DE2144716A1

DE2144716A1 - Förderbandanlage

Info

Publication number: DE2144716A1
Application number: DE19712144716
Authority: DE
Inventors: Keigo Kobe Hyogo; Watanabe Seiichiro Tokio; Takeno (Japan). P
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-09-07
Filing date: 1971-09-07
Publication date: 1972-03-23
Also published as: AU3260671A; US3750129A; AU455679B2; GB1349546A; DE2144716C3; CA948734A; FR2106351A1; FR2106351B1; DE2144716B2

Description

pa re ν γα ν wjs L τε

PATENTANWALT DIPl.-ING. R. MOLLER-BDRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-H. WEY

BERLIN-DAH LEM 33 . PODBIE LS KIALLE E 68 8 MÖNCHEN 22- WIDENM AYER ST R AS SE

TEL. 03Π . 762907 · TELEGR. PROPINDUS . TELEX 0184057 TEL. 0811 . 225585 . TELEGR. PROPINDÜS . TELEX 0524244

München, den 7. September 1971

24 132/3

Bando Kagaku Company Ltd. Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo-ken / Japan

Förderbandanlage

Die Erfindung betrifft einen Bandförderer, insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Feststellung von Rissen in einem Förderband, die während der Bewegung des Förderbandes auftreten.

Bei Bandförderern zum Transport von Erzen, Kohle und ähnlichen Materialien dringen häufig Bruchstücke der Erze oder der Kohlebrocken in die Oberfläche des Förderbandes ein und erzeugen während der Transportbewegung des Förderbandes Längsrisse in der Bandoberfläche. Die auf diese Waise in

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dem Förderband erzeugten Längsriss© dehnen sich über die Länge des Bandes aus, wenn nichts gegen sie unternommen wird, so dass das gesamte Förderband möglicherweise erneuert werden muss. Besonders bei Förderbändern mit einer LSage von einigen hundert oder einigen tausend Metern ist ein® Erneuerung des Förderbandes sehr teuer· Daher ist es von gröss« ter Wichtigkeit, sobald wie möglich die Längsrisse festen= stellen irnd el· i Antriebsmotor stssuhaltex·., um die Beschädigung so klein wie möglich zu halten.

Es ist bekannt _s das Förderband mit quer im Band eingebettet©» Leiterdrähten in festgelegten Abständen oder alternativ mit Kurs;■?.shlußspulen an bestimmten Stellen des Bandes zu versehen. Diese Leiter oder Kurzschludepulen werden ciami von auf dem Förderband erzeugten Längsrissen beschädigt» und diese Beschädigung der Leiter oder Spulen wird direkt mittels einer Kontakteinrichtimg bzw. eines berOhrungsfreien Indukticnasystems festgestellt» um. aen Antriebsmotor und. demzufolge die Bewegung des gesamten Förderbandes anhalte-a zu können* Die Leiter und Kurzschlu3;spule& unterliegen ö®= doch zwangsläufig immer wiederkehrendes Biegungen während des Betriebes des Förderbandes und können daher beschädigt werden, bevor die Längsrisse auf dem Band auftreten, was dazu führt, dass die Feststellung von Schäden nicht mit der gewünschten Sicherheit erfolgen kann. Ferner führt eis Förderband normalerweise Zick-Zaek- und Schwingbeweguzigeii aus, und die Förderanlage ist häufig im Freien installierte Daher haben die erwähnten Kontakteinrichtungen den Nachteil_g dass der Kontakt bisweilen unvollständig ist, was zu fehlerhafter Anzeige führt, während es bei den berührungsfradea Systemen sehr schwer ist, den Ort für die indiiktiw richtig festzulegen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bandförderer zu schaffen, bei dem die Längsrisse fehlerfrei festgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch mit dem Förderband verbundene magnetische Teile, magnetisierbare Teile, die mit dem Förderband verbunden sind und in der Weise den magnetischen Teilen zugeordnet sind, dass sie die magnetischen Teile kurzschliessen, durch eine nahe beim Förderband angeordnete Detektoranlage zur Messung des von den magnetischen Teilen erzeugten äusseren magnetischen Feldes und durch eine Schaltung zur Verarbeitung der Detektorsignale.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen?

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bandförderers mit der erfindungsgemässen Einrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Bandförderers nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Förderband in Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Förderbandes;

Fig. 5 eine elektrische Schaltung der erfindungsgemässen Einrichtung;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der magnetischen Felddichte und dem Anzeigewert bei Gummimagneten wiedergibt;

Fig. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen

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dem Abstand des Detektors des Bandförderers und dem Anzeigewert wiedergibt;

Fig. 8 u. 9 Draufsichten auf einen Teil von weiteren

Ausführungsbeispielen eines Bandförderers mit der erfindungsgemässen Einrichtung;

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht eines ^ weiteren Ausführungsbeispiels eines Band-

■ förderers mit der erfindungsgemässen

Einrichtungι

Fig· 11 eine Draufsicht auf einen Teil des Bandförderers nach Fig. 10 und

Fig. 12 u. 13 Blockschaltbilder von zwei Ausführungsbeispielen der Detektorschaltung.

