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Die Erfindung betrifft eine Anordnung
zur Erkennung eines Längsschlitzes
in einem rollengestützten
Fördergurt
eines Gurtförderers.
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Bei Gurtfördereranlagen kann es zu einem Aufschlitzen
des Fördergurtes
in Längsrichtung durch
Fremdkörper,
wie spitze Berge oder Metallteile, kommen. Da ein Längsschlitz
zu großen
Schäden und
empfindlichen Förderausfällen führt, ist
man bemüht,
Schutzmaßnahmen
zu treffen, um einen Längsschlitz
möglichst
früh zu
erkennen und dann den Gurtförderer
stillzusetzen. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, eine Längsschlitzerfassung auf
elektroinduktivem Wege über
in den Fördergurt einvulkanisierte
elektrische Messeinrichtungen in Form von Leiterschleifen vorzunehmen.
Ein solcher Fördergurt
mit einvulkanisierten Leiterschleifen ist jedoch sehr teuer. Auch
ist die Reparatur des Fördergurtes
aufwendig und entsprechend zeit- und kostenintensiv.
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Durch die
DE 28 54 562 C2 zählt eine
Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen
von Fördergurten
zum Stand der Technik, bei der die Längsränder eines Fördergurtes
in einer oder mehreren Höhenlagen
mittels einer Sender- Empfänger-Einheit überwacht
werden. Die Sender-Empfänger-Einheit ist
als opto-elektronisches System ausgebildet.
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Die
DE-OS
24 23 691 beschreibt eine Einrichtung zur Längsschlitzerfassung
in Fördergurten, bei
der an die Längskanten
des Fördergurtes
anlegbare Tastrollen über
Winkelhebel anpressbar sind. Die Winkelhebel sind an der Förderertragkonstruktion
mit einer Halterung befestigt und mit einem Schalter ausgerüstet. Bei
Verlagerung der Tastrolle infolge eines Längsschlitzes wird der Winkelhebel
ausgelenkt und betätigt
dadurch den Schalter, so dass die Förderanlage stillgesetzt wird.
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Schließlich geht aus der
DE 41 11 358 A1 eine
Vorrichtung zur Überwachung
eines Fördergurts hervor,
bei der der Obergurt mit einer Fernsehkamera aufgenommen wird, die
mit einer Speicher- und Auswerteschaltung zusammenarbeitet.
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Der Erfindung liegt ausgehend vom
Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Erkennung
eines Längsschlitzes
in einem Fördergurt
einer Gurtfördereranlage
zu schaffen, welche universell einsetzbar sowie störunanfällig ist
und auch eine Nachrüstung
an bestehenden Gurtfördereranlagen
ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht
nach der Erfindung in einer Anordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Kernpunkt der Erfindung bildet die
Maßnahme,
an den Längskanten
des Fördergurts
Fühler
anzuordnen, deren relativer Abstand zueinander mit Hilfe einer Messeinheit
konstant überwacht
wird, so dass bei Abweichung des horizontalen Abstands der Längskanten über ein
vorgebbares Mindestmaß hinaus
steuernd auf den Betrieb der Gurtfördereranlage eingegriffen werden
kann. Auf diese Weise ist sowohl ein Schieflauf des Fördergurts
als auch ein Längsriss im
Fördergurt
erkennbar.
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Jeder Fühler weist eine Rollenscheibe
auf, welche ständig
an eine Längskante
des Fördergurts angedrückt ist.
Der Andruck der Rollenscheibe kann durch ihr Eigengewicht bzw. das
Eigengewicht der Fühleranordnung
erfolgen. Möglich
ist es selbstverständlich
auch, zusätzlich
einen Andruckverstärker, beispielsweise
eine Feder, vorzusehen.
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Jede Messeinheit umfasst eine mit
dem Fühler
gekoppelte in einem Zylinder verlagerbare Kolbenstange mit einem
Signalgeber, der mit Signalaufnehmern zusammenwirkt. Dies ermöglicht eine
zuverlässige
Wegeertassung. Wird ein Fühler
aufgrund einer Seitwärtsbewegung
der Längskante
des Fördergurts
ausgelenkt, kann diese Auslenkung mittels des an der Kolbenstange
verlagerten Signalgebers durch die Signalaufnehmer detektiert wird.
