EP4244161A1

EP4244161A1 - Verfahren zur ermittlung eines streckenbezogenen laufreibungswiderstandes der gurtförderanlage

Info

Publication number: EP4244161A1
Application number: EP21806241.2A
Authority: EP
Inventors: Viktor Raaz
Original assignee: FLSmidth AS
Current assignee: FLSmidth AS
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2023-09-20
Also published as: WO2022101104A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage (1). Das Verfahren umfasst dabei mit zumindest den folgenden Schritten: • A) Aufteilen der Förderstrecke der Gurtförderanlage (1) in "m" anlagenspezifische Teilstrecken (L1, L2... Lm), • B) Eingabe von konstanten Daten zumindest hinsichtlich der Transportlänge der Gurtförderanlage, der Länge der Teilstrecken und der Steigung oder dem Gefälle pro Teilstrecke in die Auswerteeinrichtung, • C) kontinuierliche Erfassung variierender Daten zumindest hinsichtlich der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit und der Antriebsleistung beziehungsweise des Antriebsdrehmomentes, • D) Bestimmung von Ermittlungsdaten umfassend zumindest eine momentane Materialstreckenmasse und eine teilstreckenspezifischen Gurtbeladung q _m der gesamten Gurtförderanlage basierend auf dem gemessenen Materialmassenstrom am Messpunkt, • E) Speicherung der vollständig erfassten variierenden Daten sowie der Ermittlungsdaten in der Auswerteeinrichtung nach jedem Durchlaufen eines definierten Fördergurtabschnittes des Fördergurtes, wobei jedes Durchlaufen mit fortlaufendem Index "j" nummeriert ist, und • F) Berechnen des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandes für jede Teilstrecke und der Leerlaufleistung der Gurtförderanlage durch die Auswerteeinrichtung mittels eines Gleichungssystems unter Verwendung der konstanten Daten, der variierenden Daten und der Ermittlungsdaten.

Description

Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der Gurtförderanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage.

Gurtförderanlagen, welche über oder unter T age zum Einsatz gelangen sind seit Jahrzehnten insbesondere im Bergbau und in der Industrie bekannt. Sie dienen vornehmlich zum Transport von Schüttgütern, wie beispielsweise Abraum, Erze, Brennstoffe und Baustoffe, auch über längere Distanzen hinweg. Gurtförderanlagen können folglich mehrere Kilometer lang sein und mehrere tausend Tonnen Schüttgut pro Stunde transportieren. Allgemein bekannte Gurtförderanlagen bestehen aus einem Fördergurt, der als eine Endlosschleife im Bandgerüst mit einer Vielzahl an Tragrollenstationen und einem oder mehreren Antriebsund Umlenktrommeln eingefädelt ist. Dieser Fördergurt wird durch eine oder mehreren Antriebstrommeln mit einem oder mehreren Fördergurtantrieben auf eine definierte Fördergutgeschwindigkeit in Bewegung versetzt und vorteilhaft mit dieser Fördergurtgeschwindigkeit durchgehend betrieben.

Grundlegend sind auch Gurtförderanlagen bekannt, welche frequenzbezogene Antriebe aufweisen. Derartige frequenzbezogene Antriebe erleichtern die Start- und Stoppvorgänge erheblich. Gleichwohl erfolgt ein Betrieb dieser Gurtförderanlagen mit einer definierten konstanten Fördergurtgeschwindigkeit, um die notwenige Durchsatzfähigkeit zu gewährleisten, auch in Phasen einer reduzierten Fördermenge oder einer variablen Förderleistung.

Es ist des Weiteren grundlegend bekannt, dass die Gurtbandförderanlage aus einer Vielzahl an Teilstrecken, wie Einmuldenbereichen, Ausmuldenbereichen, vertikalen Kurven, horizontalen Kurven, geraden Strecken, Steigungen, Abhängen usw. besteht. Dies Teilstrecken weisen zudem oft unterschiedliche Tragrollenabstände auf und dementsprechend auch unterschiedliche Laufrollwiderstände für den Fördergurt. Die Laufrollwiderstände sind zudem in bekannter Weise auch abhängig von dem Beladungszustand und der Fördergurtgeschwindigkeit, welche wiederum auch abhängig von der Gurtförderanlagenspezifikation und der Außentemperatur ist.

Eine relative streckenbezogene Bewertung der Laufrollwiderstände ist insbesondere aus Servicesicht und ferner auch aus Designsicht wünschenswert, aber nur kostspielig, beispielsweise durch eine Installation einer Vielzahl an Kraftsensoren im Fördergurt, umsetzbar. So beschreibt beispielsweise die DE10 2015 212 267 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines streckenspezifischen Energieverbrauchs von Gurtförderern. Der hierin beschriebene Gurtförderer weist neben den bekannten Sensoriken zur Ermittlung einer Antriebsleitung und der Beladung der Gurtförderanlage noch eine zusätzliche dritte Sensorik auf. Diese dritte Sensorik dient dazu die Zugkräfte in den Verbindungsabschnitten zwischen Fördergurtteilstücken zu detektieren. Der Fördergurt ist zudem als ein Stahlseilfördergurt ausgebildet, sodass die dritte Sensorik eine Spule oder mindestens einen Magnetfeldsensor zur Detektion einer Anhäufung von Stahl in den Verbindungsabschnitten umfasst. Demzufolge erfordert die beschriebene Vorrichtung sowie das beschriebene Verfahren nicht nur eine zusätzliche Sensorik, sondern auch eine spezifische Ausgestaltung des Fördergurtes und ist folglich kostenintensiver in der Herstellung und im Betrieb der Gurtförderanlage. Ohne zusätzliche Sensorik für die Gurtzugkraft wird in der DE10 2007 002 015 A1 ein Verfahren zur Ermittlung des spezifischen Leistungsbedarfes einer in Betrieb befindlichen Gurtbandförderanlage für Schüttgut bei nicht konstanter Beladung beschrieben. Dafür wird ein beladungsabhängiger Bewegungswiderstand für jeden der n-Abschnitte gleicher Länge des Gurtbandförderers unter Zuhilfenahme eines geschätzten spezifischen Bewegungswiderstandes und einer aktuellen Streckenbeladung, sowie eine abschnittsweise benötigte Hubleistung (Steigungswiderstand) ermittelt. Die Neben-, Sonder- und Beschleunigungsleistungen werde abgeschätzt und somit ein Gesamtleistungsbedarf der Gurtbandförderanlage berechnet. Durch einen Vergleich des berechneten Gesamtleistungsbedarfes mit einem gemessenen elektrischen Leistungsbedarf wird ein spezifischer Bewegungswiderstand für die gesamte Fördergutanlage ermittelt. Die Ermittlung des theoretischen Leistungsbedarfes für jeden einzelnen Abschnitt der Gurtförderanlage erfolgt demnach unter Zuhilfenahme von Schätzwerten für streckenspezifische Bewegungs-, Neben- und Sonderwiderstände, wobei bei dem anschießenden Vergleich der theoretischen Werte mit den Messwerten der Gesamtantriebsleistung keine separate Bewertung der tatsächlichen lokalen Laufreibungswiderstandsbeiwerte über die unterschiedlichen Abschnitte der Gurtförderanlage durchgeführt wird.