In Fig. 1 ist ein Bandförderer mit der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch dargestellt. Das Förderband 1 erstreckt sich zwischen Rollen 2 und 3 und wird von einem Mo-™ tor M> angetrieben. Erze oder Ähnliches werden über eine Gleitbahn 4 zugeführt und auf dem Band nach rechts transportiert· Innerhalb der Bandschleife sind Detektoren SS an bestimmten Stellen, an denen die grösste Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Rissen besteht, angeordnet. Wenn sich Längsrisse auf dem Band zeigen, wird das Ausgangssignal des Detektors SS von einem Verstärker AMP verstärkt und einer Steuerschaltung CC zugeführt, die den Motor M anhält. Fig. 2 zeigt das Band 1, bei dem ein Teil des Deckgummis entfernt ist. In bestimmten Abständen längs des Bandes sind ' Gummimagnete 5 und magnetisierbar Körper 6, wie z.B. Eisenplättchen, quer zur Richtung des Bandes 1 eingebettet. Jeder

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Gummimagnet 5 hat Nord- bzw. Südpole auf seinen schmalen Längsseiten, wie es der Querschnitt in Fig. 3 zeigt. Das Förderband 1 besteht in diesem Falle aus Gummimaterial. Der Gummimagnet 5 kann auf der Bandoberfläche fest angebracht werden, ohne die Eigenschaften des Förderbandes 1 zu beeinträchtigen. Der magnetisierbare Körper 6 dient dazu, den Gummimagneten 5 magnetisch kurzzuschliessen· Der magnetisierbare Körper 6 wird durch magnetische Anziehungskräfte dicht beim Gummimagneten 5 gehalten und ist in seiner Lage durch ein Deckgummi 7 fixiert. Eine Anzahl von Stahlkabeln kann in bestimmten Abständen im Förderband 1 eingebettet sein.

Normalerweise liegt das magnetische Feld des Gummimagneten in dem magnetisierbaren Körper 6. Nur ein sehr kleiner Anteil des magnetischen Feldes gelangt nach draussen, so dass das Ausgangssignal des Detektors SS vemachlässigbar klein ist. Wenn ein Längsriss a wie in Fig. 2 erzeugt wird, wird der Gummimagnet 5 zusammen mit dem Kern des Bandes eingerissen, wogegen der magnetisierbare Körper 6, z.B. ein Eisenplättchen, lediglich gegenüber dem Gummimagneten 5 verschoben wird, ohne eingeschnitten zu werden. Die Verschiebung des magnetisierbaren Körpers 6 ist in der linken Hälfte von Fig. 3 dargestellt und erfolgt normalerweise so, dass er durch den Deckgummi 7 nach aussen bricht. Demzufolge erreicht das magnetische Feld des Gummimagneten 5 den Detektor SS, der ein Detektorsignal erzeugt, das das Auftreten eines Längsrisses anzeigt. Der Detektor SS zur Messung der Magnetfelddichte kann aus Induktionsspulen, Magneten, Dioden, Relais oder magnetisch empfindlichen Widerstandselementen bestehen. Wie Fig. 2 zeigt, kann eine Anzahl von über die ganze Breite des Bandes verteilten Detektoren SS oder ein einziger länglicher Detektor wie in der linken Hälfte von Fig. 2 verwendet werden. Wenn das Ausgangssignal des De-

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tektors gross genug ist, kann es die Steuerschaltung des Motors M in dem Sinne erregen, dass der Motor angehalten wird.

In Fig. 4 sind der Gummimagnet 5 und der magnetisierfoare Körper 6 im Vergleich Hit der Lage in Fig. 3 um 90° gedreht

angeordnet. Normalerweise wird durch den magnetisierbarer, Körper 6 ein magnetischer Kurzschluss bewirkt· Wenn die Längsrisse auf dem Band auftreten, werden der magnetisiert bare Körper 6 und der Gummimagnet f? voneinander getrennt, " was zur Folge hat, dass das Magnetfeld des Gummimagxieten den Detektor SS durchdringt.

Ein Ausführungsbeispiel der Schaltung mit den Detektoren SS₅ dem Verstärker AMP und der Steuerschaltung CC ist in Fig. dargestellt; dabei werden die Detektoren SS von Induktions~ spulen gebildet. Der Verstärker AMP besteht aus drei Transistoren Q1 bis Q3» acht Widerständen El bis ES und vier Kondensatoren C1 bis C4» Eine Sp&snimgsquelle B1 ist über einen Schalter S4 mit der Verstärkerschaltung Verbmidcn, deren Ausgang über den Kondensator C4 auf eine Gleich» richterschaltung mit Dioden D in Brlickenschaltimg gegeben wird. Der Gleichrichterausgang wird auf ein Messrelais ML geführt. Dessen Kontakt wird geschlossen, wenn Längsriss© festgestellt werden. Dadurch wird Spannung von einer Spannungsquelle B2 zur Steuerung auf einen Thyristor SR gegeben, der seinerseits leitend wird· Ein Strom fllesst von einer Spannungsquelle B3 zu einem Relais L1, wodurch ein Schalter S1 von Kontakt a auf Kontakt b umgeschaltet wird_e Ein Relais L2 wird enterregt,und dessen Schalter S2 öffnet sich und trennt eine Dreiphasenweehselstromquelle AG abc Dadurch wird der Motor M angehalten, tmd ein Alarm k auegelöst werden, um das Auftreten eines Längsrisses

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-zeigen. S3 ist ein Rückstellschalter, der geöffnet wird, um die Schaltung in ihren Anfangszustand zurückzubringen.

Die Beziehung zwischen der Oberflächenfeiddichte Bf (in Gauss) des Gummimagneten 5 und dem Anzeigestrom I (in /UA) des Messrelais HL ist in Fig. 6 dargestellt, wobei die Transportgeschwindigkeit des Bandes 150 m/min beträgt.

