EP3724107A1 - Vorrichtung zur untersuchung einer förderanlage sowie steuereinheit, motorrolle und förderanlage und verfahren - Google Patents

Vorrichtung zur untersuchung einer förderanlage sowie steuereinheit, motorrolle und förderanlage und verfahren

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Publication number
EP3724107A1
EP3724107A1 EP18819069.8A EP18819069A EP3724107A1 EP 3724107 A1 EP3724107 A1 EP 3724107A1 EP 18819069 A EP18819069 A EP 18819069A EP 3724107 A1 EP3724107 A1 EP 3724107A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
conveyor
roller
conveyor system
motor roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18819069.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Hampe
Herbert Henze
Michael Margowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interroll Holding AG
Original Assignee
Interroll Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interroll Holding AG filed Critical Interroll Holding AG
Publication of EP3724107A1 publication Critical patent/EP3724107A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65G13/00—Roller-ways
    • B65G13/02—Roller-ways having driven rollers
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    • B65G2203/02—Control or detection
    • B65G2203/0266—Control or detection relating to the load carrier(s)
    • B65G2203/0275—Damage on the load carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65G2203/02—Control or detection
    • B65G2203/0266—Control or detection relating to the load carrier(s)
    • B65G2203/0291—Speed of the load carrier

Definitions

  • the invention relates to a device for inspecting a conveyor system with a motor roller and a control unit, a motor roller and a conveyor system and a method for examining a conveyor system with a motor roller.
  • Conveyors are used for different purposes in logistic applications. They can be used, for example, in pallet handling, in the conveyance of parcels in parcel delivery centers, for the transport of containers in warehouses of different types or for the transport of luggage in airports and in numerous other applications.
  • a conveyor system regularly comprises one or more conveyor sections, each of which comprises a plurality of juxtaposed rollers whose upper peripheral surface serves in each case for receiving the conveyed material.
  • motorized rollers can be used in conveyor systems with belt conveyors and / or belt conveyors in which motor rollers drive a belt and / or a belt and the belt and / or the belt serves to receive the conveyed material.
  • non-driven conveyor rollers may be arranged, which are also referred to as idler rollers or slaving rollers, which are without drive and are rotatably mounted only in a conveyor frame.
  • motor rollers may be arranged in these conveyor lines, which are also referred to as driven conveyor rollers and are motorized and are rotated by an electric drive unit in rotation.
  • the motor rollers can serve on the one hand, directly over the outer peripheral surface of its roller body to transport the conveyed.
  • one or more idler rollers can be rotated by the motor roller in order to drive the conveyed material also via its outer circumferential surfaces.
  • Conveyor rollers and in particular motor rollers are known, for example, from DE 10 2006 054 575 A1, EP 1 02 1664 B1, DE 20 2009 012 822 U 1, DE 10 2015 104 130, DE 10 2015 1 14 030 or DE 10 2016 120 415 of the Applicant ,
  • German Patent and Trademark Office has in the priority application for the present application the following further prior art research: DE 10 201 1 053 145 A1.
  • a device for inspecting a conveyor system with one or more motor rollers comprising a measuring unit for determining a current flow of the motor roller, wherein the measuring unit has a first interface and a second interface, which are adapted to the measuring unit in the To switch conveyor between the motor role and the motor role controlling unit, a third interface for receiving data on an operating situation, which exists during the determination of the current profile, an evaluation unit which is designed, the determined current profile of the motor role with a characteristic for the operating situation Compare reference history.
  • Conveyor rollers and in particular motor rollers are preferably constructed such that the roller body is at least partially hollow and in particular has a hollow end, preferably two hollow ends.
  • the drive unit is preferably arranged within an interior of the roller body.
  • a drive unit arranged in the interior of the roller body may, for example, have a coupling unit which is designed and arranged to transmit a torque from the drive unit to an inner peripheral surface of the interior of the roller body.
  • Motor rollers of this type are used for different purposes in logistical applications, for example to be mounted in a rack by means of a drum motor shaft and a drum motor shaft.
  • the electric drive unit is configured to transmit a delivery torque from the drum motor shaft to the drum tube.
  • This transmission can take place via a drum motor transmission encompassed by the motor roller.
  • the drum motor axis typically only serves to support the motor rollers in the frame.
  • a motorized roller can serve to drive other means by means of a belt or the like, for example a conveyor track consisting of several conveyor rollers. Furthermore, the motor roller can be used directly as a conveyor member in a conveyor line and carry the conveyed and promote by the rotation of the motor role.
  • a preferred application is the motor roller in a conveyor belt section as a drive element, preferably as an end-side drive element insert and guide a conveyor belt or a belt in partial wrapping around the drum body and to set this by the rotation of the drum body in motion.
  • Motor rollers are used in intralogistics in a variety of applications, for example, for the promotion of luggage, products, packages, containers, pallets or the like in logistics centers, in industrial manufacturing, in mail distribution centers, baggage handling and the like.
  • Such motor rollers are regularly used in conveyor sections of larger conveyor systems and serve to move the conveyed.
  • the motor rollers may be coupled by means of drive belts, chains and the like to adjacent idling idler rollers and drive them so as to define a uniformly controlled conveyor zone. Several such conveyor zones can then be arranged one behind the other in the conveyor line in order to convey the items to be conveyed along this conveyor line.
  • Motor rollers of this type are also referred to as motor-driven conveyor rollers, roller drives and in other ways.
  • a motor roller can also be a drum motor, which is used, for example, for driving a conveyor belt as an end deflection roller or in another form drives a conveyor track with a conveyor belt or otherwise constructed conveyor track.
  • a requirement of such motor rollers in use in conveyor lines and conveyor applications is to be able to operate them in a control or regulation in order to convey the conveyed material in a certain way.
  • the so-called LPA Low Pressure Accumulation often desired in the conveyance located on the conveyor goods do not come into contact or only with low back pressure come into contact with each other, so that can not result from accumulated contact forces damage to a conveyed.
  • the solution of the invention provides to determine the current profile of a motor role with a device for inspecting a conveyor system and to compare with a characteristic reference curve. For this purpose, data about the operating situation present during the determination of the current profile is acquired, and a reference profile which is characteristic of this operating situation is used for the comparison. For this purpose, the measuring unit of the device is switched with its first and second interface between the motor roller and the control unit.
  • a third interface of the measuring unit is used to acquire remote data about an operating situation which exists during the determination of the current profile.
  • a course of values in particular over a certain period of time, can be understood as reference curve.
  • a value curve can also be derived from gradients of one, two or more individual quantities.
  • an earlier determined current profile of the same or another motor roller can also be used.
  • the invention is based inter alia on the recognition that for certain operating situations specific courses of the current, in particular of the input current, of the motor roller are characteristic. In particular, such characteristic curves are used as reference curves. Furthermore, the invention is based on the finding that conclusions can be drawn not only on the motor reel itself but also on the conveyor zone and / or the conveyor system by comparing the ascertained current profile of the motor reel with a characteristic reference curve for the operating situation, in particular conclusions on the efficiency. Adequacy of design or ways to increase performance or cost savings. In this way, by determining the current flow of the motor roller in a particular operating situation, a particularly simple and efficient as well as reliable possibility of Examination of larger parts of a conveyor system or an entire conveyor system can be provided.