Aus der WO 2019 / 166 414 A1 ist die Bestimmung der Energieeffizienz eines Gurtförderers bekannt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Gurtförderanlage und einem Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gurtförderanlage und ein Verfahren zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise, das bedeutet ohne die Verwendung zusätzlicher Messmittel, Sensoren etc. eine Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage ermöglicht.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes einer sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auf einer Gurtförderanlage durchgeführt werden, welche insbesondere zum Transport von Schüttgütern dient einen Fördergurt und wenigstens einen Antrieb zum Antreiben des Fördergurtes sowie wenigstens eine Tragrollenstation umfassend zumindest eine Tragrolle, vorteilhaft drei Tragrollen und ein an einem Messpunkt angeordnetes Messsystem auf. Das Messsystem weist erfindungsgemäß zumindest einen Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, einen Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung beziehungsweise des Antriebsdrehmoments und einen Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms auf. Die erfindungsgemäße Gurtförderanlage zeichnet sich dadurch aus, dass diese mindestens eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes, insbesondere während des Betriebes der Gurtförderanlage aufweist. Dabei sind der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor datenübertragungstechnisch mit der Auswerteeinrichtung verbunden. Die Auswerteeinrichtung weist vorteilhaft eine Eingabeeinheit zur manuellen Eingabe von Daten durch beispielsweise einen Bediener ein. Die Dateneingabe kann dabei über eine Tastatur, ein Touchpanel, über Stimmeingabe usw. erfolgen. Auch ist es denkbar, dass die Auswerteeinrichtung eine Ausgabeeinheit, wie beispielsweise einen Bildschirm zur visuellen Ausgabe von Daten, Diagrammen etc., aufweist. Vorteilhaft weist die Auswerteeinrichtung auch eine Speichereinheit, beispielsweise als Ringspeicher ausgeführte Speichereinheit zumindest zur temporären Speicherung von Daten, insbesondere konstanten und variablen Daten und Werten und Ergebnissen etc. auf. Die Auswerteeinrichtung umfasst vorteilhaft zudem auch eine Recheneinheit zur Ermittlung zumindest der Werte des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes, insbesondere der streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerte. Zum Empfangen von Daten, Werten etc. außerhalb der Eingabeeinheit, weist die Auswerteeinrichtung vorteilhaft eine Empfangs- und Sendeeinheit auf. Über diese Empfangs- und Sendeeinheit können der Auswerteeinrichtung weitere Daten, auch kabellos via Bluetooth, WLAN usw., übertragen werden. Vorteilhaft weist die Empfangs- und Sendeeinheit auch Schnittstellen zur Anbindung von Datenkabeln, wie beispielsweise AUX-Kabeln, HDMI Kabeln usw. auf, sodass auch andere Endgeräte o- der USB-Datensticks mit der Auswerteeinrichtung verbunden werden können. Über die Empfangs- und Sendeeinheit der Auswerteeinrichtung ist es zudem denkbar Daten, Werte, Diagramme etc. an andere Endgeräte (kabelgebunden oder Kabellos) zu senden. Auch der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor senden deren ermittelte Daten und Werte vorteilhaft über eine kabellose Verbindung an die Auswerteeinrichtung und insbesondere an die Empfangs- und Sendeeinheit der Auswerteeinrichtung. Die übermittelten Daten werden dann vorteilhaft in der Speichereinheit gespeichert und der Recheneinheit übertragen. Es ist zudem denkbar, dass die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinheit zum Vergleich ermittelter IST-Daten/Werte mit hinterlegten SOLL-Daten/Werte aufweist.

Vorteilhaft kann bei der Gurtförderanlage ohne zusätzliche Sensoren, insbesondere ohne Kraftsensoren im Fördergurt eine streckenbezogene Bewertung der Laufrollwiderstände beziehungsweisebeziehungsweise der Laufreibungswiderstände oder allgemeiner Laufwiderstände entlang der Förderstrecke während des Normalbetriebes der Gurtförderanlage durchgeführt werden, um lokale Abweichungen des Laufreibungswiderstandes von normalen beziehungsweisebeziehungsweise zulässigen Werten festzustellen. Ohne zusätzliche Sensoren bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass lediglich die grundlegend bei Gurtförderanlagen zum Einsatz kommenden Sensoren, wie der Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit beziehungsweisebeziehungsweise der Motordrehzahl, der Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleitung beziehungsweisebeziehungsweise des Antriebsdrehmomentes und der Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialstromes. Die Ermittlung des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes erfolgt dabei rein rechne- risch/mathematisch über die Verwendung eines linearen Gleichungssystems, wie nachfolgend noch detaillierter erläutert. Das Ergebnis des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes wird dann beispielsweise vorteilhaft von einem Serviceteam der Gurtförderanlage zur Vorbereitung von entsprechenden Instantsetzungsmaßnahmen/Wartungsmaßnahmen verwendet, um in schneller und einfacher Weise den fehlerbehafteten und wartungsbedürftigen Streckenabschnitt zu ermitteln. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Ergebnisse der Ermittlung des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes eine relevante Grundlage für die Modifizierung der Gurtförderanlage insbesondere in Hinblick auf die Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit bieten.

Erfindungsgemäß weist das Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes einer sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage, wie zuvor beschrieben, zumindest die folgenden Schritten auf:

A) Aufteilen der Förderstrecke der Gurtförderanlage in „m“ anlagenspezifischen Teilstrecken, insbesondere mit unterschiedlicher oder auch gleicher Teilstreckenlänge, B) Eingabe von konstanten Daten zumindest hinsichtlich der Transportlänge der Gurtförderanlage, der Länge der Teilstrecken, insbesondere auch der Anzahl der Teilstrecken, und der Steigung oder dem Gefälle pro Teilstrecke in die Auswerteeinrichtung,

C) kontinuierliche Erfassung variierender Daten zumindest hinsichtlich der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit, des Materialmassenstroms und der Antriebsleistung beziehungsweise des Antriebsdrehmomentes,

D) Bestimmung von Ermittlungsdaten umfassend eine momentane Materialstreckenmasse und eine teilstreckenspezifische Gurtbeladung der gesamten Gurtförderanlage basierend auf dem gemessenen Materialmassenstrom am Messpunkt,

E) Speicherung der vollständig erfassten variierenden Daten sowie der Ermittlungsdaten in der Auswerteeinrichtung nach jedem Durchlaufen eines definierten Fördergurtabschnittes des Fördergurtes, wobei vorteilhaft jedes Durchlaufen mit fortlaufendem Index „j“ nummeriert ist, und

F) Berechnen des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandes für jede Teilstrecke und der Leerlaufleistung der Gurtförderanlage durch die Auswerteeinrichtung mittels eines Gleichungssystems unter Verwendung der konstanten Daten, der variierenden Daten und der Ermittlungsdaten.