Aus Fig. 6 ist zu ersehen, dass der Stromwert 50 /UA bei einer Oberflächenfeiddichte von 100 G und 170 yuA bei einer. Dichte von 200 G beträgt· Wenn der Arbeitspunkt des Messrelais ML auf über 50 /uA eingestellt ist, dann reicht ein Gummimagnet 5 mit einer Oberflächenfelddichte von über 100 G aus.

In Fig. 7 ist die Beziehung zwischen dem Anzeigestrom I des Messrelais ML und dem Abstand L zwischen dem Band 1 und dem Detektor SS dargestellt, wobei die Oberflächenfeiddichte des Gumiaimagneten 250 G und die Transportgeschwindigkeit des Bandes 150 m/min beträgt.

Wenn wie oben der Arbeitspunkt des Messrelais ML auf grosser als 50 /uA eingestellt ist, kann der Detektor SS in einem Abstand L von bis zu 40 mm angeordnet werden, um noch Längsrisse feststellen zu können»

Je höher die magnetische Oberflächenfelddichte des Gummimagneten 5 ist, desto gröss-er ist der Anzeigewert· Um eine grosse Oberflächenfelddichte sicherzustellen, ist es erwünscht, das Mischungsverhältnis von Ferritpulver zu Gummi zu vergrössern bzw· einen grossen Anteil für das Ferritpulver vorzusehen· Gewichtsverhältnisse A der Mischung aus Gummi und Ferritpulver sind in Tabelle 1 zusammen mit ihren mechanischen und magnetischen Eigenschaf-

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ten dargestellt.

Tabelle 1	: Hc	1500	Oe	1:3'	1:4	1:5	1:6	1:8	1:10	1:12
BaO-6Fe₂O,	Br	2000	G	68	70	80	85	89	94	97
	1:1	1:2	100	82	65	64	61	48	22
A	51	60	500	420	350	100	40	25	10
Härte (JIS)	140	112	800	1000	1120	1200	1400	1800	1900
Zugfestig keit ₀ (kg/cm*¹)	600	550	660	840	940	1050	1180	1360	1440
Dehnung <*)	100	500
Br (G)	85	420
Hc (Oe)

In der Tabelle bezeichnet Br die Remanenz in Gauss (G) und Hc die Koerzitivkraft in Oersted (Oe). Bei den Ferritpulvern handelt es sich um Bariumferrit (BaO·6Fe₂O₃) mit Hc = 1500 Oe \ und Br ^ 2000 G. Wenn eine magnetische Oberflächenfeiddichte des Gummimagneten von mehr als 100 G gewünscht ist, sollte das Gewichtsverhältnis A kleiner als 1:1 sein. Wenn das Gewichtsverhältnis ungefähr 1:12 beträgt, verliert die Mischung ihre Biegsamkeit und bricht leicht. Daher ist es erforderlich, das Gewichtsverhältnis A der Mischung auf grosser als 1:10 festzusetzen.

Die Beziehung zwischen Dicke und magnetischer Oberflächenfelddichte des Gummimagneten ist in Tabelle 2 dargestellt.

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Tabelle 2

Dicke (mm) 0,5 12 3 4 5 6

magnetische

Felddichte (G) 75 130 200 269 330 400 500

Ein Gummimagnet möge z.B. eine Breite von 10 mm und eine Länge von 100 mm haben, wobei sich die Nord- und Südpole auf den schmalen Längsseiten befinden, sowie ein Gewichtsverhältnis von 1:8 aufweisen. Wenn die magnetische Oberflächenflussdichte mehr als 100 G betragen soll, dann muss der Magnet dicker als ein Millimeter sein. Da die Dicke des Deckgummis 7 des Bandes 1 im allgemeinen 2 bis 6 mm beträgt, soll die Dicke des Gummimagneten in dem Bereich von 1 bis 5 mm liegen, da die Dicke des Gummimagneten 5 so begrenzt sein muss, dass sich der Gummimagnet 5 unterhalb des Deckgummis 7 befindet. Ferner muss die Breite des Gummimagneten vorzugsweise in Abhängigkeit vom Radius der Rollen 2 und 3 bestimmt werden. Eine Ubermässig grosse Breite ist nicht erwünscht. Die geeignetste Breite liegt bei ungefähr 10 mm.

Der magnetisierbar Körper 6 sorgt für die magnetische Kurzschliessung des Magneten 5, und er muss daher so gross sein, dass er beim Kurzschluss nicht gesättigt ist. Vorzugsweise sollte er so gross sein, dass er die magnetisierende Oberfläche des Gummimagneten 5 bedeckt.

Eine Eisenplatte von ungefähr 0,2 bis 1 mm Dicke 1st für diese Aufgabe am besten geeignet. Es ist vorteilhaft, den magnet!sierbaren Körper 6 so anzuordnen, dass er sofort gegenüber dem Gummimagneten 5 verschoben wird, wenn ein Längs-

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riss auftritt. Es ist ferner möglich, den magnetisierbaren Körper 6 aus einer Mischung von Gummi und einem grossen Anteil magnetisierbaren Pulvers herzustellen. Dadurch kann vermieden werden, dass die Eigenschaften des Bandes 1 zu sehr beeinträchtigt werden. Denn auch dadurch, dass das Band im Vergleich mit dem Gummimagneten 5 andere mechanische Eigenschaften erhält, kann das Band gegenüber dem Gummimagneten beim Auftreten von Längsrissen verschiebbar gemacht werden wie im Falle der Eisenplättchen.