  • the third interface is preferably configured to receive data from an operating condition sensor.
  • the operating state sensor is designed as a light barrier sensor or comprises a light barrier sensor.
  • the operating state sensor can preferably be designed to detect when a conveyed material enters and / or leaves a conveying zone, in particular a specific section of a conveying zone.
  • the evaluation unit is designed to check whether the determined current profile of the motor roller deviates from the reference profile, in particular also in sections. It is further preferred that the evaluation unit is designed to check whether a deviation of the determined current profile of the motor roller from the reference profile, preferably in a certain section, exceeds a predetermined value. Furthermore, it is preferred that the evaluation unit is designed to check whether the determined current profile of the motor roller exceeds or falls below the reference curve, in particular in a specific section, by a predetermined value. This is preferably part of the comparison of the determined current profile of the motor roller with the reference curve.
  • the evaluation unit is designed to receive a signal from an operating state sensor of the conveyor system and the signal for qualification the determined current, for example, to derive information about the operating state, in particular for checking whether the reference operating state is present.
  • the signal from the operating condition sensor comprises data or is a data signal.
  • the operating state sensor is designed as a light barrier sensor or one Photocell sensor includes.
  • the operating state sensor can preferably be designed to detect when a conveyed material enters and / or leaves a conveying zone, in particular a specific section of a conveying zone.
  • the evaluation unit is designed to determine a temperature, for example by means of a temperature sensor, and the determined temperature for qualification of the determined current, for example for deriving information about the operating state, in particular for checking whether the reference operating state is present use.
  • temperature is understood as meaning both an internal temperature of the motor roller and an ambient temperature of the motor roller and / or the conveyor zone and / or the conveyor system, for example the room temperature.
  • a temperature sensor may be, for example, an ambient temperature sensor and / or an internal temperature sensor.
  • the consideration of the internal temperature of the motor roller has the advantage that overheating conditions can be detected.
  • the consideration of the internal temperature of the motor roller has the advantage that overheating conditions can be detected.
  • Ambient temperature of the motorized roller has the advantage that influences outside of the motor roller on the internal temperature of the motor roller can be taken into account (such as heating of the room due to strong solar radiation) and in this way the internal temperature of the motorized roller is assessed differently and / or in relation to the room temperature can, especially for further use.
  • the evaluation unit is designed to detect operating hours of the motor roller and to use the recorded operating hours for qualification of the determined current, for example for deriving information about the operating state, in particular for checking whether the reference operating state exists. In this way it can be ensured that a motor roller has "run in”.
  • the operating situation comprises two or more different operating states, in particular the operating states acceleration and / or loading and / or transport and / or discharge and / or idling and / or deceleration or deceleration, for example with regeneration of braking energy and / or standstill.
  • An operating situation can either refer to only one operating state and / or comprise two or more operating states.
  • An operating state can also be understood as a section of an operating situation.
  • the reference curve may preferably include reference times, which are characteristic in comparison for the respective operating states.
  • characteristic reference numerical values are used for the comparison for the respective operating states.
  • the current profile of the motor roller can preferably have the operating states and reference partial progressions corresponding sections.
  • the evaluation unit is designed to compare the ascertained current profile of the motor roller with a reference partial course characteristic of the respective operating state. A comparison based on different operating conditions allows a more accurate inspection of the conveyor. Since the current profiles, in different operating states usually differ from each other, the quality of the conclusions can be improved by the use of different, characteristic for the respective operating state reference sub-profiles.
  • the evaluation unit is designed to output an optimization parameter on the basis of the comparison. It is particularly preferred that the optimization parameter may comprise one or more of the following values:
  • Gear reduction, - change in particular increase or reduction, the downtime of the conveyor system and / or subsystem and / or motor role
  • the device output or derive optimization parameters.
  • a conveyor system can not only be examined or diagnosed, but also improved, or at least indicators can be given in the form of optimization parameters, which improvements can be achieved thereby.
  • the evaluation unit is designed to output a control signal for controlling, in particular the motor roller and / or the conveyor zone and / or the conveyor on the basis of the comparison. In this way, an identified potential for improvement can be translated into an improved control.
  • optimization parameters and / or control signals for this motor roller and / or conveyor zone and / or conveyor system and / or for other motor rollers and / or other conveyor zones and / or other conveyor systems can preferably be output or generated on the basis of the current profile determined for a motor roller.
  • the first and / or the second interface are designed as adapters.
  • a design as an adapter allows a particularly simple interposition between the motor roller and the control unit.
  • the intermediate circuit takes place at an existing, detachable (plug) connection between the motor roller and the control unit.
  • the third interface is configured to receive data on the operating situation, which exists during the determination of the current profile, from an operating state sensor.
  • the third interface is further preferably configured to receive data on two or more operating states present during the determination of the current profile from an operating state sensor.
  • the device comprises a memory unit in which characteristic reference curves characteristic of different operating situations are stored.
  • characteristic reference partial courses may preferably also be stored for different operating states.
  • the device comprises a memory unit in which optimization parameters are stored, in particular optimization parameters for different characteristic reference profiles and / or for different characteristic reference time sequences and / or for different comparison results.
  • a preferred embodiment is characterized in that a measuring unit is designed to determine a fed-back current and / or a total performed electrical work of the motor roller, in particular as part of the determination of the current profile and / or in particular during an operating situation.
  • the determination of the current flow of the motor roller also includes the determination of a recirculated current and / or a total performed electrical work, particularly qualified conclusions can be drawn about the motor roller and / or the conveyor zone and / or the conveyor system.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a method for examining a conveyor system with one or more motor rollers, comprising the method - determining a current course of the motor roller, preferably by means of a device described above or by means of a control unit controlling the motor roller,
  • the method for inspecting a conveyor system with a motor roller can preferably be carried out with a previously described device for inspecting a conveyor system with a motor roller.
  • a control unit of a motor roller and / or a conveyor zone and / or a conveyor system is designed for carrying out the method for testing a conveyor system with a motor roller
  • the method can preferably also be carried out by means of the control unit.
  • no separate device for inspecting a conveyor system with a motor roller is then required for the investigation of the conveyor system.
  • the method for examining a conveyor with a motor roller can be performed without the need to provide and / or connect a separate device for inspecting a conveyor with a motorized roller. In this way, a particularly simple embodiment of the method for examining a conveyor system with a motor roller is possible.
  • the steps of the method for examining a conveyor system with a motor roller are preferably carried out several times, in particular for different motor rollers of a conveyor system, which are preferably arranged at different and / or important and / or comparable locations of the conveyor system. This can improve the quality of the investigation. These multiple comparisons are preferably taken into account when outputting an optimization parameter and / or when generating a control signal.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a control unit for a motor roller and / or a conveyor zone of a conveyor system, wherein the control unit is designed to carry out the method described above for testing a conveyor system with a motor roller.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a motor roller for a conveyor system, wherein the motor roller is designed to carry out the method described above for examining a conveyor system with a motor roller.
  • the object mentioned is achieved by a conveyor system with a motor roller and a control unit, wherein the conveyor system is designed to carry out the method described above for examining a conveyor system with a motor roller.