Gemäß Schritt A) wird die Förderstrecke zumindest in m>=2 Teilstrecken unterteilt. Dabei wird unter der Förderstrecke derjenige Abschnitt der Gurtförderanlage verstanden, welcher für den Transport des Gutes, insbesondere des Schüttgutes dient und von einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Schüttgutes zu einem Abwurfbereich zum Abwerfen des Schüttguten (beispielsweise an eine weitere Gurtförderanlage) verläuft. Die Teilstrecken werden dabei je nach Gurtförderanlage festgelegt. Genauer gesagt je nach Aufbau und Verlauf der Gurtförderanlage in Berücksichtigung der geraden Strecken, Kurvenstrecken usw. wird zumindest die Anzahl der Teilstrecken definiert. Vorteilhaft wird auch für jede definierte Teilstrecke deren Streckenlänge/Teilstreckenlänge angegeben. Demnach ist es denkbar, dass die Teilstrecken jeweils eine zueinander unterschiedliche Länge aufweisen können. Es ist auch möglich, dass Teilstrecken zueinander gleiche Teilstreckenlängen aufweisen, insbesondere wenn es sich um im Wesentlich gleiche Teilstrecken, wie gerade Strecken usw. handelt.

Gemäß Schritt B) erfolgt die insbesondere manuelle Eingabe von konstanten und bekannten Daten in die Auswerteeinheit. Als konstante Daten werden hierbei Daten verstanden, welche sich im Verlauf des Betriebes der Gurtförderanlage nicht ändern beziehungsweise über einen definierten Zeitraum/Zeitabschnitt unveränderte/unveränderbare Werte aufweisen und speziell der betreffenden Gurtförderanlage zuzuordnen sind. Dabei handelt es sich beispielsweise um Daten hinsichtlich der Fördergurtlänge beziehungsweise der Transportlänge der Gurtförderanlage, der Anzahl der Teilstrecken, wie in Schritt A) eingeteilt, und/oder um die Länge der einzelnen Teilstrecken, sowie um die Angabe von Steigungen und/oder Gefällen pro Teilstrecke.

Gemäß Schritt C) werden während des Betriebes der Gurtförderanlage kontinuierlich Daten, insbesondere variierende Daten über die vorhandenen Sensoren, wie den Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, den Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung beziehungsweise des Antriebsdrehmoments und den Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms ermittelt beziehungsweise erfasst und vorteilhaft der Auswerteeinrichtung übermittelt. Diese variierenden Daten betreffen vornehmlich die gesamte Gurtförderanlage. Um nun insbesondere eine teilstreckenspezifische Gurtbeladung q_m beziehungsweise einen teilstreckenspezifischen Massenstrom zu ermitteln beziehungsweise zu bestimmen, insbesondere zu berechnen, erfolgt im Schritt D) eine Berechnung von sogenannten Ermittlungsdaten. Dies sind Daten, welche aus Berechnungen zwischen konstanten Daten und variierenden Daten erzeugt werden. Bei diesen Ermittlungsdaten handelt es sich beispielsweise um eine momentane Materialstreckenmasse (Mi, ... , M_m) sowie einer teilstreckenspezifischen Gurtbeladung, welche vorteilhaft mittels einer Gurtbeladungsmatrix q ermittelt wird. Die Ermittlungsdaten betreffen vornehmlich die gesamte Gurtförderanlage und basieren folglich zumindest auf dem gemessenen Materialmassenstrom am Messpunkt, der Fördergurtgeschwindigkeit und der Streckenaufteilung. Die Gurtbeladungsmatrix q ist vorteilhaft als Rechenmodell in der Auswerteeinrichtung hinterlegt. Diese Gurtbeladungsmatrix wird nachfolgend noch genauer erläutert. Die ermittelten beziehungsweise berechneten Werte hinsichtlich der teilstreckenspezifischen Gurtbeladung q_m werden nun ebenfalls als variierende Werte/Daten, insbesondere als Ermittlungsdaten, so wie auch alle anderen variierenden Daten, in der Auswerteeinrichtung, insbesondere in deren Speichereinheit, gemäß Schritt E) gespeichert. Die Werte der Materialschwerkraftverteilung (qi, q2, ... , q_m) je Förderstrecke lassen sich dabei als Produkt der Materialstreckenmassen (Mi, ... , M_m) und Erdbeschleunigung g bestimmen.

Gemäß Schritt F) erfolgt nun abschließend die Berechnung sowohl der beladungsabhängigen Laufreibungswiderstände f für jede definierte Teilstrecke i=l, ..., m als auch der Leerlaufleistung der gesamten Gurtförderanlage Po unter Verwendung eines in der Auswerteeinrichtung, insbesondere in der Speichereinheit gespeicherten Gleichungssystems, insbesondere linearen Gleichungssystems. Die Rechenleistung dazu übernimmt vorteilhaft die Recheneinheit der Auswerteeinrichtung. Vorteilhaft wird folglich mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren für einen aktuellen oder auch späteren Zeitpunkt ein vollständiger Verlauf der Fördergurtbeladung entlang der Förderstrecke des Gurtförderbandes mit einer zuvor festgelegten Aufteilung der Förderstrecke in Teilstrecken basierend auf der Massenstrom- und Fördergurtgeschwindigkeit ermittelt und als Datensatz zusammen mit der zeitlich zugeordneten Antriebsleitung beziehungsweise Antriebsmoment oder Antriebskraft erfasst. Durch die Erfassung von mindestens m+1 Datensätzen mit zueinander abweichender Fördergurtbeladung und einer anschließenden Auflösung der erfassten Daten durch das lineare Gleichungssystem lassen sich sowohl die örtlichen streckenspezifischen transportmassenbezogenen Laufreibunsgwiderstände fj, als auch eine beladungsunabhängige Leerlaufleistung Po der Gurtförderanlage ermitteln. Dabei werden vorteilhaft auch die Reibungsverluste im Gesamtantrieb der Gurtförderanlage berücksichtigt. Es ist zudem anzumerken, dass bei der Verwendung des linearen Gleichungssystems eine lineare Abhängigkeit des Laufreibungswiderstandes von der Transportmasse beziehungsweise dem Massenstrom vorausgesetzt wird.