Förderbänder, die länger als einige hundert Meter sind, haben ein oder mehrere Kabel 8 eingebettet. Dieses Kabel ist an der Verbindungsstelle des Förderbandes 1 nicht magnetisch geschlossen, so dass das magnetische Feld des Gummimagneten 5 über das Kabel 8 an der Verbindungsstelle austreten kann. An dieser Stelle wird vom Detektor SS jedoch nur eine Signalspannung von ungefähr 1,5 mV abgegeben, wogegen die vom Detektor SS beim Gummimagneten abgegebene Signalspannung ungefähr 2 mV beträgtj wenn keine Längsrisse vorhanden sind bzw. wenn der Gummimagnet 5 durch den magnetisierbaren Körper 6 magnetisch kurzgeschlossen ist. Daher wird von dem Verbindungsstück eine fehlerhafte Anzeige nicht ausgelöst. Wenn Längsrisse erzeugt werden, beträgt die Signalspannung ungefähr 40 mV, d.h. ungefähr das Zwanzigfache der ursprünglichen Signalspannung. Daher ist es leicht, das Band freizuhalten von magnetischen Fremdeinflüssen, die z.B. von Magnetit herrühren könnten. Wenn als Detektor SS eine Induktionsspule verwendet wird, ist die Signalspannung am Detektor gross, solange die Geschwindigkeit des Bandes 1 gross ist. Daher ist dieser Detektor speziell für den Betrieb mit hohen Bandgeschwindigkeiten geeignet.

Die Signalspannung, die in der Grössenordnung von 2 mV liegt, wird pulsierend erzeugt, da die Gummimagnete 5 in bestimmten,

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annähernd gleichen Abständen eingebettet sind. Diese Impulse werden auf eine geeignete Schaltung zur Überwachung des normalen Betriebes des Förderbandes 1 gegeben. Wenn Längsrisse auftreten, wird die Signalspannung grosser. Sobald die Signalspannung einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird dies als Anzeichen für einen Riss gewertet.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann daher der Detektor mit Hilfe eines Gummimagneten, dessen stoffliche Zusammensetzung weitgehend der des Bandes gleicht, Längsrisse feststellen. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass Längsrisse mit grosser Sicherheit festgestellt werden, ohne dass die Eigenschaften des Förderbandes verschlechtert werden. Da der magnetisierbare Körper dünn ist, ist es unwahrscheinlich, dass er eine fehlerhafte Anzeige hervorruft, solange er nicht stark gegenüber dem Gummimagneten verschoben wird, obwohl er während des Laufens des Bandes abgeschnitten werden kann.

Bei sehr breitem Förderband 1 besteht die Gefahr, dass der magnetisierbare Körper 6 zusammen mit dem Gummimagneten 5 zerschnitten wird. Diese Gefahr wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 vermieden. In diesem Fall sind Paare aus Gummimagneten 5 und magnetisierbaren Körpern 6 in Zick-Zack-Anordnung im Förderband eingebettet, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Die Paare aus Gummimagneten 5 und magnetisierbaren Körpern überlappen sich etwas. Obwohl das Förderband breit ist, wird der magnetisierbare Körper mit Sicherheit auf Grund des Einflusses eines Längsrisses a vom Gummimagneten 5 weggezogen.

Ausführliche Versuche haben ergeben, dass Längsrisse im Band den magnetisierbaren Körper 6 mit Sicherheit verschieben, wenn das richtige Verhältnis zwischen der Haftkraft des magneti-

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sierbaren Körpers 6 am Gummimagneten j? und der durch Längsrisse verursachten, auf den magnetisierbaren Körper 6 ein- , wirkenden Verschiebekraft eingehalten wird. Die Versuche waren erfolgreich, wenn die Abmessungen Y, X und W so gewählt waren, dass

Y £ 335X + 185 .
bei 0,3 £ X < 1,5' und W< 20

erfüllt sind, wobei Y die Länge des magnetisierbaren Körpers fc in mm, X seine Dicke in mm und W seine Breite in mm bedeuten. Die Breite beträgt maximal 20 mm und ist vorzugsweise 8 mm. Die Begründung für die genannten Bedingungen wird im folgenden angegeben.

Das Förderband hat unter üblichen Betriebsbedingungen einen U-förmigen Querschnitt bzw, Trogform. Aufgrund dieser Bandform sollte die Dicke X des magnetisierbaren Körpers 6 gleich oder kleiner als 1,5 mm sein, um zu verhindern, dass der magnetisierbare Körper bei wiederholten Biegungen durch den Deckgummi bricht. Wenn die Dicke X weniger als 0,3 mm beträgt, könnte der magnetisierbare Körper brechen, ohne dass er vom Gummimagneten 5 weggezogen wird. Diese Anforderungen P führen zu der Bedingung 0,3 - X - 1,5. Wenn schliesslich der magnetisierbare Körper 6 über eine Rolle läuft, kann er sich auf der Rolle nicht leicht biegen, wenn die Breite W des magnetisierbaren Körpers 6 zu gross ist, so dass aus dieser Schwierigkeit eine Beschädigung des Förderbandes 1 resultieren könnte. Wenn der magnetisierbare Körper 6 zu breit ist, kann er der Biegung des Förderbandes 1 nicht folgen und schneidet durch das Band. Daher sollte die Breite W des magnetisierbaren Körpers weniger als 20 mm betragen.

