan view. The unmodified identification system 2 is with its resonant circuit, consisting of the receiving coil Le and the capacitors C1 and C2 via an additional capacitor C3 and the monitoring element 3 , consisting, for example, of a narrow U-shaped wire rope that is embedded in the conveyor belt 1 to be monitored so together quantitative switches that adjusts a relative to the unmodi fied identification system 2 in the lower frequency undestroyed state of the monitoring member. 3 This ensures that in addition to the actual task of the identification message (z. B. the relevant number of the monitoring element), the monitoring element 3 is also monitored for destruction by the proportion of the resonant circuit current flowing through C3 and 3 . In Fig. 2, the different distinguishable frequencies are shown as an example. In the normal state, when the monitoring element 3 is undisturbed, the information transmission between the data carrier of the identification system 2 moving with the conveyor belt and the stationary reading device 4 will occur as frequency shift keying between the frequencies f1 and f2, since the logic 6 of the data carrier of the identification system 2 turns the capacitor C2 on or off depending on the information content in the data clock. However, as soon as the capacitor C3 can no longer be effective due to the destruction of the monitoring element 3 , the frequency jumps occur between the frequencies f2 and f3. The number and the state of the monitoring element 3 can thus be determined by the stationary reading device 4 . The effort for monitoring the state of the monitoring element 3 is particularly low if the capacity of C3 is chosen to be equal to that of C2, because then only an additional frequency f1 is to be evaluated by the reading device 4 compared to the unmated data carrier of the identification system 2 .
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, dargestellt in Fig. 3, kann auch dieser gerin ge Zusatzaufwand vermindert werden, wenn der Datenträger des Identifikationssystems 2 durch Entfer nen des Kondensators C1 mit den beiden verbliebenen Kondensatoren C2 und C3 in üblicher Weise die Nummer des Überwachungselements 3 meldet und bei Ausfall des Überwachungselements 3 und damit des Kondensators C3 nur noch eine Frequenz, die ursprünglich durch C2+C3 bestimmt wurde, zu überwachen ist, da sie fehlt, wenn das Überwachungselement 3 zerstört ist.In a further embodiment of the present invention, shown in Fig. 3, this little additional effort can also be reduced if the data carrier of the identification system 2 by removing the capacitor C1 with the two remaining capacitors C2 and C3 in the usual way the number of the monitoring element 3 reports and in the event of failure of the monitoring element 3 and thus of the capacitor C3, only a frequency that was originally determined by C2 + C3 has to be monitored since it is missing when the monitoring element 3 is destroyed.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 4, sieht vor, daß der Datenträger des Identifikations systems 2 so modifiziert wird, daß aus der internen Energieversorgung 5 ein Überwachungsstrom abgezweigt wird, mit dem die Unversehrtheit des Überwachungselements 3 gemessen und diese Information in den Code-Speicher der Logik 6 eingetragen wird, der Bestandteil des Datenträgers des Identifikationssystems 2 ist und vom ortsfesten Lesegerät 4 ausgelesen wird.A further embodiment of the invention, FIG. 4, provides that the data carrier of the identification system 2 is modified in such a way that a monitoring current is branched off from the internal energy supply 5 , with which the integrity of the monitoring element 3 is measured and this information in the code Memory of the logic 6 is entered, which is part of the data carrier of the identification system 2 and is read by the stationary reader 4 .
In Fig. 5 wird eine Erfindungsausgestaltung dargestellt unter Verwendung eines herkömmlichen Daten trägers eines Identifikationssystems 2 innerhalb eines Überwachungselements 7, ausgebildet als Kurz schlußring in bekannter Herstellungsart (z. B. DE-P 40 13 764), bei dem das Lesegerät 4 den Datenträger des Identifikationssystems 2 anregt, seine Rückmeldefrequenz in das Lesegerät 4, als auch in einen zusätzlichen ortsfesten Schwingkreisempfänger 8 über das Überwachungselement 7 zu übertragen. Wahlweise kann der Schwingkreisempfänger 8 so ausgelegt sein, daß er nur die Anregefrequenz des Lesegeräts 4, die ebenfalls vom Überwachungselement 7 im unzerstörten Zustand übertragen wird, empfängt.In Fig. 5, an embodiment of the invention is shown using a conventional data carrier of an identification system 2 within a monitoring element 7 , formed as a short-circuit ring in a known manner of manufacture (z. B. DE-P 40 13 764), in which the reader 4 the disk of Identification system 2 stimulates to transmit its feedback frequency in the reader 4 , as well as in an additional fixed resonant circuit receiver 8 via the monitoring element 7 . Optionally, the resonant circuit receiver 8 can be designed so that it only receives the excitation frequency of the reader 4 , which is also transmitted by the monitoring element 7 in the undestroyed state.
Die Fig. 6 zeigt die Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Identifikationssignal des im bewegten Fördergurt untergebrachten Datenträger des Identifikationssystems 2 vom ortsfesten Lesegerät 4 empfangen und in bekannter Weise ausgewertet wird. Das dazu benötigte Lesegerät 4 wird erfindungs gemäß zusätzlich noch dazu benutzt, seine Sendeenergie in das Überwachungselement 7, ausgebildet als Kurzschlußring im Fördergurt 1, zu induzieren und seinerseits in einen ortsfesten Schwingkreis empfänger 8 zu induzieren. Damit erfüllt die Identifikationseinrichtung, bestehend aus dem Datenträger des Identifikationssystems 2 und Lesegerät 4 sowohl seine Aufgabe als Leseeinrichtung für die jewei lige Nummer des Überwachungselements 7 als auch die Überprüfung auf Unversehrtheit des Überwa chungselements 7 durch den Übertragungsweg vom Lesegerät 4 über das Überwachungselement 7 zum Schwingkreisempfänger 8. Diese Informationen werden einer hier nicht näher beschriebenen Überwa chungseinrichtung zugeführt und zum Zwecke der Überwachung in bekannter Weise ausgewertet. Fig. 6 shows the embodiment of the invention, wherein the identification signal of the disk accommodated in the moving conveyor belt is received the identification system 2 from the stationary reader 4 and evaluated in a known manner. The reader 4 required for this purpose is additionally used according to the invention to induce its transmission energy into the monitoring element 7 , designed as a short-circuit ring in the conveyor belt 1 , and for its part to induce receivers 8 in a fixed resonant circuit. Thus, from the data carrier the identification system 2 and reader 4 complies with the identification device, consisting of both its function as a reading device information for the required number of the monitoring element 7 as well as checking for integrity of the surveil monitoring elements 7 through the transmission from the reading device 4 via the control member 7 with the resonant circuit receiver 8 . This information is fed to a monitoring device (not described in more detail here) and evaluated for monitoring purposes in a known manner.
Claims (3)
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