  • Fig. 1 a schematic representation of an embodiment of the device for examining a conveyor system with a motor roller
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of the apparatus for examining a conveyor system with a motor roller.
  • FIG. 1 shows a motor roller 10 and a control unit 20 controlling the motor roller 10.
  • the motor roller 10 and the control unit 20 are part of a conveyor system which may comprise further elements.
  • the device 90 comprises a measuring unit 40, an evaluation unit 60 and a memory unit 70 as well as a first interface 51, a second interface 52 and a third interface 53.
  • the first and second interface 51, 52 With the first and second interface 51, 52, the device between the motor roller 10 and the control unit 20 is connected.
  • the first and second interfaces 51, 52 are designed as adapters, with which an intermediate circuit to an existing, detachable (plug) connection between the motor roller and control unit is particularly easy.
  • the third interface 53 serves to obtain data from an operating state sensor 30 about an operating situation present during the determination of a current profile of the motor roller 10.
  • the evaluation unit 60 is designed to compare the determined current profile of the motor roller 10 with a characteristic for the operating situation reference curve.
  • the evaluation unit 60 can access data stored in the memory unit 70, in particular reference characteristic curves characteristic of different operating situations and / or optimization parameters for different characteristic reference profiles and / or for different comparison results.
  • FIG. 2 shows the ascertained current profile of four motor rollers (current 1, current 2, current 3, current 4) and the associated operating situations which were detected by four operating state sensors (sensor 1, sensor 2, sensor 3, sensor 4) the time.
  • the operating situations determined by the four operating state sensors are represented by the lines 101, 201, 301, 401.
  • the signal profile of the first operating state sensor has a first maximum 101a and a second maximum 101b. These maxima 101a, b indicate that a conveyed material is the first motor roller or the associated first
  • time-offset courses can also be seen in the courses 202, 302, 402 of the determined currents of the further motor rollers.
  • These current curves 102, 202, 302, 402 are compared with reference curves that correspond to the respective operating situations.
  • reference partial courses may be used for this, which are characteristic of different operating states of operating situations, and are correspondingly compared with sections of the current courses 102, 202, 302, 402.
  • FIG. 3 shows a comparison of four motor rollers in different operating states.
  • a conveyor system 900 is shown schematically.
  • the conveyor system 900 has a plurality of conveyor rollers 910 (both motor rollers and non-driven conveyor rollers) in four conveyor zones Z0, Z1, Z2, Z3.
  • Each conveyor zone Z0, Z1, Z2, Z3 has in each case an operating state sensor and a motor roller.
  • a conveyed material 920 is shown schematically, which is moved in conveying direction 930 from conveying zone to conveying zone.
  • FIG. 3 schematically shows the operating situations with different operating states determined with the four operating state sensors SO, S1, S2, S3 and the associated states of the four motor rollers in the four conveying zones over time.
  • Z0, Z1, Z2, Z3 first show the general activity of a production zone. With LOAD Z0, LOAD Z1, LOAD Z2, LOAD Z3 the load state is then represented by a conveyed material and with NO LOAD Z0, NO LOAD Z1, NO LOAD Z2, NO LOAD Z3 the state without load.
  • FIG. 4 shows a comparison of the mean values for the determined current profile of a motor roller with respective average values for the reference characteristics in four operating states BZ1, BZ2, BZ3, BZ4.
  • Operating state BZ1 corresponds to the load, operating state BZ2 to the transport, operating state BZ3 of the discharge, and operating state BZ4 to the idling situation.
  • mean values for the reference curves in the various operating states were formed from a number of reference measurements.
  • mean values in the various operating states were formed for the respectively determined current profiles.
  • FIG. 4 shows the average values for the determined current profile for a conveyed item, specifically with 1201, 1202, 1203, 1204 in the respective operating states BZ1, BZ2, BZ3, BZ4.
  • the average values 1201, 1202, 1203, 1204 for the determined current profile lie above the average values for the reference characteristics. This can be an indication of a fault or malfunction which results in the overcoming of a higher mass inertia. This can be caused for example by a bluff body or the defect of a drive component.
  • a drive component may be any component that causes movement, for example, a drive component may be a motor pulley, a slave pulley, a drive belt, a drive element, or a drive unit.
  • FIG. 4 shows the average values for the determined current profile for a conveyed item, specifically with 1301, 1302, 1303, 1304 in the respective operating states BZ1, BZ2, BZ3, BZ4.
  • the values 1301, 1302, 1303, 1304 for the detected current are below the reference values. This can be an indication of a fault or failure, which decouples, for example, a passive drive component, such as an interrupted traction / drive belt.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer oder mehreren Motorrollen sowie eine Steuereinheit, eine Motorrolle und eine Förderanlage und ein Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer oder mehreren Motorrollen. Die Vorrichtung umfasst eine Messeinheit zum Ermitteln eines Stromverlaufs der Motorrolle, wobei die Messeinheit eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle aufweist, die ausgebildet sind, um die Messeinheit in der Förderanlage zwischen die Motorrolle und eine die Motorolle steuernde Steuereinheit zu schalten, eine dritte Schnittstelle zum Empfangen von Daten über eine Betriebssituation, die während des Ermitteins des Stromverlaufs vorliegt, eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, den ermittelten Stromverlauf der Motorrolle mit einem für die Betriebssituation charakteristischen Referenzverlauf zu vergleichen.

Description

Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage sowie Steuereinheit, Motorrolle und Förderanlage und Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle sowie eine Steuereinheit, eine Motorrolle und eine Förderanlage und ein Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle.
Förderanlagen werden für unterschiedliche Zwecke in logistischen Anwendungen eingesetzt. So können sie beispielsweise in der Palettenförderung, bei der Förderung von Paketen in Paketversandzentren, zur Förderung von Behältern in Lagern unterschiedlicher Art oder zum Gepäcktransport in Flughäfen und in zahlreichen anderen Anwendungen eingesetzt werden. Dabei umfasst eine Förderanlage regelmäßig eine oder mehrere Förderstrecken, die jeweils mehrere nebeneinander angeordnete Rollen umfasst, deren obere Umfangsfläche jeweils zur Aufnahme des Fördergutes dient. Ebenso können Motorrollen in Förderanlagen mit Gurtförderern und/oder Bandförderern eingesetzt werden, in denen Motorrollen einen Gurt und/oder ein Band antreiben und der Gurt und/oder das Band zur Aufnahme des Fördergutes dient.
In diesen Förderstrecken können einerseits nicht angetriebene Förderrollen angeordnet sein, die auch als Leerlaufrollen oder Slaverollen bezeichnet werden, die antriebslos sind und lediglich in einem Fördergestell drehbar gelagert sind. Ferner können in diesen Förderstrecken Motorrollen angeordnet sein, die auch als angetriebene Förderrollen bezeichnet werden und motorbetrieben sind und durch eine elektrische Antriebseinheit in Rotation versetzt werden. Die Motorrollen können einerseits dazu dienen, unmittelbar über die äußere Umfangsfläche ihres Rollenkörpers das Fördergut zu transportieren. Andererseits können mittels einer Übertragung der Rotation der Motorrolle auf eine oder mehrere Leerlaufrollen mittels eines Übertragungselementes, beispielsweise eines Riemenantriebs, durch die Motorrolle auch eine oder mehrere Leerlaufrollen in Rotation versetzt werden, um auch über deren äußere Umfangsflächen das Fördergut anzutreiben.