Verlagert sich die jeweils gegenüberliegende
Längskante
des Fördergurtes
in gleichem Maße
und mit gleicher Richtung, so dass der horizontale Abstand im vorgegebenen
Grenzbereich bleibt, deutet dies nicht auf einen Längsschlitz,
sondern auf einen Schieflauf hin. Die maximale Auslenkung bei einem
Schieflauf ist durch den Endanschlag der Rollenscheiben beschränkt.
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Die Erfindung macht sich die in der
Praxis festgestellte Erkenntnis zu eigen, dass sich der horizontale
Abstand der Längskanten
eines Gurtförderers – also der
Abstand der Längskanten
quer zur Förderrichtung – beim Auftreten
eines Längsschlitzes ändert. Aufgrund
der auf den Fördergurt
einwirkenden Kräfte
während
des Betriebs wird ein Fördergurt beim
Auftreten eines Längsschlitzes
auseinander gedrückt,
so dass sich der horizontale Abstand der Längskanten vergrößert. Möglich ist
es ferner, dass sich der Abstand der Längskanten verkleinert. Dies tritt
dann auf, wenn die Fördergurtabschnitte
im Längsschlitzbereich übereinander
laufen und sich überlappen.
Aufgrund der Tatsache, dass nunmehr mittels der erfindungsgemäßen Anordnung
der horizontale Abstand der Längskanten
des Fördergurts relativ
zueinander im Betrieb überwacht
wird, können Abweichungen
des Abstands, die über
ein vorgegebenes Maß hinausgehen,
als Längsschlitz
erkannt und entsprechend regelnd auf den Betrieb der Fördergurtanlage
eingegriffen werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet zuverlässig unabhängig von
der Art und dem Material des jeweiligen Fördergurtes. Eine Nachrüstung von bestehenden
Gurtfördereranlagen
ist ohne weiteres möglich.
Die Anordnung kommt vorzugsweise an besonders gefährdeten
Abschnitten einer Gurtfördereranlage
zum Einsatz, beispielsweise im Bereich von Übergaben.
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Gemäß den Merkmalen des Anspruchs
2 sind die Signalaufnehmer zweckmäßigerweise auf einer von der
Kolbenstange umschlossenen Tragstange angeordnet. Bei den Signalaufnehmern
handelt es sich vorzugsweise um Hall-Sensoren, die in der Tragstange eingelassen
sind. Die Tragstange besteht hierbei aus Kunststoff. Diese Art der
kontaktlosen Wegerfassung arbeitet zuverlässig und ist verschleißarm.
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Zur Abdichtung der gegeneinander
relativ verlagerbaren Teile von Zylinder und Kolbenstange sind diese
am fühlerseitigen
Ende von einem Faltenbalg umschlossen, wie dies Anspruch 3 vorsieht.
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Eine den grundsätzlichen Erfindungsgedanken
vorteilhaft weiterbildende Ausführungsform
ist in den Merkmalen des Anspruchs 4 charakterisiert. Danach ist
eine Messeinheit jeweils unter Eingliederung eines elastischen Dämpfers am
Traggerüst
der Gurtfördereranlage
festgelegt.
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Wie bereits erwähnt, wird bei Längsschlitzung
die Gurtfördereranlage
stillgesetzt (Anspruch 5). Hierzu steht die Messeinheit bzw. eine
nachgeschaltete Auswerteeinheit mit einer Abschaltautomatik bzw.
einer den Betrieb der Gurtfördereranlage überwachenden
Steuerwarte in Kontakt.
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Ganz besonders vorteilhaft kommt
nach Anspruch 6 die erfindungsgemäße Anordnung bei solchen Gurtfördereranlagen
zum Einsatz, deren äußere Tragrollen
in einem Rollenbock zur Laufrichtung des Fördergurts schräggestellt
sind. Diese grundsätzlich
bekannte Schrägstellung
der Tragrollen unterstützt
den Geradelauf eines Fördergurtes.