Es ist vorteilhaft denkbar, dass das Gleichungssystem zur Ermittlung des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandsvektors f für jede vollständige Gurtumdrehung erzeugt wird, wobei das Gleichungssystem die entsprechenden Daten hinsichtlich einer Gurtbeladungsmatrix q und eines Gesamtbewegungswiderstandskraftvektors AR wie folgt umfasst: q x f = AR

Durch eine mehrfache Überbestimmung des linearen Gleichungssystems, insbesondere bei einer gleichmäßigen Verteilung der ermittelten Datensätze über mindestens eine vollständige Schlaufenumdrehung des gesamten Fördergurtes der Gurtförderanlage wird eine deutliche Erhöhung der Ermittlungs-/Berechnungsgenauigkeit sowohl für die streckenbezogenen Laufreibungswiderstände „fj“ als auch für die beladungsunabhängige Leerlaufleistung „Po“ erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird als variierendes Datum für jeden Datensatz „j“ zusätzlich eine momentane Hubleistung „PH,j“ der insgesamt transportierten Materialstrommasse der Gurtförderanlage als Summe der momentanen Hubleistungen (PH J) aller Teilstrecken (i=1 , ... , m) ermittelt und in der Auswerteinrichtung gespeichert. Wird bei der Erfassung der Antriebsleistung die fördergurtbeladungsspezifische Hubleistung der momentan geförderten Materialmasse abgezogen oder nach der Ermittlung der streckenspezifischen transportmassenbezogenen Laufwiderstände die örtliche Steigung der Förderstrecke abgezogen, insbesondere berücksichtigt, ist das Ergebnis die von der Hubarbeit „bereinigten“ Laufreibungswiderstände. Diese „bereinigten“ Laufreibungswiderstände dienen bei einer zueinander vergleichbaren Tragrollenabstützung (Tragrollenabstände und Durchmesser, Kurven) und einer vergleichbaren Gurtzugkraft als ein Indiz für einen funktionsfähigen Zustand der Tragrollen im jeweiligen Streckenbereich.

Mit „PH J“ wird vorteilhaft im Rahmen der Erfindung die Hubleistung des Fördergutes auf der Teilstrecke Nr. „i“ zum Zeitpunkt „tj“ angegeben. Des Weiteren wird im Rahmen der Erfindung mit „tj“ der Zeitpunkt beim Durchlaufen des Fördergurtes eines neuen Fördergurtabschnittes AL mit fortlaufender Nummer „j“ angegeben. Insbesondere ist mit „AL“ im Rahmen der Erfindung die Fördergurtabschnittlänge beim Durchlaufen des Fördergurtes angegeben, um eine neue Erfassung der Messdaten für Gleichungssystem zu erzeugen.

Es ist des Weiteren möglich, dass als konstante Daten, insbesondere als konstant annehmbaren Daten zusätzlich die teilstreckenspezifische Gurt- und Tragrollenschwerkraft (qo.i) pro Teilstreckenlänge (Li , ... , L_m) in die Auswerteinrichtung (20) eingegeben werden., insbesondere manuell durch einen Bediener eingegeben werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass konstante Daten auf einem externen Speichermedium, wie beispielsweise einem Datenstick pro Gurtförderanlage erfasst sind und dieses externe Speichermedium dann mit der Auswerteeinheit verbunden wird (LAN oder WLAN), sodass diese Daten dann automatisch oder teilautomatisch (plug and play) auf die Auswerteeinheit übertragen beziehungsweise kopiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Gurtbeladungsmatrix q als jeweilige streckenspezifische Schwerkraftverteilung des Materialmassenstroms qij, insbesondere der Gurtbeladung, für jede Teilstrecke i =1,..,m und für jede Messung j=1,..,nk, und als Quotient des Antriebswirkungsgrades r| und der Fördergurtgeschwindigkeit VBJ wie folgt ermittelt wird:

Die fortlaufende Nummer der Teilstrecken wird mit „i= 1, m“ bezeichnet. Die Summe der Teilstrecken „i“ ergibt folglich die Förderstrecke der Gurtförderanlage. Des Weiteren wird im Rahmen der Erfindung mit „qij“ die Schwerkraft des Materialmassenstroms für die Strecke „i“ im Datensatz „j“ gekennzeichnet. Dabei ist es denkbar, dass sich die jeweilige Schwerkraft des Materialmassenstroms qij als Produkt der jeweiligen streckenspezifischen Masse (Mij, M2,j,... M_m,j) von Fördermaterial (Materialmasse) und der Erdbeschleunigung g pro Messung j=1 , 2, ... , nk während der letzten „n“ vollen Umläufe des Fördergurtes ergibt.

Mit „n“‘ wird im Rahmen der Erfindung vorteilhaft die Anzahl der letzten vollständigen Gurtumläufe, die zur Bewertung der streckenbezogenen Laufwiderstände in dem Gleichungssystem benutzt werden sollen, angegeben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Gesamtbewegungswiderstandskraftvektor AR als Quotient der Differenz zwischen der momentanen Antriebsleistung Pj - multipliziert mit dem Antriebswirkungsgrad t] - und der momentanen Hubleistung P_Hj, sowie der Fördergurtgeschwindigkeit Vß,j wie folgt bestimmt wird:

Des Weiteren besteht der zu ermittelnde streckenbezogene Laufreibungswiderstandsvektor f aus für jede T eilstrecke Li , ... , L_m beladungsunabhängigen Faktoren h , ... ,f_m und der mittleren Leerlaufleistung Po der gesamten Gurtförderanlage, insbesondere innerhalb der letzten n vollen Fördergurtumläufe:

Für die spezifische Erfassung der variierenden Daten, insbesondere Messdaten, wie beispielsweise dem Massenstrom, der Fördergurtgeschwindigkeit und/oder der Antriebsleistung beziehungsweise des Antriebdrehmomentes ist eine zeitliche Korrektur der Signale und eine darauf basierende korrekte Ableitung der Fördergurtbeladung entlang der Förderstrecke erforderlich. Diese Erfassung, Korrektur und Ableitung sind vorteilhaft durch die Auswerteeinrichtung, insbesondere die Empfangs- und Sendeeinheit, die Recheneinheit und/oder die Vergleichseinheit der Auswerteeinrichtung möglich. Mittels der Auswerteeinrichtung wird vorteilhaft eine zeitliche Abfolge der Datensätze vervollständigt und eine längsspezifische Aufteilung der Gesamtbeladung der Förderstrecke bestimmt. Für die Erfassung der Vielzahl an Datensätzen sowie für die Ermittlung der streckenbezogenen (streckenspezifischen transportmassenbezogenen) Laufreibungswiderstände erfolgt vorteilhaft eine Zwischenspeicherung der vollständigen Datensätze in der Auswerteeinrichtung, insbesondere Speichereinheit der Auswerteeinrichtung. Diese Speichereinheit ist vorteilhaft als Ringspeicher ausgebildet. Bei diesem Ringspeicher wird der älteste Datensatz kontinuierlich mit dem jüngsten (neuesten) Datensatz überschrieben. Infolgedessen bleibt der Ringspeicher immer nur mit den aktuellen Informationen (Daten/Datensätzen) über mindestens eine letzte vollständige Fördergurtumdrehung (Loop) befüllt. Durch eine regelmäßige Abfrage der Speichereinheit, insbesondere des Ringspeichers mit anschließender Bildung der Gurtbeladungsmatrix q und der Auflösung des linearen Gleichungssystems werden die streckenbezogenen Laufreibungswiderstände fj, als auch der beladungsunabhängige Leerlaufleistung Po ermittelt. Diese ermittelten beziehungsweise berechneten Daten werden dann wiederum - vorteilhaft gemeinsam mit den dazugehörigen Betriebsparametern der Gurtförderanlage - in der Auswerteeinrichtung, insbesondere in der Speichereinheit der Auswerteeinrichtung oder auch in einer separaten Langzeitspeichereinheit der Auswerteeinrichtung gespeichert. Über die Ausgabeeinheit der Auswerteeinrichtung können diese Daten dann - je nach Bedarf - tabellarisch oder auch grafisch angezeigt werden.