Im folgenden wird ein Versuch zu dem Verhältnis von Dicke X

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und Länge Y des magnetisierbaren Körpers 6 beschrieben. Bei diesem Versuch wurde ein Förderband mit 40 Stahlkabeln im Abstand von 15 mm und mit einem Durchmesser von 4,1 mm verwendet. Die Rollen hatten einen Durchmesser von 500 mm, und der Abstand zwischen den Rollen betrug 5 m. Die Bandgeschwindigkeit betrug 100 m/min. Die Anlage war ein 30°- Trogförderer in fünf Einheiten. Ein Schneidwerkzeug von 5 cm Breite und 5 cm Länge wurde absichtlich in das Band gedrückt, um das Verhalten des Gummimagneten und des magnetisierbaren Körpers zu untersuchen. Dieser Versuch führte zu den in Tabelle 3 wiedergegebenen Ergebnissen.

Tabelle 3

X (mm)

Y (mm)

0,3	250
0,5	250
0,5	360
1,0	360
1,0	600
1,5	600
1,5	700

Magnetisierbarer Körper ist zerschnitten nicht zerschnitten,verschoben zerschnitten nicht zerschnitten,verschoben zerschnitten nicht zerschnitten,verschoben zerschnitten

Als Resultat ergibt sich, dass der magnetische Körper die Bedingungen Y £ 335X + 185, 0,3 ί X £ 1,5 und W < 20 erfüllen muss. Ein magnetisierbarer Körper, der diese Bedingungen erfüllt, kann auf Grund seiner Verschiebung gegenüber dem Gummimagneten zur Feststellung von Längsrissen dienen.

Bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich der magnetisierbar Körper dicht bei

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dem magnetischen Pol des Gummimagneten in der Weise, dass sie teilweise aufeinanderliegen, und Gummimagnet und magnetischer Körper sind quer zum Förderband zickzackförmig angeordnet. Mit dieser Anordnung kann selbst bei breiten Bändern das Auftreten von Längsrissen leicht festgestellt werden. Üblicherweise ist der magnetisierbare Körper kürzer als die Breite des Bandes und beeinträchtigt die Biegsamkeit des Bandes nicht. Eine teilweise Überlappung der Paare aus Gummimagnet und magnetisierbarem Körper ermöglicht es ferner, an einer beliebigen Stelle des Bandes auftretende Längsrisse festzustellen.

Der Gummimagnet 5 wird durch den magnetisierbaren Körper 6 magnetisch kurzgeschlossen. Der Magnet erzeugt jedoch ein geringes magnetisches Streufeld. Wenn zum Beispiel die Stärke des magnetischen Streufeldes mit "1·* gekennzeichnet wird und die Stärke des äusseren magnetischen Feldes, das durch Verschiebung des magnetisierbaren Körpers 6 erzeugt wird, durch "1O¹¹ gekennzeichnet wird und der Gummimagnet 5 in zehn Einheiten quer zum Band eingebettet ist, beträgt die magnetische Feldstärke für einen Detektor SS, der parallel zur Bandbreite angeordnet ist, während des normalen Betriebes "10¹¹I dagegen beträgt sie ¹¹ISJ", wenn der magnetisierbare * Körper 6 eines Gummimagneten durch einen Längsriss verschoben 1st.

Somit wird die Stärke des magnetischen Feldes am Detektor SS durch einen Längsriss annähernd verdoppelt. Der Unterschied in der Feldstärke wird dann gemessen, so dass schliesslich ein Längsriss festgestellt wird. Es kann jedoch bisweilen geschehen, dass die von einem Gummimagneten 5 herrührende auf den Detektor SS wirkende magnetische Feldstärke geringer als "ΙΟ* ist, wenn ein Längsriss auftritt, wodurch die Änderung des gesamten äusseren Feldes verringert und die Anzeige

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nicht mit Siche-rheit ausgelöst wird. Wenn andererseits ein grösserer Stoss oder eine Schwingung auf das Förderband 1 Übertragen wird, während es über den Detektor SS läuft, oder wenn ein Störsignal zusätzlich überlagert wird, wird ebenso ein Detektorsignal am Detektor SS erzeugt, wie wenn sich das äussere magnetische Feld stark verändert hat, wodurch ein fehlerhafter Betrieb hervorgerufen wird. Diese Schwierigkeit kann dadurch vermieden werden, dass eine grosse Differenz zwischen dem Detektorsignal bei normalem Betrieb und dem beim Auftreten eines Längsrisses vorgesehen wird. Es ist jedoch auch dann nicht möglich, einen Riss festzustellen, wenn das Detektorsignal beim Auftreten eines Längsrisses niedriger als das gewünschte Grenzsignal ist, so dass eine genaue Anzeige des Längsrisses nicht erfolgen kann.

Diese Schwierigkeiten werden bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 vermieden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Detektor quer zur Längsrichtung des Förderbandes 1 ausgerichtet. Der Gummimagnet 5 und der magnetisierbare Körper 6 auf der Oberseite des Gummimagneten sind kürzer als die Breite BW des Bandes 1. Die Gummimagnete und die magnetisierbaren Körper sind parallel zur Querrichtung des Bandes und mit Abstand schräg hintereinander auf einer Linie L angeordnet, die schräg zur Querrichtung des Bandes verläuft. Die Gummimagnete 5 sind somit in bestimmten Abständen in Längsrichtung des Bandes 1 angeordnet. Sie sind ferner so angeordnet, dass ein Ende eines Gummimagneten 5 das Ende des nächsten Gummimagneten um eine Länge b in Querrichtung des Bandes überlappt. Die Länge Y der einzelnen Gummimagneten wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der Remanenz sowie der Biegsamkeit und Breite des Bandes 1 bestimmt. Die Länge b kann wahlweise unter Berücksichtigung des Abstandes d festgelegt werden, der vorzugsweise,aber nicht notwendigerweise

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für alle Gummimagnete gleich ist. Die Linie L kann somit eine Gerade sein.