Der Gurt wird durch die Schrägstellung
in die Mitte der Tragkonstruktion gelenkt. Diese Kraftverhältnisse bzw.
das sich ein stellende Kräftegleichgewicht
wird infolge eines Längsschlitzes
aufgehoben, so dass es zu einer Abweichung des horizontalen Abstandes
der Längskanten
kommt. Eine solche Abweichung kann mittels der erfindungsgemäßen Anordnung
zuverlässig
und in kurzer Zeit erkannt werden, so dass Schäden am Fördergurt in Grenzen gehalten
werden können.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
vertikalen Querschnitt durch das Obertrum eines Gurtförderers
mit der Ansicht eines Rollenbocks;
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2 einen
Ausschnitt des Gurtförderers
mit der Ansicht auf einen Fühler
mit Messeinheit der erfindungsgemäßen Anordnung;
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3 eine
Ansicht auf die Darstellung der 2 gemäß dem Pfeil
A;
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4 eine
Draufsicht auf die Darstellung der 2 und
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5 einen
vertikalen Querschnitt durch einen Fühler mit angeschlossener Messeinheit
der erfindungsgemäßen Anordnung.
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Die 1 zeigt
einen Querschnitt durch das Obertrum 1 eines Gurtförders. Gurtförderer werden beispielsweise
im Bergbau für
die Förderung
von Kohle und Bergen eingesetzt. Der Fördergurt 2, auf dessen
Oberseite (Tragseite) das Fördergut
transportiert wird, läuft
im Obertrum 1 ebenso wie in dem hier nicht dargestellten
Untertrum auf Tragrollen 3, 4, 5. Diese
liegen in Rollenböcken 6,
die an Tragholmen eines Traggerüsts
befestigt sind.
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Man erkennt anhand der 1, dass der Rollenbock 6 des
Obertrums 1 drei Rollen 3, 4, 5 trägt, die
muldenförmig
angeordnet sind. Die äußeren Tragrollen 3 bzw.
5 des Rollenbocks 6 sind zur Laufrichtung des Fördergurts 2 schräg gestellt.
Hierdurch wird der Fördergurt 2 in
die Mitte der Tragkonstruktion gelenkt, was die Geradlaufeigenschaften des
Fördergurts 2 unterstützt.
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Anhand der 2 bis 5 ist
die erfindungsgemäße Überwachungsanordnung
zur Erkennung eines Längsschlitzes
im Fördergurt 2 beschrieben.
Die Anordnung umfasst Fühler 7,
welche die Längskanten 8 auf
beiden Seiten des Fördergurts 2 kontaktieren.
Der Einfachheit halber ist hier nur eine Seite des Gurtförderers
dargestellt. Die Fühler 7 sind
jeweils mit einer Messeinheit 9 gekoppelt, über die
eine Lageveränderung
des Fühlers 7 feststellbar
ist, so dass über
die Wegerfassung und -vergleich zweier zusammenwirkender gegenüberliegender
Fühler 7 deren relativer
Abstand zueinander ermittelt werden kann.
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Jeder Fühler 7 besitzt eine
Rollenscheibe 10, die unter ihrem Eigengewicht ständig an
die Längskante 8 des
Fördergurts 2 angedrückt ist.
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In der 2 sind
drei Stellungen der Rollenscheibe 10 im Betrieb dargestellt.
Die mit N gekennzeichnete Position stellt die Normalposition dar.
Der Fördergurt 2 läuft geradeaus.
Die mit U bzw. O gekennzeichneten Positionen kennzeichnen die unterste
bzw. oberste Auslenksituation der Anordnung.
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Die Messeinheit 9 umfasst
eine in einem Zylinder 11 axial verlagerbare Kolbenstange 12 (siehe hierzu 5). Die Kolbenstange 12 ist über einen Kolbenkopf 13 mit
der Rollenscheibe 10 verbunden. Die Kolbenstange 12 stützt sich
im Zylinder 11 über eine
Rollenbuchse 14 ab. Die Rollenscheibe 10 läuft am Kolbenkopf 13 auf
einem Kugellager 15 und ist durch eine Radialwellendichtung 16 abgedichtet.