Es ist denkbar, dass in Hinblick auf eine optimierte Bewertung des aktuellen Zustandes der Laufrollen alle erfassten und/oder ermittelten Daten (konstante Daten und/oder variierende Daten) nach Datum, Durchsatz, Fördergurtgeschwindigkeit und Temperaturbereichen begrenzbar und mit einer Regressionskurve überlagert darstellbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Anzahl der vollständigen Datensätze „k“ für die Lösung des linearen Gleichungssystems mindestens den doppelte Wert von „m“ auf und werden folglich einer ganzzahligen Anzahl n der vollständigen Fördergurtumdrehung, insbesondere des vollständigen Fördergurtumlaufes entsprechend in der Auswerteeinrichtung gespeichert.

Es ist demnach vorteilhaft denkbar, dass die in der Auswerteeinrichtung gespeicherte Anzahl an Datensätzen an variierenden Daten mindestens der doppelten Anzahl an Teilstrecken der Förderstrecke für jede zu speichernde Fördergurtumdrehung entspricht, wobei der in der Auswerteeinrichtung gespeicherte zeitlich älteste Datensatz an variierenden Daten kontinuierlich von dem zeitlich jüngsten Datensatz an variierenden Daten überschrieben wird. Diese mehrmalige Bewertung durch das Auflösen eines mehrfach überbestimmten linearen Gleichungssystems, aufgestellt auf der Basis der zeitlich gleichmäßig verteilten Messungen über die letzte vollständige Umdrehung des Fördergurtes der Gurtförderanlage (Loop) führt vorteilhaft zur Erhöhung der Ermittlungsgenauigkeit der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände. Vorteilhaft werden die letzten Messungen derart überlagert, dass Ausreißer , wie beispielsweise lokale Erhöhungen der Laufreibungswiderstände aufgrund von Tragrollenbeschädigungen sicher identifiziert werden können.

Das bedeutet, dass vorteilhaft zur Dopplung oder Vervielfachung der Anzahl an Gleichungen im Gleichungssystem im Vergleich zu der im Gleichungssystem vorhandenen Anzahl an unbekannten Daten die aktuell ermittelten variierenden Daten pro vollständiger Fördergurtumdrehung mit den variierenden Daten einer oder mehreren vorhergehenden vollständigen För- dergurtumdrehung/en überlagert werden.

Es ist des Weiteren anzumerken, dass mit AL die Länge des Fördergurtes pro Messung angegeben wird. AL weist vorteilhaft eine Vielzahl an Teilstrecken Li , ... , L_m auf und kann auch als Fördergurtmessstrecke bezeichnet werden. Als Vielzahl sind hierbei im Sinne der Erfindung mindestens eine Teilstrecke, vorteilhaft zwei oder mehr Teilstrecken zu verstehen. LB gibt die Gesamtlänge des Fördergurtes an. Mit „k“ wird eine ganzzahlige Anzahl an Fördergurtmessstrecken pro vollständiger Fördergurtlänge LB angegeben beziehungsweise eine Anzahl der erzeugten Datensätze bei einem vollständigen Fördergurtumlauf beziehungsweise einer vollständigen Fördergurtumdrehung.

L_B = k * AL

Genauer gesagt, findet jede Messung vorteilhaft pro Fördergurtmessstrecke statt, wobei der Fördergurt eine Anzahl „k“ an Fördergurtmesstrecken aufweist.

Es ist denkbar, dass die Ermittlung von streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerten basierend auf variablen Daten zumindest solange erfolgt, bis jeder der definierten Teilstrecken während der letzten vollständigen Fördergurtumdrehung, insbesondere während des letzten vollständigen Fördergurtumlaufes, eine minimale Änderung des Materialmassenstromes (Beladungsänderung) von einem für diese Teilstrecke errechneten Mittelwert, insbesondere im Bereich über 5% der Nominalbeladung, zugeordnet wird. Das bedeutet, dass als relevante Voraussetzung für eine korrekte Auflösung des linearen Gleichungssystems eine minimale Änderung der Fördergurtbeladung des Materialmassenstroms Aq,, _min in jeder Teilstrecke „i“ (entspricht den Spalten Nummer in der Gurtbeladungsmatrix q) zwischen den unterschiedlichen Datensätzen „j“ (entspricht den Spalten in der Gurtbeladungsmatrix q) erforderlich ist. Ändert sich der Materialmassenstrom für eine oder mehrere Teilstrecken „i“ nicht, beispielsweise aufgrund eines Leerlaufes, einer Vollbeladung oder auch einer ungünstigen Teilstreckenbeladung, wird die Messen beziehungsweise Datenerfassung verlängert beziehungsweise zeitlich verschoben, sodass jede Teilstrecke „i“ eine minimale Beladungsänderung (Aq, = qi,_max - qi.min) von beispielsweise 5% der Nominalbeladung erfährt.

Vorteilhaft wird mit „j“ im Rahmen der Erfindung die fortlaufende Nummer der Datensatzaufzeichnung, welche nach einem Durchlaufen eines neuen Fördergurtabschnittes erfolgt, gekennzeichnet. Des Weiteren wird im Rahmen der Erfindung mit „qi.max“ die maximale und mit „qi.min“ die minimale Schwerkraft der Materialmassenstrombelegung für die Strecke „i“ in der Gurtbeladungsmatrix „q“ angegeben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine Addition der transportierten Massenmengen einer definierten Anzahl an benachbarten Teilstrecken sowie eine Mittelung der gemessenen Werte hinsichtlich der momentanen Antriebsleistung Pj und der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit VB, um ein reduziertes Gleichungssystem zu erstellen. Bei der Addition der transportierten Materialmasse der definierten Anzahl an Teilstrecken ist es denkbar zumindest zwei zueinander benachbarte Teilstrecken zu addieren, insbesondere paarweise die Teilstrecken, Beispielsweise L1+L2,... , L_m-i +L_m zu addieren.

Bei dem beschriebenen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu der Gurtförderanlage gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.