Förderrollen und insbesondere Motorrollen sind beispielsweise bekannt aus der DE 10 2006 054 575 A1 , EP 1 02 1664 B1 , DE 20 2009 012 822 U 1 , DE 10 2015 104 130, DE 10 2015 1 14 030 oder DE 10 2016 120 415 der Anmelderin.
Neben allgemeinen Steuerungs- und Regelungsanforderungen, die bestimmte Übertragungsmechanismen für den Ist-Zustand aus der Förderstrecke in eine Steuerungseinheit und für einen Soll-Zustand aus der Steuerungseinheit in die Motorrolle erforderlich machen, liegt eine Anforderung an solche Motorrollen darin, dass es wünschenswert ist, den Betrieb einer solchen Förderstrecke mit einer hohen Zuverlässigkeit durchzuführen. Dies liegt darin begründet, dass es sich in den typischen intralogistischen Anwendungen regelmäßig um Förderanforderungen handelt, bei denen ein Ausfall der Förderstrecke gravierende Zeitverzögerungen und finanzielle Schäden nach sich zieht, die weit über den reinen finanziellen Einsatz für den Ersatz des die Störung auslösenden Bauteils hinausgehen. Darüber hinaus werden in Förderstrecken häufig eine Vielzahl solcher Motorrollen eingesetzt, die folglich technisch gleichartige Systeme in großer Anzahl darstellen, wobei jedoch bereits durch Ausfall einer einzigen Motorrolle die Funktion der gesamten Förderstrecke eingeschränkt oder vollständig unterbrochen ist. Es ist daher ein wichtiges Bestreben, die Zuverlässigkeit des Betriebs solcher Förderstrecken, in denen Motorrollen eingesetzt werden, zu verbessern.
Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zur vorliegenden Anmeldung folgenden weiteren Stand der Technik recherchiert: DE 10 201 1 053 145 A1.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle sowie eine verbesserte Steuereinheit, eine verbesserte Motorrolle und eine verbesserte Förderanlage und ein verbessertes Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle bereitzustellen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle sowie eine Steuereinheit, eine Motorrolle und eine Förderanlage und ein Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle, bereitzustellen, die die Zuverlässigkeit und/oder Effizienz und/oder Leistungsfähigkeit erhöhen und/oder Einsparungen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer oder mehreren Motorrollen, die Vorrichtung umfassend eine Messeinheit zum Ermitteln eines Stromverlaufs der Motorrolle, wobei die Messeinheit eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle aufweist, die ausgebildet sind, um die Messeinheit in der Förderanlage zwischen die Motorrolle und eine die Motorolle steuernde Steuereinheit zu schalten, eine dritte Schnittstelle zum Empfangen von Daten über eine Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt, eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, den ermittelten Stromverlauf der Motorrolle mit einem für die Betriebssituation charakteristischen Referenzverlauf zu vergleichen.
Förderrollen und insbesondere Motorrollen sind vorzugsweise solcherart aufgebaut, dass der Rollenkörper zumindest abschnittsweise hohl ausgebildet ist und insbesondere ein hohles Ende, vorzugsweise zwei hohle Enden aufweist. Bei Motorrollen ist die Antriebseinheit vorzugsweise innerhalb eines Innenraums des Rollenkörpers angeordnet. Wenn die Antriebseinheit innerhalb des Rollenkörpers angeordnet ist, sind keine außerhalb des Rollenkörpers angeordneten mechanischen Komponenten erforderlich, um die Rotation der Rolle zu erzeugen. Eine im Innenraum des Rollenkörpers angeordnete Antriebseinheit kann beispielsweise eine Kupplungseinheit aufweisen, die ausgebildet und angeordnet ist, ein Drehmoment von der Antriebseinheit auf eine Innenumfangsfläche des Innenraums des Rollenkörpers zu übertragen. Motorrollen dieser Bauart werden für unterschiedliche Zwecke in logistischen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise um in einem Gestell mittels einer T rommelmotorwelle und einer T rommelmotorachse montiert zu werden. Typischerweise ist die elektrische Antriebseinheit ausgebildet, ein Förderdrehmoment von der Trommelmotorwelle auf das Trommelrohr zu übertragen. Diese Übertragung kann über ein von der Motorrolle umfasstes T rommelmotorgetriebe erfolgen. Die Trommelmotorachse hingegen dient typischerweise nur der Lagerung der Motorrollen im Gestell.
Eine Motorrolle kann dazu dienen, mittels eines Riemens oder dergleichen andere Einrichtungen anzutreiben, beispielsweise eine aus mehreren Förderrollen bestehende Förderstrecke. Weiterhin kann die Motorrolle unmittelbar als Förderglied in eine Förderstrecke eingesetzt sein und das Fördergut tragen und durch die Rotation der Motorrolle fördern. Eine bevorzugte Anwendung besteht darin, die Motorrolle in einer Förderbandstrecke als Antriebselement, vorzugsweise als endseitiges Antriebselement einzusetzen und ein Förderband oder einen Gurt in teilweiser Umschlingung um den Trommelkörper zu führen und dieses durch die Rotation des Trommelkörpers in Bewegung zu versetzen.
Motorrollen werden in der Intralogistik in vielfältigen Anwendungsfällen eingesetzt, beispielsweise zur Förderung von Gepäck, Produkten, Paketen, Behältern, Paletten oder dergleichen in Logistikzentren, in der industriellen Fertigung, in Postverteilerzentren, der Gepäckabfertigung und dergleichen. Solche Motorrollen sind dabei regelmäßig in Förderstrecken größerer Förderanlagen eingesetzt und dienen dazu, das Fördergut zu bewegen. Die Motorrollen können mittels Treibriemen, Ketten und dergleichen mit benachbarten mitlaufenden Leerlaufrollen gekoppelt sein und diese antreiben, um so eine einheitlich angesteuerte Förderzone zu definieren. Mehrere solcher Förderzonen können dann in der Förderstrecke hintereinander angeordnet werden, um das Fördergut entlang dieser Förderstrecke zu befördern. Motorrollen dieser Art werden auch als motorbetriebene Förderrollen, Rollenantriebe und in anderer Weise bezeichnet. Eine Motorrolle kann auch ein T rommelmotor sein, der beispielsweise zum Antrieb eines Förderbandes als endseitige Umlenkrolle eingesetzt ist oder in anderer Form eine Förderstrecke mit Förderband oder anders aufgebaute Förderstrecke antreibt.