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Am freien Ende 17 der Kolbenstange 12 ist ein
Ringmagnet als Signalgeber 18 angeordnet. Dieser wirkt
mit Signalaufnehmern 19 zusammen. Bei den Signalaufnehmern 19 handelt
es sich um Hall-Sensoren, die auf einer von der Kolbenstange 12 umschlossenen
Tragstange 20 aus Kunststoff angeordnet sind.
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Die Tragstange 20 ist an
ihrem Ende 21 in einer Aufnahme 22 gehalten und
mittels einer Hülse 23 am
Zylinder 11 festgelegt. Die Aufnahme 22 bzw. die Hülse 23 sind
durch eingegliederte O-Ringe 24, 25 abgedichtet.
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Die elektrischen Anschlussleitungen
sind in der 5 mit 26
bezeichnet. Sie sind von der Tragstange 20 zu einer Steckerbuchse 27 geführt. Über die
Steckerbuchse 27 erfolgt der Kontakt zu einer hier nur
schematisch dargestellten Auswerteeinheit 28. In der Auswerteeinheit 28 werden
die aufgenommenen Signale entsprechend rechnergestützt ausgewertet.
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Um ein Eindringen von Schmutz oder
Feuchtigkeit zu verhindern, sind der Zylinder 11 und die
Kolbenstange 12 am fühlerseitigen
Ende 29 von einem Faltenbalg 30 umschlossen. Dieser
ist mittels Schlauchschellen 31 einerseits am Zylinder 11 und andererseits
am Kolbenkopf 13 festgelegt.
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Die Messeinheit 9 ist über den
Zylinder 11 im Traggerüst
bzw. dem Rollenbock 6 elastisch aufgehängt. Hierzu ist das Ende 32 des
Zylinders 11 in einem Dämpfer 33 aus
Gummi gehalten, der an einer am Rollenbock 6 festgelegten
Halterung 34 befestigt ist.
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Kommt es während des Betriebs des Gurtförderers
zu einer Lageveränderung
der Längskanten 8, die
zu einer Auslenkung eines Fühlers 7 führt, so
wird diese Bewegung durch die Messeinheit 9 erfasst. Verlagert
sich der mit einem Fühler 7 kommunizierende
Fühler
auf der gegenüberliegenden
Längskante 8 des
Fördergurts 2 in
gleichem Maße
und in gleicher Richtung, wird dies als Schieflauf des Fördergurts
erkannt. Vergrößert oder
verkleinert sich jedoch der relative Abstand zweier zusammenwirkender
Fühler 7 zueinander über eine
Toleranzgrenze hinaus, deutet dies auf einen Längsschlitz hin. Der Betrieb
des Gurtförderers
wird dann unterbrochen und die Situation vor Ort kann untersucht
werden.
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- 1
- Obertrum
- 2
- Fördergurt
- 3
- Tragrolle
- 4
- Tragrolle
- 5
- Tragrolle
- 6
- Rollenbock
- 7
- Fühler
- 8
- Längskante
- 9
- Messeinheit
- 10
- ollenscheibe
- 11
- Zylinder
- 12
- Kolbenstange
- 13
- Kolbenkopf
- 14
- Rollenbuchse
- 15
- Kugellager
- 16
- Radialwellendichtung
- 17
- Ende
v. 12
- 18
- Signalgeber
- 19
- Signalaufnehmer
- 20
- Tragstange
- 21
- Ende
v. 20
- 22
- Aufnahme
- 23
- Hülse
- 24
- O-Ring
- 25
- O-Ring
- 26
- Signalleitungen
- 27
- Steckerbuchse
- 28
- Auswerteeinheit
- 29
- Ende
v. 11 bzw. 12
- 30
- Faltenbalg
- 31
- Schlauchschelle
- 32
- Ende
v. 11
- 33
- Dämpfer
- 34
- Halterung
- N
- Normalposition
v. 10
- 0
- oberste
Position v. 10
- U
- unterste
Position v. 10