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Längsschlitzsicherung für Gurte in Band-
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förderanlagen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung
des Fördergurtes einer Bardförderanlage gegen Längsschlitzung durch verklemmte Gegerstände.
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Beim Betrieb der Bandförderanlagen für grobkörniges Schüttgut, wie
sie z.B. im Bergbau eingesetzt werden, kommt es immer wieder vor, daß sich insbesondere
an den Auf- oder Ubergabestellen des Fördergutes grobkörniges Fördergut oder Gegenstände
verklemmen, den Fördergurt durchdringen und ihn in Längsrichtung wie ein Messer
aufschlitzen.
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Nicht selten entstehen dabei Schlitze von mehreren hundert Metern
Länge. Es versteht sich, daß die Reparatur der so beschädigten Gurte zu langen Ausfallzeiten
der Bandförderanlage führt und kostenaufwendig ist.
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Eine bekannte Sicherunaseinrichtung besteht aus einem unterhalb des
Obergurtes angeordneten, das Unterteil der Auf- oder Ubergabestelle bildenden, in
Förderrichtung verfahrbaren
Wagen, dem ein Schalter zugeordnet
ist. Diese Sicherungseinrichtung arbeitet in der Weise, daß der den Gurt durchdringende
Gegenstand den Wagen gegen den Schalter verschiebt, so daß der Schalter ein Abschaltsignal
an den Antriebsmotor gibt. Die Betriebssicherheit der Schalteinrichtung ist in großem
Maße abhängig von der Sorgfalt, mit der die Überwachungseinrichtung eingebaut ist,
vom Wartungsaufwand, mit dem die Funktionsfähigkeit aufrechterhalten wird (Verschmutzung,
Feuchtigkeit, Rost), von der Einbaulage (horizontal oder geneigt) und der Zugspannung
im Fördergurt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung
für den Fördergurt einer Bandförderanlage zu schaffen, die möglichst frühzeitig
eine Störung durch einen sich verklemmenden Gegenstand erkennt und durch Stillsetzen
der Anlage einen weitestgehenden Schutz des Fördergurtes gegen Längsschlitzung gewährleistet.
Außerdem soll die Einrichtung möglichst wartungsarm sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für jede Auf-
und/oder Übergabestelle für das Fördergut mindestens ein Überwachungsorgan vorgesehen
ist, das charakteristische Werte für die Bewegung des Fördergurtes, insbesondere
für die Fördergeschwindigkeit, oder für die Belastung des Antriebes, insbesondere
für den Motorstrom des oder der Antriebsmotoren, überträgt, das den augenblicklichen
charakteristischen Wert mit den vorher aufgenommenen charakteristischen Werten vergleicht
und bei einer eine vorgegebene Abweichung übersteigenden Abweichung einen Abschaltbefehl
an den oder die Antriebsmotoren gibt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch einen sich verklemmendeit
und in den Fördergurt eindringenden Gegenstand infolge der Elastizittt des Fördergurtes
und der dem Eindringen entgegengerichteten Widerstandskraft des Fördergurtes eine
örtlich begrenzte Teilblockierung des Fördergurtes stattfindet, die eine örtlich
begrenzte Verminderung der Ceschwindigkeit des Fördergurtes und einen: Anstieg des
Motorstromes zur Folge hat.
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Durch den Vergleich der charakteristischen Werte, z.B.
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der Fördergeschwindigkeit und/oder des Motorstromes in der störungsfreien
Zeit und im Störungsaugenblick, läßt sich eine Gurtbeschädigung bereits in ihrer
Entstehungsphase erkennen. Da die Änderung der Fördergeschwindigkeit oder des Motorstromes
im Störungsfall sehr groß ist, durch andere Ursachen bedingte Änderungen der Fördergeschwindigkeit
aber wesentlich geringer sind, lassen sich Fehlinterpretationen der Geschwindigkeitsänderung
über die Wahl der Größe der zulässigen Abweichung ohne Schwierigkeiten eliminieren.