Grundsätzlich ist ein Erfordernis an solche Motorrollen im Einsatz in Förderstrecken und Förderanwendungen, diese in einer Steuerung oder einer Regelung betreiben zu können, um das Fördergut in bestimmterWeise zu fördern. So ist beispielsweise eine staudrucklose Förderung, die sogenannte ZPA=Zero Pressure Accumulation oder eine Förderung mit einem geringen Staudruck, die sogenannte LPA=Low Pressure Accumulation oftmals gewünscht, bei der auf der Förderstrecke befindliche Fördergüter nicht miteinander in Kontakt kommen bzw. nur mit geringem Staudruck gegeneinander in Kontakt kommen, sodass sich nicht durch aufsummierte Kontaktkräfte Beschädigungen an einem Fördergut ergeben können. Des Weiteren ist es bekannt, Fördergüter auf einer Förderstrecke im Einzelabzug oder im Blockabzug zu fördern, also die Förderung von Fördergütern solcherart zu betreiben, dass jeweils ein Fördergut weitergefördert wird und ein nachfolgendes Fördergut in die dadurch entstehende Lücke ebenfalls einzeln gefördert wird oder mehrere Fördergüter simultan unter Beibehaltung von deren Abstand zu fördern. Zum Zwecke dieser Regelung und Steuerung ist es bekannt, bestimmte Daten von der Förderstrecke zu erhalten, beispielsweise über einen Lichtschrankensensor, um über die Position eines Förderguts Informationen in eine Steuerung einspeisen zu können, weiterhin Steuerungsbefehle an eine Motorrolle zu senden, um diese in Betrieb zu setzen oder zu stoppen oder um beispielsweise deren Drehzahl zu steuern. Unter Drehzahl ist hierbei die Anzahl der Umdrehungen pro Minute zu verstehen, wobei sich diese Drehzahl auf die Umdrehungen pro Minute des Motors oder die Umdrehungen pro Minute der Förderrolle bezieht, die voneinander unterschiedlich sein kann, wenn die Antriebseinheit ein Getriebe umfasst. Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, mit einer Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage den Stromverlauf einer Motorrolle zu ermitteln und mit einem charakteristischen Referenzverlauf zu vergleichen. Dazu werden Daten über die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegende Betriebssituation erfasst und für den Vergleich ein Referenzverlauf verwendet, der für diese Betriebssituation charakteristisch ist. Hierzu wird die Messeinheit der Vorrichtung mit ihrer ersten und zweiten Schnittstelle zwischen die Motorrolle und die Steuereinheit geschaltet. Um den ermittelten Stromverlauf einer Betriebssituation zuordnen zu können, werden über eine dritte Schnittstelle der Messeinheit ferne Daten über eine Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt, erfasst. Als Referenzverlauf kann in der vorliegenden Beschreibung vorzugsweise ein Werteverlauf, insbesondere über einen bestimmten Zeitraum, verstanden werden. Ein Werteverlauf kann auch aus Verläufen einer, zweier oder mehrerer Einzelgrößen abgeleitet sein. Als Referenzverlauf kann auch ein früher ermittelter Stromverlauf der gleichen oder einer anderen Motorrolle verwendet werden. Hierdurch können Veränderungen im Zeitablauf und/oder durch Veränderungen der Förderanlage oder Teilen davon identifiziert werden und/oder Vergleiche mit anderen, vorzugsweise vergleichbaren, Teilen einer Förderanlage oder anderen, vorzugsweise vergleichbaren, Förderanlagen gemacht werden.
Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass für bestimmte Betriebssituationen bestimmte Verläufe des Stroms, insbesondere des Eingangsstroms, der Motorolle charakteristisch sind. Insbesondere werden solche charakteristischen Verläufe als Referenzverläufe verwendet. Ferner liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass durch Vergleich des ermittelten Stromverlaufs der Motorrolle mit einem für die Betriebssituation charakteristischen Referenzverlauf Rückschlüsse nicht nur auf die Motorrolle selbst, sondern auch auf die Förderzone und/oder die Förderanlage möglich sind, insbesondere Rückschlüsse auf die Effizienz, Angemessenheit der Auslegung oder Möglichkeiten zur Leistungssteigerung oder Kosteneinsparung. Auf diese Weise kann durch die Ermittlung des Stromverlaufs der Motorolle in einer bestimmten Betriebssituation eine besonders einfache und effiziente sowie zugleich zuverlässige Möglichkeit der Untersuchung von größeren Teilen einer Förderanlage oder einer gesamten Förderanlage bereitgestellt werden.
Die dritte Schnittstelle ist vorzugsweise zum Empfangen von Daten von einem Betriebszustands-Sensor ausgebildet. Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Betriebszustands-Sensor als Lichtschrankensensor ausgebildet ist oder einen Lichtschrankensensor umfasst. Der Betriebszustands-Sensor kann vorzugsweise ausgebildet sein, zu detektieren, wenn ein Fördergut in eine Förderzone, insbesondere einen bestimmten Abschnitt einer Förderzone, eintritt und/oder austritt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit ausgebildet zu prüfen, ob der ermittelte Stromverlauf der Motorrolle von dem Referenzverlauf abweicht, insbesondere auch abschnittsweise. Es ist ferner bevorzugt, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, zu prüfen, ob eine Abweichung des ermittelten Stromverlaufs der Motorrolle von dem Referenzverlauf, vorzugsweise in einem bestimmten Abschnitt, einen vorbestimmten Wert überschreitet. Weiter ist es bevorzugt, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, zu prüfen, ob der ermittelte Stromverlauf der Motorrolle den Referenzverlauf, insbesondere in einem bestimmten Abschnitt, um einen vorbestimmten Wert unter- oder überschreitet. Vorzugsweise ist dies Teil des Vergleichens des ermittelten Stromverlaufs der Motorrolle mit dem Referenzverlauf.
Wenn der ermittelte Stromverlauf der Motorrolle den Referenzverlauf, beispielsweise in einem bestimmten Abschnitt, um einen vorbestimmten Wert über- oder unterschreitet, kann dies ein Hinweis sein auf eine Eigenschaft der Förderanlage und/oder der Förderzone und/oder der Motorrolle, wie beispielsweise eine nicht angemessene Auslegung und/oder Ansteuerung und/oder einen Defekt (z. B. Riss des antreibenden Riemens, Lagerschaden usw.) Ferner ist bevorzugt, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, ein Signal von einem Betriebszustands-Sensor der Förderanlage zu empfangen und das Signal zur Qualifizierung des ermittelten Stroms, beispielsweise zur Ableitung von Informationen über den Betriebszustand, insbesondere zur Prüfung, ob der Referenz-Betriebszustand vorliegt, zu verwenden. Vorzugsweise umfasst das Signal von dem Betriebszustands-Sensor Daten oder ist ein Datensignal. Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der Betriebszustands-Sensor als Lichtschrankensensor ausgebildet ist oder einen Lichtschrankensensor umfasst. Der Betriebszustands-Sensor kann vorzugsweise ausgebildet sein, zu detektieren, wenn ein Fördergut in eine Förderzone, insbesondere einen bestimmten Abschnitt einer Förderzone, eintritt und/oder austritt.
Weiter ist bevorzugt, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, eine Temperatur zu ermitteln, beispielsweise mittels Temperatursensor, und die ermittelte Temperatur zur Qualifizierung des ermittelten Stroms, beispielsweise zur Ableitung von Informationen über den Betriebszustand, insbesondere zur Prüfung, ob der Referenz-Betriebszustand vorliegt, zu verwenden.