Gemäß einem weiteren alternativen Verfahren ist es möglich die Fördergurtgeschwindigkeit der Gurtförderanlage zumindest zeitweise mit einer definierten Periodizität sinusförmig oder zick-zack-förmig oder rampenförmig zu ändern. Durch die folglich erzeugten Änderungen in der Fördergurtbelegung (Materialmassenstrom) wird eine erhöhte Ermittlungsgenauigkeit für die Bestimmung der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände mit gewünschter Anzahl und Aufteilung an Teilstrecken erreicht.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Grafische Darstellungen zum erfindungsgemäßen Verfahren einer im Betrieb befindlichen erfindungsgemäßen Gurtförderanlage werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: Figur 1 eine Ausführungsform einer Aufteilung einer Förderstrecke einer erfindungsgemäßen Gurtförderanlage,

Figur 2 einen Ausführungsform einer grafischen Darstellung erfasster variabler Daten, und

Figur 3 einen Ausführungsform einer grafischen Darstellung ermittelter/berechneter Daten pro Teilstrecke.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

In der Figur 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gurtförderanlage 1 aufweisend einen Fördergurt 10, wenigstens einen Antrieb 11 zum Antreiben des Fördergurtes 10 und wenigstens eine Tragrollenstation 12, vorteilhaft zwei oder mehr Tragrollenstationen 12, umfassend jeweils zumindest eine Tragrolle 13, sowie ein an einem Messpunkt 3 angeordnetes Messsystem S. Das Messsystem S umfasst vorteilhaft einen hier nicht gezeigten Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, einen hier nicht gezeigten Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung beziehungsweise des Antriebsdrehmoments und einen hier nicht gezeigten Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms. Des Weiteren weist die Gurtförderanlage 1 mindestens eine Auswerteeinrichtung 20 zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes auf, wobei der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor datenübertragungstechnisch (mit gestrichelter Linie gezeigt) mit der Auswerteeinrichtung 20 verbunden sind. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage 1 ist ebenfalls eine beispielhafte Aufteilung einer Förderstrecke 2 der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage 1 gezeigt. Die Förderstrecke 2 ist in m=18 Teilstrecken Li - Lis (L1 , L2, ... , Lj, ... , Lm) eingeteilt. M QE ist die momentane (aktuelle) Fördermenge an Schüttgut am Eingabepunkt 4, also die Menge ans Schüttgut, welche momentan auf die Gurtförderanlage 1 eingebracht/aufgebracht wird, gezeigt. Mit QA ist die momentane (aktuelle) Fördermenge an Schüttgut am Abwurfübergabepunkt 5, also die Menge an Schüttgut, welche momentan von der Gurtförderanlage an beispielsweise eine andere hier nicht gezeigte Gurtförderanlage abgegeben wird, gezeigt. Die Sensoren S, insbesondere der Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit VB, der Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung P beziehungsweise des Antriebsdrehmoments oder der Antriebsdrehzahl nA und der Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms Qs sind im Messpunkt 3 angeordnet. Der Messpunkt 3 ist mit einem definierten Abstand X_s zum Eingabepunkt 4 entfernt ausgebildet. Der ermittelte Materialmassenstrom Qs wird in Berücksichtigung der Fördergurtgeschwindigkeit VB und des Abstandes xs in eine Materialmassenstrombelegung q_x beziehungsweise in die Materialstreckenmassen Mj (Materialmasse pro Teilstrecke - Mi, M2, , Mj... , M_m)) umgerechnet. Mit „x“ ist gemäß der Figur 1 die Längsko- ordinate entlang der Gurtförderanlage 1 ausgehend von dem Eingabepunkt 4 und mit „xs“ der Abstand des Massenstromsensors entlang der Gurtförderanlage 1 zu verstehen. Als Basis zur Bildung des linearen Gleichungssystems erfolgt eine streckenbezogene Aufteilung der gesamten Förderstrecke 2 in fest definierte Teilstrecken Li - L_m mit bekannten Streckenlängen, Steigungen, Gefällen, Kurven und Tragrollenbestückungen. Für diese festgelegten Teilstrecken Li - L_m werden dann die dem Messzeitpunkt entsprechenden Materialmassenstrombelegungen Mi - M_m sowie die entsprechende Fördergurtgeschwindigkeit VB erfasst beziehungsweise ermittelt. Für mindestens „m+1“ vollständige Datensätze werden dann die Messdaten (variierenden Daten zur Materialmassenstrombelegung q_x entlang der ganzen Förderstrecke 2, Antriebsleistung P und Fördergurtgeschwindigkeit B) erfasst und eine Gurtbeladungsmatrix q des linearen Gleichungssystems gebildet. Die Laufreibungswiderstandskoeffizienten der einzelnen Teilstrecken (T, f2, .. fi, ... , f_m) werden zusammenmit dem beladungsunabhängigen Leerlaufleistung Po aus mindestens „m+1“ linearen Gleichungen mit unterschiedlichen Beladungen Mi, M2, ... , Mi... , Mm der entsprechenden Teilstrecken L1 - Lm ermittelt. Die in der Figur 1 gezeigte beispielhafte Einteilung der Förderstrecke in m=18 Teilstrecken Li - L zeigt beispielsweise in der Teiltrecke L12 einen deutlich höheren Wert als in der Nachbarschaft dieser Teiltrecke L12, wie aus dem Säulendiagramm hervorgeht. Ein Säulendiagramm kann beispielsweise eine Ausgestaltung einer grafischen Darstellung der berechneten/ermittelten Ergebnisse hinsichtlich der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände sein- Es sind jedoch auch andere Darstellungen, wie insbesondere in den Figuren 2 und 3 aufgezeigt, denkbar. Diese dargestellte Abweichung kann vom Service-Team der Gurtförderanlage 1 als ein Hinweis darauf verstanden werden, dass insbesondere in diesem Bereich der Teiltrecke L122 eine Inspektion der Tragrollen erforderlich ist.

In der Figur 2 ist mittels der Visualisierung eines Liniendiagrammes die gemessene Antriebsleistung P (in kW) der gesamten Gurtförderanlage im Verhältnis zum ermittelten totalen Laufreibungswiderstand TRR (in %) über die Zeit (in h) dargestellt. Der relative totale (gesamte) Laufreibungswiderstand TRR der gesamten Gurtförderanlage, ermittelt als Verhältnis der Laufwiderstandskrafterhöhung zur Schwerkraft der momentan transportierten Materialmasse, ist dabei mit einer gepunkteten Linie dargestellt. Mit Po ist die Leerlaufleistung der Gurtförderanlage als gestrichelte Linie dargestellt. Mit PH ist die Hubleistung der gesamten Gurtförderanlage mit einer lang gestrichelten Linie dargestellt. Alle ermittelten Leistungen sind über die Zeit t abgetragen. Die Ermittlung der Leistungen hat innerhalb einer Stunde (60Minuten) erfolgt und sich widerholende Ausschläge verbunden mit zyklischen Beladungsänderung mit einer Periode von ca. 12 Minuten aufgezeigt. Die Gurtumlaufzeit beträgt dabei 7 Minuten. Dank der Auswertung der Daten über einen vollen Umlauf des Fördergurtes lässt sich in der Aufzeichnung sowie in den Ermittlungsdaten keine fördergurtbedingte Periodizität erkennen. Die Lehrlaufleistung und der gesamte Laufreibungswiderstand bleiben über die gesamte Erfassungszeit im Wesentlichen stabil und können für ein weiteres streckenspezifisches Auflösen benutzt werden.