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Um eine drohende Längschlitzung möglichst frühzeitig zu erfassen,
ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung je ein Uberwachungsorg.tn für die charakteristischen
Werte in der Nähe jeder Auf- md/oder Übergabestelle, insbesondere in Förderrichtung,
unllittelbar vor dieser Stelle angeordnet, denn an den Aiif- und/oder übergabestellen
besteht die größte Gefahr, daß sich Gegenstände verklemmen. Da die Entfernung zwischen
der Auf- oder übergabestelle und dem Antriebsmotor häufig bis zu mehreren hundert
Metern betragen kann, ist eine beginnende Längsschlitzung des Bandes in der Erhöhung
des Motorstromes nur zeitverzögert
zu erkennen. Aus diesem Grunde
bleibt die Berücksichtigung des Motorstromes als charakteristische Größe auf die
Fälle beschränkt, bei denen die Auf- oder übergabestelle in der Nähe des Antriebsmotors
liegt.
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Um normale Änderungen in der Geschwindigkeit, wie sie z.B.
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beim Ein- und Abschaltvorgang auftreten, oder durch Longitudinalschwingungen
des Fördergurtes bedingte Geschwindigkeitsänderungen, einer möglichen Fehlinterpretation
zu entziehen, kann das Auswertegerät einen Speicher aufweisen, in den die charakteristischen
Werte zum Vergleich mit den nachfolgenden Werten eingespeichert werden. In einem
solchen Fall kann das Auswertecerät in Abhängigkeit von den eingespeicherten Werten
die Tendenz der folgenden charakteristischen Werte vorausbelechnen und miteinander
vergleichen. Sofern die gemessene Abweichung außerhalb einer bestimmten Bandbreite
liegt, wird ein Abschaltbefehl gegeben. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung werden
demnach die Besonderheiten der einzelnen Betriebsphasen (Einschalt- oder Abschaltphase
oder normale Betriebsphase) und die Belastung der Bandanlage mit berücksichtigt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert.
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Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Bandförderanlage mit einer Einrichtung
zur Sicherung des oder der Fördergurte gegen LängsscL litzung, Fig. 2 die Einrichtung
zur Sicherung des oder der Fördergurte gegen Längsschlitzung und
Fig.
3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Föraergeschwindigkeit eines Fördergurtes
und ein Diagramm für den zeitlichen Verlauf der Leistung des Antriebsmotors mit
durch die Längsschlitzung verursachten Änderung der Weise für die Geschwindigkeit
und den Motorst-om.
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Die in Fig. 1 dargestellte Förderanlage besteht aus zwei hintereinander
angeordneten Bandförderern 1, 2, deren Fördergurte von je einem Antriebsmotor 3,
4 angetrieben werden. An zwei Aufgabestellen wird über Zugabeeinrichtungen 5, 7
neues Fördergut auf die Bandförderer 1, 2 gegeben. Vom Bandförderer 2 gelangt das
Fördergut über eine Übergabestelle 6 auf den Bandförderer 1. Unmittelbar vor jeder
Auf- und Übergabestelle ist ein Überwachungsorgan 8, 9, 10 in Form eines Fühlers
für die Fördergeschwindigkeit der Fördergurte vorgesehen. Weitere, als Strommesser
ausgebildete Überwachungsorgane 11, 12 sind den Antriebsmotoren 3, 4 zugeordnet.
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Die überwachungsorgan 8 bis 12 beaufschlagen ein Auswertegerät 13
mit den augenblicklichen Werten der Fördergeschwindigkeit des bzw. der Fördergurte
unmittelbar vor den Aufgabe- und übergabestellen und belastungsabhängigen Größen
in Form des Motorstromes.
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Das Auswertegerät 13 gemäß Fig. 2 enthält z.B. mehrere Differenzierglieder
14, 15, 16, 18, 19 für die von den überwachungsorganen 8 bis 12 gelieferten augenblicklichen
Werte für die Geschwindigkeiten und die Motorströme. Diese
Werte
werden nach der Zeit differenziert und in ein Vergleichsgerät 17 mit einem Speicher
eingegeben. Die so abgespeicherten charakteristischen Werte für die Geschwindigkeiten
und für den Motorstrom stehen für den sich unmittelbar anschließenden Vergleich
mit den folgenden charakteristischen Werten zur Verfügung.