Bei diesem Ausführungsbeispiel soll die Stärke des magnetischen Feldes von einem Gummimagneten 5 am Detektor SS bei normalem Betrieb "1" und dann, wenn der magnetische Körper beim Auftreten eines Längsrisses vom Gummimagneten 5 weggeschoben ist, ^M10^w sein. Das Förderband bewegt sich in Pfeilrichtung, und in der.Nähe des Detektors SS befindet sich jeweils nur ein Gummimagnet 5, so dass die magnetische Feldstärke während des normalen Betriebes "1" beträgt und "10" wird, wenn ein Längsriss auftritt. Beim Auftreten eines Längsrisses steigt die magnetische Feldstärke am Detektor SS daher auf den zehnfachen Wert des Normalwertes an. Daher wirken sich andere Einflüsse nicht wesentlich aus.

Fig. 10 ist eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausfuhrungsbeispieles des erfindungsgemässen Bandförderers, und Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des gleichen Ausführungsbeispieles. Der Ort des Detektors SS am Förderband 1 ist vorzugsweise so gewählt, dass er das magnetische Feld des im Band 1 eingebetteten Gummimagneten 5 t leicht messen kann· .Der Detektor SS besteht aus Hilfsdetektorelementen 4aL und 4aR und Hauptdetektorelementen 4bL und 4bR. Zuerst messen die Hilfsdetektorelemente 4aL und 4aR das magnetische Feld des im Band 1, das sich in Richtung des Pfeiles bewegt, eingebetteten Gummimagneten 5. Diese Detektorsignale werden zusammen mit dem Signalen der Hauptdetektorelemente 4bR und 4bL, die danach den Fluss aufnehmen, verarbeitet. Nur wenn beide Hilfsdetektorelemente ihre Detektorsignale gleichzeitig erzeugen, erfolgt eine Auswertung der Hauptdetektorsignale. Wenn die Hauptdetektorelemente 4bR und 4bL identische Detektorsignale liefern, so wird dies als Normalzustand gewertet. Wenn eines von beiden im Verhältnis grosser ist, wird dies als Hinweis auf

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einen Längsriss gewertet. Dies geschieht deshalb, weil ein Detektorsignal auch vom Streufeld eines Gummimagneten erzeugt wird, der durch einen magnetisierbaren Körper 6 kurzgeschlossen ist. Wenn zum Beispiel das magnetische Streufeld durch ⁿ1ⁿ gekennzeichnet ist und das magnetische Feld in dem Fall, dass der magnetisierbare Körper 6 durch das Auftreten eines Längsrisses verschoben ist, durch "10" gekennzeichnet ist, dann erzeugt das Hauptdetektorelement 4bL im Normalbetrieb ein Detektorsignal ⁿ5^M, und das andere Hauptdetektorelement 4bR erzeugt ebenfalls ein Detektorsignal, das dem magnetischen Streufeld ^W5ⁿ entspricht, wenn zum Beispiel zehn Einheiten von Gummimagneten 5 eingebettet sind. In diesem Fall ist die Differenz der Detektorsignale der Hauptdetektorelemente 4bR und 4bL Null. Wenn Jedoch ein Längsriss auftritt, entspricht das Detektorsignal zum Beispiel des Hauptdetektorelementes 4bL dem magnetischen Feld "5", wogegen das andere Detektorsignal dem magnetischen Feld "14" entspricht. Dann beträgt die Differenz der beiden Detektorsignale "9". Daraus wird deutlich, dass ein Längsriss mit Sicherheit festgestellt werden kann. Wenn ferner das Förderband durch eingebettete Stahlkabel verstärkt ist und diese Stahlkabel einen hohen Kohlenstoffgehalt haben, kann das Förderband bisweilen teilweise magnetisiert sein, so dass die Feststellung von Längsrissen allein aus der Stärke des magnetischen Feldes zu einer Fehlanzeige führen kann. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann es Jedoch nur dann zur Anzeige eines Längsrisses kommen, wenn zuerst in beiden der Hilfsdetektorelemente 4aL und 4aR gleichzeitig je ein Detektorsignal erzeugt wird. Denn selbst wenn ein nicht gleichförmiges magnetisches Feld zwischen den Gummimagneten vorliegt, darf keine fehlerhafte Anzeige ausgelöst werden. Wenn sich zufällig in dem Band 1 ausser den Gummimagneten in der linken und der rechten Hälfte des Bandes etwas befindet, das ein magnetisches Feld erzeugt, so kann die Anzeige eingeleitet werden. Wenn das

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linke und das rechte magnetische Feld gleich sind, wird nicht festgestellt, dass ein Längsriss erzeugt worden ist, selbst wenn die Anzeige eingeleitet worden ist. Das rechte und das linke magnetische Feld können jedoch durch entsprechendes Einbetten der Gummimagnete beim Zusammenbau des Förderbandes ausgeglichen werden.

Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm einer Detektorschaltung für die Durchführung der beschriebenen Operationen. In der Zeichnung kennzeichnen AaL, AaR, AbL und AbR Verstärker; AND 1 und AND 2 bezeichnen UND-Gatter; DFA bezeichnet einen Differenzverstärker; SM bezeichnet einen monostabilen Multivibrator, und CC bezeichnet eine Ausgangssteuerschaltung. Das UND-Gatter AND 1 liefert ein Ausgangssignal, wenn die Hilfsdetektorelemente 4aL und 4aR ihr Detektorsignal gleichzeitig erzeugen. Der monostabile Multivibrator SM hält das Ausgangssignal des UND-Gatters AND 1 für die Zeitdauer, die dem Zeitunterschied zwischen den Detektorsignalen der Hilfsdetektorelemente 4aL und 4aR einerseits und den Detektorsignalen der Hauptdetektorelemente 4bL und 4bR andererseits entspricht. Wenn dieser Zeitunterschied genau eingestellt werden kann, kann der Multivibrator durch eine Verzögerungsschaltung ersetzt werden. Anderenfalls kann

" alternativ eine Impulsbreitendehnschaltung verwendet werden.

Der Differenzverstärker DFA bildet die Differenz der Detektorsignale der Hauptdetektorelemente 4bL und 4bR. Wenn die Ausgangsgrösse des Differenzverstärkers und die Ausgangsgrösse des monostabilen Multivibrators SM gleichzeitig vorliegen, liegt ein Ausgangsεignal am UND-Gatter AND 2 vor, das die Ausgangssteuerschaltung CC ansteuert, so dass angezeigt wird, dass ein Längsriss aufgetreten ist oder dass der Förderbandantriebsmotor angehalten und ein Alarm ausgelöst wird.

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Fig. 13 zeigt ein Biockdiagramm einer weiteren Detektorschaltung für das zuletzt beschriebene Ausftihrungsbeispiel. In dieser Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 12. Bei dieser Detektorschaltung bezeichnet ferner PG einen Impulsgenerator, IH1, IH2 und IH3 Sperr-Gatter, MD1 und MD2 Modulatorschaltungen; LPF ist ein Tiefpass; HPF ist ein Hochpass; PD ist eine Impulsanzeigeschaltung, und AMP ist ein Verstärker. Der Impulsgenerator PG erzeugt eine Impulsfolge mit viel grösserer Frequenz als die Detektorsignale der Haupt- und Hilfsdetektorelemente. Die Detektorsignale der Hauptdetektorelemente 4bL und 4bR modulieren in den Modulatorschaltungen MD1 und MD2 diese Impulsfolgen. Diese Modulationen werden jedoch nicht ausgelöst, wenn die Sperr-Gatter IH1 und IH2 geschlossen sind, d.h. in der Zeit, während der die monostabilen Multivibratoren SM, die durch die Detektorsignale der Hilfsdetektorelemente 4aL und 4aR erregt werden, das Detektorsignal liefern. Die modulierten Detektorsignale der Hauptdetektorelemente 4bR und 4bL werden Je auf den Tiefpass LPF und den Hochpass HPF gegeben. Die Bandbreite des Hochpasses HPF ist auf die Impulsfrequenz des Impulsgenerators PG eingestellt, so dass das Detektorsignal des Hauptdetektorelementes 4bR bzw· 4bL durch den Tiefpass LPF läuft und von dem Verstärker AMP verstärkt wird. Danach wird die Differenz der Detektorsignale der Hauptdetektorelemente in dem Differenzverstärker DFA gebildet. Diese Differenz geht durch das Sperr-Gatter IH3 und steuert die Ausgangssteuerschaltung CC an, wenn am Ausgang der Impulsanzeigeschaltung kein Signal vorliegt. Wenn jedoch die Detektorsignale der Hilfsdetektorelemente 4aR und 4aL nicht gleichzeitig erzeugt werden, läuft die Impulsfolge des Impulsgenerators PG durch den Hochpass und wird in der Impulsanzeigeschaltung PD angezeigt, deren Ausgang das Sperr-Gatter IH3 sperrt, so dass das Ausgangs-

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signal des Differenzverstärkers DFA nicht auf die Ausgangssteuerschaltung CC gelangt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Detektorschaltung dient der in Fig. 13 links von der gestrichelten Linie dargestellte Teil zur Aufnahme der Signale, wodurch zwei Signalstränge erforderlich werden; Fehlanzeigen aufgrund von Störsignalen werden vermieden.

Bei dem zuletzt beschriebenen AusfUhrungsbeispiel des Bandförderers ist dafür gesorgt, dass Längsrisse von den Hauptdetektorelementen nur dann festgestellt werden, wenn ein P Detektorsignal von den Hilfsdetektorelementen 4aL und 4aR gleichzeitig erzeugt wird. Diese Schaltung erzeugt keine Fehlanzeigen aufgrund der magnetischen Felder von Verstärkungskabeln· Die Feststellung von Längsrissen erfolgt durch die Differenz der Detektorsignale der Hauptdetektorelemente 4bR und 4bL, wodurch die Anzeigeempfindlichkeit sehr wirkungsvoll erhöht wird.

Die Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann in Anwendung auf die verschiedensten Zwecke weitgehend abgewandelt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Einrichtung zur Feststellung von Rissen in einem Förderband, gekennzeichnet durch mit dem Förderband (1) verbundene magnetische Teile (5), magnetisierbare Teile (6), die mit dem Förderband verbunden sind un4 in der Weise den magnetischen Teilen zugeordnet sind, dass sie die magnetischen Teile kurzschliessen, durch eine nahe beim Förderband angeordnete Detektoranlage (SS) zur Messung des von den magnetischen Teilen erzeugten äusseren magnetischen Feldes und durch eine Schaltung (AMP, CC) zur Verarbeitung der Detektorsignale·
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Teile (5) aus einer Mischung aus Gummimaterial und Ferritmaterial und die magnetisierbaren Teile (6) aus eisenhaltigem Material bestehen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Teile eine Anzahl einzelner Magnete (5) sind, die jeweils quer zur Bandlängsrichtung und mit Abstand voneinander angeordnet sind, und dass die magnetisierbaren Teile eine Anzahl einzelner magnetisierbarer Plättchen (6) sind, von denen jeweils eines auf einem der Magnete angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass die Magneten (5) und Plättchen (6) in dem Förderband (1) eingebettet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, dass Jeder der einzelnen Magneten (5) und jedes der zugeordneten Plättchen (6) aus einzelnen Magnet- bzw.