Unter Temperatur wird in dieser Beschreibung sowohl eine Innentemperatur der Motorrolle als auch eine Umgebungstemperatur der Motorrolle und/oder der Förderzone und/oder der Förderanlage, beispielsweise die Raumtemperatur, verstanden. Ein Temperatursensor kann beispielsweise ein Umgebungstemperatursensor und/oder ein Innentemperatursensor sein.
Die Berücksichtigung der Innentemperatur der Motorrolle hat den Vorteil, dass Überhitzungszustände erkannt werden können. Die Berücksichtigung der
Umgebungstemperatur der Motorrolle hat den Vorteil, dass außerhalb der Motorrolle liegende Einflussfaktoren auf die Innentemperatur der Motorrolle berücksichtigt werden können (wie beispielsweise Erwärmung des Raums wegen starker Sonneneinstrahlung) und auf diese Weise die Innentemperatur der Motorrolle anders bewertet und/oder in Bezug zur Raumtemperatur gesetzt werden kann, insbesondere für eine weitere Verwendung.
Es ist zu dem bevorzugt, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, Betriebsstunden der Motorrolle zu erfassen und die erfassten Betriebsstunden zur Qualifizierung des ermittelten Stroms, beispielsweise zur Ableitung von Informationen über den Betriebszustand, insbesondere zur Prüfung, ob der Referenz-Betriebszustand vorliegt, zu verwenden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine Motorrolle„eingelaufen“ ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betriebssituation zwei oder mehrere unterschiedliche Betriebszustände umfasst, insbesondere die Betriebszustände Beschleunigung und/oder Beladung und/oder Transport und/oder Entladung und/oder Leerlauf und/oder Abbremsen bzw. Verlangsamen, beispielsweise mit Rückspeisung von Bremsenergie und/oder Stillstand. Eine Betriebssituation kann sich entweder auf nur einen Betriebszustand beziehen und/ oder zwei oder mehrere Betriebszustände umfassen. Ein Betriebszustand kann auch als Abschnitt einer Betriebssituation verstanden werden. Ebenso kann der Referenzverlauf vorzugsweise Refe re nz-T e i I ve rlä uf e umfassen, die im Vergleich für die jeweiligen Betriebszustände charakteristisch sind. Vorzugsweise werden für den Vergleich für die jeweiligen Betriebszustände charakteristische Refe re nz-T e i I ve rlä uf e verwendet. Auch der Stromverlauf der Motorrolle kann vorzugsweise den Betriebszuständen und Referenz- Teilverläufen entsprechende Abschnitte aufweisen.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, den ermittelten Stromverlauf der Motorrolle mit einem für den jeweiligen Betriebszustand charakteristischen Referenz-Teilverlauf zu vergleichen. Ein Vergleich auf der Basis von verschiedenen Betriebszuständen ermöglicht eine genauere Untersuchung der Förderanlage. Da sich die Stromverläufe, in verschiedenen Betriebszuständen in der Regel voneinander unterscheiden, kann durch die Verwendung von unterschiedlichen, für den jeweiligen Betriebszustand charakteristischen Referenz-Teilverläufen, die Qualität der Rückschlüsse verbessert werden.
Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, auf Basis des Vergleichs einen Optimierungsparameter auszugeben. Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Optimierungsparameter einen oder mehrere der folgenden Werte umfassen kann:
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der
Fördergeschwindigkeit der Anlage und/oder einer Teilanlage und/oder
Motorrolle,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Leistung einer Motorrolle,
- Austausch einer Motorolle gegen eine andere, insbesondere eine andere
Motorrolle einer anderen Leistungsklasse,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Anzahl an
Motorrollen und/oder Förderrollen und/oder Förderzonen der Förderanlage, - Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Anzahl an
Motorrollen und/oder Förderrollen in einer Förderzone der Förderanlage,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, einer
Getriebeuntersetzung, - Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Stillstandszeiten der Förderanlage und/oder Teilanlage und/oder Motorrolle,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Beschleunigung der Motorrolle.
Ausgehend von dem Vergleich ist es mit der Vorrichtung vorzugsweise auch möglich, Optimierungsparameter auszugeben oder abzuleiten. Vorzugsweise kann so eine Förderanlage nicht nur untersucht oder diagnostiziert, sondern auch verbessert werden oder es können zumindest Indikatoren gegeben werden in Form von Optimierungsparametern, welche Verbesserungen wodurch erzielt werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, auf Basis des Vergleichs ein Steuersignal zur Steuerung, insbesondere der Motorrolle und/oder der Förderzone und/oder der Förderanlage auszugeben. Auf diese Weise kann ein identifiziertes Verbesserungspotenzial in eine verbesserte Steuerung umgesetzt werden.
Insbesondere können vorzugsweise auf Basis des für eine Motorrolle ermittelten Stromverlaufs Optimierungsparameter und/oder Steuersignale für diese Motorrolle und/oder Förderzone und/oder Förderanlage und/oder für andere Motorrollen und/oder andere Förderzonen und/oder andere Förderanlagen ausgegeben oder generiert werden. Mit der Ermittlung des Stromverlaufs für eine Motorrolle können somit Rückschlüsse auf weitere, andere Teile der Förderanlage und/oder sogar für andere Förderanlagen gezogen werden, insbesondere wenn ähnliche Bedingungen vorliegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste und/oder die zweite Schnittstelle als Adapter ausgebildet sind. Eine Ausbildung als Adapter ermöglicht eine besonders einfache Zwischenschaltung zwischen die Motorrolle und die Steuereinheit. Vorzugsweise erfolgt die Zwischenschaltung an einer vorhandenen, lösbaren (Steck- )Verbindung zwischen Motorrolle und Steuereinheit. Es ist ferner bevorzugt, dass die dritte Schnittstelle ausgebildet ist, Daten über die Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt, von einem Betriebszustands-Sensor zu empfangen. Die dritte Schnittstelle ist ferner vorzugsweise ausgebildet, Daten über zwei oder mehrere Betriebszustände, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegen, von einem Betriebszustands-Sensor zu empfangen.
Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine Speichereinheit umfasst, in der für verschiedene Betriebssituationen charakteristische Referenzverläufe hinterlegt sind. In der Speichereinheit können vorzugsweise auch für verschiedene Betriebszustände charakteristische Referenz-Teilverläufe hinterlegt sein. Es ist ferner bevorzugt, dass die Vorrichtung eine Speichereinheit umfasst, in der Optimierungsparameter hinterlegt sind, insbesondere Optimierungsparameter für verschiedene charakteristische Referenzverläufe und/oder für verschiedene charakteristische Ref e re nz-T e i I ve rlä uf e und/oder für verschiedene Vergleichsergebnisse.
Eine bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Messeinheit ausgebildet ist, einen rückgespeisten Strom und/oder eine gesamte verrichtete elektrische Arbeit der Motorrolle zu ermitteln, insbesondere als Teil der Ermittlung des Stromverlaufs und/oder insbesondere während einer Betriebssituation.