Figur 3 zeigt eine Visualisierung von ermittelten streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerten fj über eine in m=16 Teilstrecken Li - L unterteilte Förderstrecke 2 einer Gurtförderanlage 1 (wie in der Figur 1 dargestellt). Mit der durchgezogenen Linie sind graphisch insgesamt 16 Ergebnisse der ermittelten streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerten fj, insbesondere ein Ergebnis pro Teilstrecke Li - L abgebildet (LRR, 16). Wird eine vollständige Auflösung des linearen Gleichungssystems unmöglich, erfolgt eine Reduktion der Anzahl an beziehungsweise der Aufteilung von Teilstrecken Li - L_m derart, dass eine Belegung von zwei, drei, vier oder mehr benachbarten Teilstrecken Li - L_m miteinander addiert oder aufgeteilt wird. Die gemittelten Werte/Daten bezüglich der Fördergurtgeschwindigkeit B und der Antriebsleistung P werden dann für diese Abschnitte eingesetzt. Dies zeigt sich in den gestrichelten Linien LRR, 8 und LRR, 4. Hier wurden die ursprünglich 16 Teilstrecken Li - Lie entweder zu insgesamt acht Teilstrecken (Li - Ls, LRR, 8) derart reduziert, dass jeweils zwei zueinander benachbarte Teilstrecken zusammengefasst wurden. O- der die ursprünglich 16 Teilstrecken Li - L wurden zu insgesamt vier Teilstrecken (LRR, 4) derart reduziert, dass jeweils vier zueinander benachbarte Teilstrecken zu nun noch lediglich vier Teilstrecken Li - L4 zusammengefasst wurden. Hierdurch wird eine gröbere Auflösung des Verlaufs des Laufreibungswiderstandes erhalten, welcher nachfolgend durch eine Überlagerung mit weiteren (neuen) Daten von nachfolgenden oder vorherigen Messungen immer weiter präzisiert werden kann. Mit TRR (Strich-Punkt-Linie) ist der über alle Teilstrecken Li - Lie gemittelte Wert angegeben.

Um eine vereinfachte Umrechnung des anfänglichen linearen Gleichungssystems mit „m“- Teilstrecken (in der Figur 3 mit 16 Teilstrecken) in ein zwei-, drei-, vier- oder sechsfach reduziertes lineares Gleichungssystem zu ermöglichen, wird die Anzahl „m“ der Teilstrecken als minimal oder mehrfach teilbare Zahl für die gewünschte reduzierte Anzahl festgesetzt, wie zum Beispiel m=12, 24, 36, 48, 60 usw. Dabei ist zu beachten, dass die Länge pro Teilstrecke bei der Verwendung einer höchsten Auflösung an „m“ Teilstrecken die Abstandslänge zwischen den Tragrollen in der Gurtförderanlage nicht deutlich unterschreitet. Dies bedeutet, dass ein Verfahren zur Ermittlung von streckenbezogenen Laufreibungswiderständen, insbesondere Kennzahlen der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände mit einer Ermittlung der Fördergurtbelegung mit höchster Auflösung an „m“-Teilstrecken beginnen und nach jedem Durchlauf des Fördergurtes ein neuer Datensatz mit einer aktuellen Belegung an „m“- Teilstrecken, der aktuellen Antriebsleistung P und der Fördergurtgeschwindigkeit VB im Zwischenspeicher gespeichert wird. Die letzten „k“-Datensätze der letzten vollständigen Fördergurtumdrehung (Loop) der Gurtförderanlage werden zuerst zur Bildung des linearen Gleichungssystems mit „m+1“ unbekannten verwendet. Da k>m+1 , also mehr Datensätze vorhanden sind, als Unbekannte im Gleichungssystem, wird das überbestimmte Gleichungssystem mit einem Näherungsansatz gelöst, sodass alle „m“ unbekannten streckenbezogenen Laufreibungswiderstandskennzahlen (fi, f2, ... , fj, ... , f_m) sowie die unbekannte beladungsunabhängige Leerlaufleistung der gesamten Fördergurtanlage Po ermittelt werden. Um die Aussagekraft der Laufreibungswiderstandskennzahlen (fi, f2, ... , fi, ... , fm) zu erhöhen, ist es denkbar die jeweiligen streckenbezogenen Laufreibunsgwiderstände nach Erhalt eines neuen Datensatzes neu zu bestimmen und über die zuletzt gespeicherte „nk“-Datensätze einen Mittelwert für jeden streckenbezogenen Laufreibungswiderstand zu bilden. Mit „m“ wird insbesondere die gesamte ganzzahlige Anzahl der Teilstrecken an der Förderstrecke der Gurtförderanlage angegeben.

Auch wenn die ermittelte Genauigkeit der Bestimmung der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände nicht ausreichend ist, beispielsweise, weil die Streuung der ermittelten Werte/Daten über mehrere Fördergurtumdrehungen zu hoch ist, ist es vorteilhaft, die oben bereits beschriebene reduzierte Auflösung der Teilstrecken durchzuführen. Wie zuvor erwähnt werden dabei zwei oder mehr nebeneinanderliegende Teilstrecken zusammengefasst, wodurch sich vorteilhaft die Anzahl der unbekannten Variablen auf m/2+1 , m/3+1 , usw. sowie auch die entsprechende Anzahl der Datensätze auf k/2, k/3, usw. reduziert. Vorteilhaft führt eine Auflösung eines entsprechend reduzierten linearen Gleichungssystems zur genaueren Bestimmung der Kennzahlen der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände der beschriebenen „vergrößerten“ (zusammengefassten) Teilstrecken. Dies kann weiterhin vorteilhaft zur präzisen Bewertung der Änderungen der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände über die Zeit, die Temperatur und/oder der Fördergurtbeladung (Materialmassenstrom) oder auch zur Bewertung des Zustandes der Tragrollen verwendet werden. Bezugszeichenliste

1 Gurtförderanlage

2 Förderstrecke

3 Messpunkt

4 Eingabepunkt

5 Abwurfübergabepunkt

10 Fördergurt

11 Antrieb

12 Tragrollenstation

13 Tragrolle

14 Messpunkt

20 Auswerteeinrichtung fi streckenspezifischer Laufreibungswiderstand/streckenbezogene Laufreibungswiderstandskennzahl

Li , L_m Länge der einzelnen Teilstrecken entlang der Gurtförderanlage

LRR streckenbezogener Laufreibungswiderstand

LRR, 4 streckenbezogener Laufreibungswiderstand bei vier Teilstrecken

LRR, 8 streckenbezogener Laufreibungswiderstand bei acht Teilstrecken

LRR, 16 streckenbezogener Laufreibungswiderstandbei sechzehn Teilstrecken m Anzahl der Teilstrecken an der Gurtförderanlage