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Plättchenelementen besteht, die gestaffelt angeordnet sind, wobei benachbarte Elemente in Längsrichtung des Bandes (1) Abstand voneinander haben und sich in Querrichtung überlappen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Staffelung eine Zick-Zack-Anordnung gebildet it V₉
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

ψ dass durch die Staffelung eine stufenförmige Anordnung gebildet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7_t dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (¥) jedes magnetisierbaren Plättchens oder Plättohenelementes (6) kleiner als 20 mm ist, seine Dicke (X) zwischen 0,3 und 1,5 mm liegt und seine Länge (Y) weniger als 185 aaa plus 335 mal die Dick© beträgt.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dis Detektoranlage (SS) quer zur Längsrichtung des Förderbandes (1) angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranlage (SS) einen ersten Detektor (4bL) und einen zweiten Detektor (4bR) umfasst, die auf einer Linie quer zum Förderband (1) angeordnet sind,und jeder ein zur jeweiligen gemessenen Magnetfelddichte proportionales Signal erzeugen und dass die Schaltung einen Vergleicher zum Vergleich der Signale von den beiden Detektoren umfasst, der ein Ausgangssignal liefert, wenn die beiden Signale ungleich sind.

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11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranlage (SS) einen ersten Hilfsdetektor (4aL) und einen zweiten Hilfsdetektor (4aR), die auf einer Linie quer zum Förderband (1) angeordnet sind und jeder bei Feststellung eines magnetischen Feldes ein Hilfsdetektorsignal erzeugen, sowie einen ersten Hauptdetektor (4bL) und einen zweiten Hauptdetektor (4bR) umfasst, die auf einer Linie quer zum Förderband (1) angeordnet sind und in Längsrichtung des Bandes einen Abstand zu den Hilfsdetektoren aufweisen,sowie ein zur jeweiligen gemessenen Magnetfelddichte proportionales Hauptdetektorsignal erzeugen, und dass die Schaltung einen Vergleicher zum Vergleich der Hauptdetektorsignale umfasst, der nur dann ein der Differenz der Hauptdetektorsignale entsprechendes Ausgangssignal liefert, wenn die Hilfsdetektorsignale gleichzeitig erzeugt werden.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Vergleicher folgende Elemente gehören: ein erstes Gatter (AND1), das beim gleichzeitigen Auftreten der Hilfsdetektorsignale ein Steuersignal erzeugt, ein von dem ersten Gatter erregter Multivibrator (SM), der ein Steuersignal liefert, eine Differenzschaltung (DFA) zur Bildung der Differenz zwischen den Hauptdetektorsignalen, die ein Differenzsignal liefert, ein zweites Gatter (AND2), das von dem Steuersignal des ersten Gatters geöffnet wird und dann das Differenzsignal durchlässt, und eine Ausgangssteuerschaltung (CC), die von dem Differenzsignal angesteuert wird und die Anzeigeausgangsgrösse liefert.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Vergleicher folgende Elemente gehören:

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ein erster und ein zweiter Multivibrator (SM), die jeweils vom Ausgangssignal des ersten Hilfsdetektors (4aL) bzw. des zweiten Hilfsdetektors (4aR) angesteuert werden und einen ersten bzw. einen zweiten Sperrimpuls liefern, ein Impulsgenerator (PG), der eine Impulsfolge liefert, ein erstes Gatter (IH1) und ein zweites Gatter (IH2), die jeweils die Impulsfolge durchlassen, wenn der erste bzw. der zweite Sperrimpuls nicht vorliegt, eine erste Modulatorschaltung (MDi) und eine zweite Modulatorschaltung (MD2), die jeweils von dem ersten bzw. dem zweiten

Ψ Gatter die Impulsfolge erhalten und dieser jeweils das entsprechende Hauptdetektorsignal auf modulieren, eine erste und eine zweite Filteranordnung (LPF, HPF), auf die jeweils das modulierte Signal gegeben wird und von denen jede eine Impulsfolge, die dem modulierten Signal entspricht, sowie ein Detektorsignal, das dem modulierenden Signal entspricht, erzeugt, eine Differenzschaltung (DFA) zur Erzeugung eines Differenzsignals, das der Differenz zwischen den beiden Detektorsignalen von der ersten und der zweiten Filteranordnung entspricht, eine Impulsanzeigeschaltung (PD), die die Impulsfolgen von der ersten und der zweiten Filteranordnung vergleicht und,ein Sperrsignal liefert, wenn eine Impulsfolge anliegt, ein drittes Gatter (IH3), das beim Fehlen des Sperrsignals der Impulsanzeigeschaltung das Differenzsignal durchlässt, und eine Ausgangssteuerschaltung (CC), die von dem Differenz signal angesteuert wird und die Anzeigeausgangsgrösse liefert.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 bei einem Bandförderer mit Rollen und einer Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung der Detektoranlage bei Feststellung eines Risses die Antriebseinrichtung (M) abschaltet.

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