Wenn das Ermitteln des Stromverlaufs der Motorrolle auch das Ermitteln eines rückgespeisten Stroms und/oder einer gesamten verrichteten elektrischen Arbeit umfasst, können besonders qualifizierte Rückschlüsse auf die Motorrolle und/oder die Förderzone und/oder die Förderanlage gezogen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer oder mehreren Motorrollen, das Verfahren umfassend - Ermitteln eines Stromverlaufs der Motorrolle, vorzugsweise mittels einer zuvor beschriebenen Vorrichtung oder mittels einer die Motorrolle steuerenden Steuereinheit,
- Erfassen einer Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt, - Vergleichen des ermittelten Stromverlaufs der Motorrolle mit einem für die erfasste Betriebssituation charakteristischen Referenzverlauf.
Das Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle kann vorzugsweise mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle durchgeführt werden.
Wenn eine Steuereinheit einer Motorrolle und/oder einer Förderzone und/oder einer Förderanlage ausgebildet ist für die Durchführung des Verfahrens zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle, kann das Verfahren vorzugsweise auch mittels der Steuereinheit durchgeführt werden. In dieser Variante ist für die Untersuchung der Förderanlage dann keine separate Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle erforderlich. Vielmehr kann das Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle durchgeführt werden, ohne dass eine separate Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle bereitgestellt und/oder angeschlossen werden muss. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Ausführung des Verfahrens zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle möglich.
Vorzugsweise werden die Schritte des Verfahrens zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle mehrfach durchgeführt, insbesondere für verschiedene Motorrollen einer Förderanlage, die vorzugsweise an verschiedenen und/oder wichtigen und/oder vergleichbaren Stellen der Förderanlage angeordnet sind. Dies kann die Qualität der Untersuchung verbessern. Vorzugsweise werden diese mehrfachen Vergleiche beim Ausgeben eines Optimierungsparameters und/oder beim Generieren eines Steuersignals berücksichtigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Steuereinheit für eine Motorrolle und/oder eine Förderzone einer Förderanlage, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, das zuvor beschriebene Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Motorrolle für eine Förderanlage, wobei die Motorrolle ausgebildet ist, das zuvor beschriebene Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle auszuführen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Förderanlage mit einer Motorrolle und einer Steuereinheit, wobei die Förderanlage ausgebildet ist, das zuvor beschriebene Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle auszuführen. Die erfindungsgemäßen Aspekte und ihre möglichen Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere geeignet machen, in einem zuvor beschriebenen Verfahren und/oder mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung und den jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieser weiteren Aspekte der Erfindung und ihrer möglichen Fortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Vorrichtungs- und Verfahrensmerkmalen verwiesen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle;
Fig. 2: den ermittelten Stromverlauf von vier Motorrollen;
Fig. 3: einen Vergleich von vier Motorrollen in verschiedenen Betriebszuständen; und
Fig. 4: einen Vergleich der Mittelwerte für den ermittelten Stromverlauf einer Motorrolle mit jeweiligen Mittelwerten für die Referenzverläufe in vier Betriebszuständen.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle.
Figur 1 zeigt eine Motorrolle 10 und eine die Motorrolle 10 steuerende Steuereinheit 20. Die Motorrolle 10 und die Steuereinheit 20 sind Teil einer Förderanlage, die noch weitere Elemente umfassen kann.
Die Vorrichtung 90 umfasst eine Messeinheit 40, eine Auswerteeinheit 60 und eine Speichereinheit 70 sowie eine erste Schnittstelle 51 , eine zweite Schnittstelle 52 und eine dritte Schnittstelle 53. Mit der ersten und zweiten Schnittstelle 51 , 52 ist die Vorrichtung zwischen die Motorrolle 10 und die Steuereinheit 20 geschaltet. Die ersten und zweiten Schnittstellen 51 , 52 sind als Adapter ausgebildet, mit dem eine Zwischenschaltung an einer vorhandenen, lösbaren (Steck- )Verbindung zwischen Motorrolle und Steuereinheit besonders einfach möglich ist. Die dritte Schnittstelle 53 dient dazu, von einem Betriebszustands-Sensor 30 Daten über eine während der Ermittlung eines Stromverlaufs der Motorrolle 10 vorliegende Betriebssituation zu erhalten.
Die Auswerteeinheit 60 ist ausgebildet, den ermittelten Stromverlauf der Motorrolle 10 mit einem für die Betriebssituation charakteristischen Referenzverlauf zu vergleichen. Hierzu kann die Auswerteeinheit 60 auf in der Speichereinheit 70 hinterlegte Daten zugreifen, insbesondere auf für verschiedene Betriebssituationen charakteristische Referenzverläufe und/oder auf Optimierungsparameter für verschiedene charakteristische Referenzverläufe und/oder für verschiedene Vergleichsergebnisse.
Figur 2 zeigt den ermittelten Stromverlauf von vier Motorrollen (Strom 1 , Strom 2, Strom 3, Strom 4) sowie die zugehörigen Betriebssituationen, die von vier Betriebszustands- Sensoren (Sensor 1 , Sensor 2, Sensor 3, Sensor 4) erfasst wurden, über die Zeit.
Die von den vier Betriebszustands-Sensoren ermittelten Betriebssituationen sind mit den Linien 101 , 201 , 301 , 401 dargestellt. Der Signalverlauf des ersten Betriebszustands- Sensors hat ein erstes Maximum 101a und ein zweites Maximum 101 b. Diese Maxima 101a, b zeigen an, dass ein Fördergut die erste Motorrolle bzw. die zugehörige erste
Förderzone erreicht. Entsprechende, jedoch zeitversetzte Maxima sind auch in den Signalverläufen 102, 202, 302, 402 der weiteren Betriebszustands-Sensoren zu erkennen. Hieraus lassen sich verschiedene Betriebszustände ableiten, insbesondere Betriebszustände vor, während und nach den Maxima 101a, b. Vor den Maxima 101a, b zeigt der ermittelte Stromverlauf der ersten Motorrolle ebenfalls die Maxima 112a,b. Nach einem Abfallen auf lokale Minima zeigt dann der ermittelte Stromverlauf der ersten Motorrolle Anstiegsphasen 122a, b auf lokale Maxima 132a, b sowie anschließende Leerlaufsituationen 142a, b, mit Minima 152a, b. Entsprechende, jedoch zeitversetzte Verläufe sind auch in den Verläufen 202, 302, 402 der ermittelten Ströme der weiteren Motorrollen zu erkennen. Diese Stromverläufe 102, 202, 302, 402 werden mit Referenzverläufen verglichen, die den jeweiligen Betriebssituationen entsprechen. Insbesondere können hierfür Referenz- Teilverläufe zum Einsatz kommen, die charakteristisch für verschiedene Betriebszustände von Betriebssituationen sind, und entsprechend mit Abschnitten der Stromverläufe 102, 202, 302, 402 verglichen werden.
Figur 3 zeigt einen Vergleich von vier Motorrollen in verschiedenen Betriebszuständen. Im oberen Teil von Figur 3 ist zunächst eine Förderanlage 900 schematisch dargestellt. Die Förderanlage 900 hat mehrere Förderrollen 910 (sowohl Motorrollen als auch nicht angetriebene Förderrollen) in vier Förderzonen Z0, Z1 , Z2, Z3. Jede Förderzone Z0, Z1 , Z2, Z3 weist jeweils einen Betriebszustands-Sensor und eine Motorrolle auf. Ferner ist schematisch ein Fördergut 920 dargestellt, welches in Förderrichtung 930 von Förderzone zu Förderzone bewegt wird.