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Da die eingespeicherten Werte von der Belastung des Bandförderers
durch das Fördergut und von der Betriebsphase (Anschalt- oder Abschaltphase oder
normale Betriebsphase) bestimmt sind, finden beim Vergleich auch diese Einflußfaktoren
ihre Berücksichtigung. Es ist möglich, daß das Vergleichsgerät 17 unter Berücksichtigung
der verschiedenen Betriebsphasen eine unterschiedliche Bandbreite für den Soll-Istwertvergleich
vorgibt, bei dem ein Abschaltsignal für den Antriebsmotor 3, 4 ausgegeben wird.
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Entsprechend der Fig. 3 gilt bis zum Zeitpunkt t1 bzw.
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t2 der ausgezeicnnete Kurvenverlauf für die Geschwindigkeit des Bandförlerersbzw.
für die Motorbelastung (Motorstrom). Im Falle einer Störung zum Zeitpunkt t1 fällt
die Geschwindigkeit zunächst schlagartig ab. Diese Geschwindigkeitsänderung dauert
an, bis daß der sich verklemmende Gegenstand das Band durchdrungen hat Die Geschwindigkeit
steigt dann wieder auf den Normalwert an, wobei das Band geschlitzt wird. In Abhängigkeit
vom Abstand der Störstelle vom Antriebsmator ergibt sich wegen der Elastizität des
Fördergurtes zeitversetzt zum Zeitpunkt t2 ein Anstieg des Motorstromes über den
Normalwert.
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Wenn das Band geschlitzt ist, fällt der Motorstrom wieder auf seinen
Normalwert ab. In beiden Fällen weicht die
Kurve aber von ihrem
sonst typischen Verlauf ab. Dies gilt nicht nur für den Normalbetrieb, sondern auch
in der Einschaltphase, wie die gestrichelte Kurve zeigt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet auf folgende Art und Weise:
Mit den Uberwachungsorganen 8 bis 12 werden die Werte für die Geschwindigkeit des
bzw. der Fördergurte und für den Motorstrom ständig gemessen. Die gemessenen Werte
werden nach Differenzierung in den Differenziergliedern 14 bis 16, 18, 19 in das
Vergleichsgerät eingegeben und für den anschließenden Vergleich mit den folgenden
Werten bereitgehalten. Aus den abgespeicherten Werten läßt sich in jedem Augeblick
die Tendenz für die folgenden Werte berechnen, so daß bei einer extremen Abweichung,
wie sie für eine drohende Längsschlitzung durch einen sich verklemmenden Gegenstand
typisch ist, ein Abschaltsignal an die Schalter 20, 21 für die Antriebsmotoren 3,
4 geliefert wird. Um möglichst feinfühlig zu reagieren, wird das Abschaltsignal
aber nur dann durchgelassen, wenn nach einem zusätzlichen Vergleich, unter Berücksichtigung
des typischen Verlaufs der Kurven, feststeht, daß die Abweichung in der augenblicklichen
Betriebsphase nicht der normalen Abweichung der Geschwindigkeit oder der Stromaufnahme
in dieser Betriebsphase entspricht. Damit die differenzierten Werte im Vergleichsgerät
17 aber nur dann berücksichtigt werden, wenn die Anlage in Betrieb ist, erhält das
Vergleichsgerät 17 neben den differenzierten Werten ein aus der gemessenen Geschwindigkeit
der Fördergurte oder aus dem gemessenen Strom abgeleitetes Freischaltsignal.
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Zur Sicherung der Bandförderanlage gegen Längsschlitzung reicht es
aus, wenn nur die Geschwindigkeitswerte oder nur die Stromwerte gemessen werden.
Möglich ist aber auch, daß beide Werte gemessen werden und im Vergleichsgerät 17
verarbeitet werden. Die Sicherheit gegen Fehlmessung wird dadurch noch erhöht.