Mj, Mi - M_m Materialmassen je Teilstrecke nA Antriebsdrehzahl

P Antriebsleistung

PH Hubleistung

Po Leerlaufleistung der gesamten Gurtförderanlage, die alle Antriebsleistungsverluste und das Produkt aller beladungsunabhängigen Laufwiderstände mit der Fördergurtgeschwindigkeit beinhaltet

Qs Materialmassenstrom am Fördergurt im Messbereich des Massenstromsensors q_: Materialmassenstrombelegung an der Längskoordinate x

S Sensoren/Messsystem TRR Relative totale Laufreibungswiderstand TRR der gesamten Gurtförderanlage, ermittelt als Verhältnis der Laufwiderstandskrafterhöhung zur Schwerkraft der momentan transportierten Materi al masse

V_B Fördergurtgeschwindigkeit x Längskoordinate entlang der Gurtförderanlage von dem Eingabepunkt xs Abstand des Massenstromsensors entlang der Gurtförderanlage

AR Gesamtbewegungswiderstandskraftvektor

Claims

Patentansprüche

1. beziehungsweiseVerfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes (fi) einer sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage (1) gemäß Anspruch

1 , mit zumindest den folgenden Schritten:

A) Aufteilen der Förderstrecke (2) der Gurtförderanlage (1) in „m“ anlagenspezifische Teilstrecken (Li, L_m),

B) Eingabe von konstanten Daten zumindest hinsichtlich der Transportlänge der Gurtförderanlage (1), der Länge der Teilstrecken (Li, L_m) und der Steigung oder dem Gefälle pro Teilstrecke (Li , , L_m) in die Auswerteeinrichtung (20),

C) kontinuierliche Erfassung variierender Daten zumindest hinsichtlich der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit (VB), des Materialmassenstroms (Qs) und der Antriebsleistung (P) beziehungsweise des Antriebsdrehmomentes,

D) Bestimmung von Ermittlungsdaten umfassend zumindest eine momentane Materialstreckenmasse (Mi , ... , M_m) und eine teilstreckenspezifische Gurtbeladung (qi, ... , q_m) der gesamten Gurtförderanlage (1) basierend auf dem gemessenen Materialmassenstrom (Qs) am Messpunkt (3),

E) Speicherung der vollständig erfassten variierenden Daten sowie der Ermittlungsdaten in der Auswerteeinrichtung (20) nach jedem Durchlaufen eines definierten Fördergurtabschnittes (AL) des Fördergurtes (10), wobei jedes Durchlaufen mit fortlaufendem Index „j“ nummeriert ist, und

F) Berechnen des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandes (fij , f_mj) für jede Teilstrecke (Li , L_m) und der Leerlaufleistung (Po) der Gurtförderanlage (1) durch die Auswerteeinrichtung (20) mittels eines Gleichungssystems unter Verwendung der konstanten Daten, der variierenden Daten und der Ermittlungsdaten.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichungssystem zur Ermittlung des beladungsabhängigen streckenbezogenen Laufreibungswiderstandsvektors (f) für die letzten „^‘-vollständigen Gurtumläufe erzeugt wird, wobei das Gleichungssystem die entsprechenden Daten hinsichtlich einer Gurtbeladungsmatrix (q) und eines Gesamtbewegungswiderstandskraftvektors (AR) wie folgt umfasst: q x f = AR

3. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als variierendes Datum zusätzlich eine momentane Hubleistung (PHJ) der gesamt transportierten Materialstrommasse der Gurtförderanlage (1) als Summe momentanen Hubleistungen (PH J) aller Teilstrecken (i=1 ,m) ermittelt und in der Auswerteinrichtung (20) gespeichert wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als konstante Daten zusätzlich die teilstreckenspezifische Gurt- und Tragrollenschwerkraft (qo.i) pro Teilstreckenlänge (Li , L_m) in die Auswerteinrichtung (20) eingegeben werden. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtbeladungsmatrix (q) als jeweilige streckenspezifische Schwerkraftverteilung des Materialmassenstroms qij, insbesondere der Gurtbeladung (qi, ... , q_m), für jede Teilstrecke (i =1 ,..,m) und für jede Messung (j=1 ,..,nk) und als Quotient des Antriebswirkungsgrades q und der Fördergurtgeschwindigkeit VBJ wie folgt ermittelt wird: Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtbewegungswiderstandskraftvektor (AR) als Quotient der Differenz zwischen der momentanen Antriebsleistung (Pj) multipliziert mit dem Antriebswirkungsgrad (/?)), und der momentanen Hubleistung (PHJ), sowie der Fördergurtgeschwindigkeit (VBJ) wie folgt bestimmt wird:

7. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zu ermittelnde streckenbezogene Laufreibungswiderstandsvektor (f) aus für jede Teilstrecke (Li, L_m) beladungsunabhängigen Faktoren (T, ... ,f_m) und der mittleren Leerlaufleistung (Po) der gesamten Gurtförderanlage (1) besteht:

8. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der vollständigen Datensätze „k“ für die Lösung des linearen Gleichungssystems mindestens den doppelte Wert von „m“ aufweisen und folglich einer ganzzahligen Anzahl „n“ der vollständigen Fördergurtumdrehungen entsprechend in der Auswerteeinrichtung (20) gespeichert werden.

9. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Auswerteeinrichtung (20) gespeicherte Anzahl an Datensätzen an variierenden Daten mindestens der doppelten Anzahl (>2m) an Teilstrecken (Li , ... , L_m) der Förderstrecke (2) für jede zu speichernde Fördergurtumdrehung entspricht, wobei der in der Auswerteeinrichtung (20) gespeicherte zeitlich älteste Datensatz an variierenden Daten kontinuierlich von dem zeitlich jüngsten Datensatz an variierenden Daten überschrieben wird.

10. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dopplung oder Vervielfachung der Anzahl an Gleichungen im Gleichungssystem im Vergleich zu der im Gleichungssystem vorhandenen Anzahl an unbekannten Daten die 22 aktuell ermittelten variierenden Daten pro vollständigem Fördergurtumlauf mit den variierenden Daten einer oder mehreren vorhergehenden vollständigen Fördergurtumdre- hung/en überlagert werden. 11. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von streckenbezogenen Laufreibungswiderständen(fj) basierend auf variablen Daten zumindest solange erfolgt, bis jeder der definierten Teilstrecken (Li,... , L_m) während des letzten vollständigen Fördergurtumdrehung eine minimale Änderung des Materialmassenstroms (Qs) von einem für diese Teilstrecke (Li , ... , L_m) errechneten Mittelwert, insbesondere im Bereich über 5% der Nominalbeladung, zugeordnet wird.

12. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Addition der transportierten Massenmengen der definierten Anzahl an benachbarten Teilstrecken sowie eine Mittelung der gemessenen Werte hinsichtlich der momentanen Antriebsleistung (Pj) und der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit (Vj) erfolgt, um ein reduziertes Gleichungssystem zu erstellen.