Im unteren Teil der Figur 3 sind schematisch die mit den vier Betriebszustands-Sensoren SO, S1 , S2, S3 ermittelten Betriebssituationen mit verschiedenen Betriebszuständen sowie die zugehörigen Zustände der vier Motorrollen in den vier Förderzonen über die Zeit dargestellt. Mit Z0, Z1 , Z2, Z3 wird zunächst die allgemeine Aktivität einer Förderzone dargestellt. Mit LOAD Z0, LOAD Z1 , LOAD Z2, LOAD Z3 wird dann der Beladungszustand durch ein Fördergut dargestellt, und mit NO LOAD Z0, NO LOAD Z1 , NO LOAD Z2, NO LOAD Z3 der Zustand ohne Beladung. Figur 4 zeigt einen Vergleich der Mittelwerte für den ermittelten Stromverlauf einer Motorrolle mit jeweiligen Mittelwerten für die Referenzverläufe in vier Betriebszuständen BZ1 , BZ2, BZ3, BZ4. Betriebszustand BZ1 entspricht der Beladung, Betriebszustand BZ2 dem Transport, Betriebszustand BZ3 der Entladung, und Betriebszustand BZ4 der Leerlaufsituation. Für die Darstellung in Figur 4 wurde aus einer Anzahl von Referenzmessungen Mittelwerte fürdie Referenzverläufe in den verschiedenen Betriebszuständen gebildet. Ebenso wurden für die jeweils ermittelten Stromverläufe Mittelwerte in den verschiedenen Betriebszuständen gebildet.
Mit 1101 , 1 102, 1103, 1104 sind Mittelwerte für die Referenzverläufe in den jeweiligen Betriebszuständen BZ1 , BZ2, BZ3, BZ4 für ein Fördergut dargestellt. Ferner sind in Fig. 4 die Mittelwerte für den ermittelten Stromverlauf für ein Fördergut dargestellt, und zwar mit 1201 , 1202, 1203, 1204 in den jeweiligen Betriebszuständen BZ1 , BZ2, BZ3, BZ4.
Wie zu erkennen ist, liegen die Mittelwerte 1201 , 1202, 1203, 1204 für den ermittelten Stromverlauf oberhalb der Mittelwerte für die Referenzverläufe. Dies kann ein Indiz für einen Fehler- oder Störfall sein welcher die Überwindung einer höheren Massenträgheit zur Folge hat. Dies kann beispielsweise durch einen Störkörper oder den Defekt einer Antriebskomponente hervorgerufen werden. Eine Antriebskomponente kann jede Komponente sein, die eine Bewegung verursacht, beispielsweise kann eine Antriebskomponente eine Motorrolle, eine Slave-Rolle, ein Antriebsriemen, ein Antriebselement oder eine Antriebseinheit sein.
Ferner sind in Fig. 4 die Mittelwerte für den ermittelten Stromverlauf für ein Fördergut dargestellt, und zwar mit 1301 , 1302, 1303, 1304 in den jeweiligen Betriebszuständen BZ1 , BZ2, BZ3, BZ4. Wie zu erkennen ist, liegen die Werte 1301 , 1302, 1303, 1304 für den ermittelten Strom unterhalb der Referenzwerte. Dies kann ein Indiz für einen Fehler- oder Störfall sein, welcher beispielsweise eine passive Antriebskomponente, wie ein unterbrochener Kraftschluss/ Antriebsriemen auskoppelt.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer oder mehreren
Motorrollen, die Vorrichtung umfassend
- eine Messeinheit zum Ermitteln eines Stromverlaufs der Motorrolle, wobei die Messeinheit eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle aufweist, die ausgebildet sind, um die Messeinheit in der Förderanlage zwischen die Motorrolle und eine die Motorolle steuernde Steuereinheit zu schalten,
- eine dritte Schnittstelle zum Empfangen von Daten über eine Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt,
- eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, den ermittelten Stromverlauf der
Motorrolle mit einem für die Betriebssituation charakteristischen
Referenzverlauf zu vergleichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
wobei die Betriebssituation zwei oder mehrere unterschiedliche Betriebszustände umfasst, insbesondere die Betriebszustände Beschleunigung und/oder Beladung und/oder T ransport und/oder Entladung und/oder Leerlauf und/oder Abbremsen bzw. Verlangsamen und/oder Stillstand.
3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, den ermittelten Stromverlauf der Motorrolle mit einem für den jeweiligen Betriebszustand charakteristischen Ref e re nz-T e i I ve rla uf zu vergleichen.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, auf Basis des Vergleichs einen Optimierungsparameter auszugeben.
5 Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Optimierungsparameter einen oder mehrere der folgenden Werte umfassen kann:
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der
Fördergeschwindigkeit der Anlage und/oder einer Teilanlage und/oder Motorrolle,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Leistung einer Motorrolle, - Austausch einer Motorolle gegen eine andere, insbesondere eine andere Motorrolle einer anderen Leistungsklasse,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Anzahl an Motorrollen und/oder Förderrollen und/oder Förderzonen der Förderanlage, - Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Anzahl an
Motorrollen und/oder Förderrollen in einer Förderzone der Förderanlage,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, einer
Getriebeuntersetzung,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Stillstandszeiten der Förderanlage und/oder Teilanlage und/oder Motorrolle,
- Veränderung, insbesondere Erhöhung oder Reduzierung, der Beschleunigung der Motorrolle.
6 Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, auf Basis des Vergleichs ein
Steuersignal zur Steuerung auszugeben.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste und/oder die zweite Schnittstelle als Adapter ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die dritte Schnittstelle ausgebildet ist, Daten über die Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt, von einem Betriebszustands- Sensor zu empfangen.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
umfassend eine Speichereinheit, in der für verschiedene Betriebssituationen charakteristische Referenzverläufe hinterlegt sind.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
umfassend eine Speichereinheit, in der Optimierungsparameter hinterlegt sind, insbesondere Optimierungsparameter für verschiedene charakteristische Referenzverläufe und/oder für verschiedene Vergleichsergebnisse.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Messeinheit ausgebildet ist, einen rückgespeisten Strom und/oder eine gesamte verrichtete elektrische Arbeit der Motorrolle zu ermitteln.
12. Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer oder mehreren
Motorrollen, das Verfahren umfassend
- Ermitteln eines Stromverlaufs der Motorrolle,
- Erfassen einer Betriebssituation, die während des Ermittelns des Stromverlaufs vorliegt,
- Vergleichen des ermittelten Stromverlaufs der Motorrolle mit einem für die erfasste Betriebssituation charakteristischen Referenzverlauf.
13. Steuereinheit für eine Motorrolle und/oder eine Förderzone einer Förderanlage, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, das Verfahren zur Untersuchung einer
Förderanlage mit einer Motorrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
14. Motorrolle für eine Förderanlage, wobei die Motorrolle ausgebildet ist, das
Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
15. Förderanlage mit einer Motorrolle und einer Steuereinheit, wobei die Förderanlage ausgebildet ist, das Verfahren zur Untersuchung einer Förderanlage mit einer Motorrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
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