WO2015181309A1

WO2015181309A1 - Förderbandanlage mit dezentralem förderbandantrieb und verfahren zum betrieb der förderbandanlage

Info

Publication number: WO2015181309A1
Application number: PCT/EP2015/061880
Authority: WO
Inventors: Rolf Schwandtke; Ludger Overmeyer; Steffen KLEINERT; Stephan HÖTTE; Stephan VON DAACKE
Original assignee: Artur Küpper GmbH & Co. KG
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2015-12-03
Also published as: DE102014107591A1

Abstract

Bei einer Förderbandanlage insbesondere Gurtförderer, die/der eine Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollengestelle (3) mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle (6b) und ein als Obertrum (4a) auf Tragrollen (6a, 6b, 6c) aufliegendes und als Untertrum (4b) unterhalb dieser Tragrollen (6a, 6b, 6c) umlaufend geführtes endloses Förderband (4) aufweist, wobei über die Gesamtlänge der Förderbandanlage (2) verteilt antreibbare oder angetriebene Tragrollen (6b) in den Tragrollengestellen (3) angeordnet sind, welche Tragrollen (6b) jeweils zumindest einen Teil der das Förderband (4) bewegenden Antriebsleistung über Kontaktreibung an den auf der jeweiligen Tragrolle (6b) laufenden Förderbandabschnitt übertragen, soll eine Lösung geschaffen werden, die die Ausbildung eines verbesserten Steuerungs- und Regelungskonzeptes für Bandförderanlagen mit einem endlos umlaufenden Förderband und mit einer Vielzahl an über die Förderbandlänge verteilten angetriebenen Tragrollen ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass die antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen (6b) mittels einer oder mehrerer zugeordneter dezentraler Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, die mittels einer hierarchisch aufgebauten, mindestens zwei Steuerungshierarchieebenen umfassenden Steuerungsstruktur steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch miteinander vernetzt sind, in steuerungstechnischer und/oder informationstechnischer, insbesondere in einer die Antriebsleistung steuernden und/oder regelnden und/oder detektierenden, Wirkverbindung miteinander stehen.

Description

Förderbandanlage mit dezentralem Förderbandantrieb und Verfahren zum Betrieb der Förderbandanlage

Die Erfindung richtet sich auf eine Förderbandanlage, insbesondere Gurtförderer, die/der eine Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollengestelle mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle und ein als Obertrum auf Tragrollen aufliegendes und als Untertrum unterhalb dieser Tragrollen umlaufend geführtes endloses Förderband aufweist, wobei über die Gesamtlänge der Förderbandanlage verteilt antreibbare oder angetriebene Tragrollen in den Tragrollengestellen angeordnet sind, welche Tragrollen jeweils zumindest einen Teil der das Förderband bewegenden Antriebsleistung über Kontaktreibung an den auf der jeweiligen Tragrolle laufenden Förderbandabschnitt übertragen. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb einer Förderbandanlage, insbesondere eines Gurtförderers, die/der eine Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollengestelle mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle und ein als Obertrum auf Tragrollen aufliegendes und als Untertrum unterhalb dieser Tragrollen umlaufend geführtes endloses Förderband aufweist, wobei über die Gesamtlänge der Förderbandanlage verteilt antreibbare oder angetriebene Tragrollen in den Tragrollengestellen angeordnet sind, wobei mittels der antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen jeweils zumindest einen Teil der das Förderband bewegenden Antriebsleistung über Kontaktreibung an den auf der jeweiligen Tragrolle laufenden Förderbandabschnitt übertragen wird.

Förderbandanlagen oder Gurtförderer oder Gurtförderanlagen finden für Förderund Transportaufgaben im Bergbau, in der Industrie sowie auf Langstrecken Überoder Untertage Verwendung. Es handelt sich hierbei um eine stationäre Förderanlage, die zu den Stetigförderern zählt. Auf dem Förderband der

Förderbandanlagen werden sowohl Schüttgüter, beispielsweise Kohle oder Erz, aber auch Stückgüter, beispielsweise Pakete, gefördert. Im Bergbau sind derzeit Förderbandanlagen mit einer Förderlänge von bis zu 1 6 km im Einsatz, wobei diese Länge mit einem einzigen, endlos geführten Förderband realisiert wird. Der Antrieb des Förderbandes derartiger Förderbandanlagen erfolgt üblicherweise mittels im Bereich der jeweiligen Enden der Förderstrecke angeordneter angetriebener Umlenkrollen, so dass sich in diesem Bereich die Antriebe konzentrieren. Da derartige Anlagen erhebliche Probleme vor allem beim Anfahren des Förderbandes mit sich bringen und durch eine enorme, über die Länge des Förderbandes ansteigende Zugbelastung des Förderbandes gekennzeichnet sind, sind auch schon Antriebe vorgeschlagen worden, die aus einer Vielzahl an über die Förderbandlänge in den diese tragenden Tragrollengestellen angeordneten angetriebenen Tragrollen bestehen. Eine solche Förderbandanlage mit dezentralem Förderbandantrieb ist aus der DE 10 2012 102 945 A1 bekannt. Die darin offenbarte gattungsgemäße Förderbandanlage besteht aus einer Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollenstellen mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle. Ein als Obertrum auf den Tragrollen aufliegendes und als Untertrum unterhalb der Tragrollen umlaufend geführtes endloses Förderband wird mittels über die Gesamtlänge der Förderbandanlage verteilt angeordneter angetriebener Tragrollen bewegt. Die das Förderband bewegende Antriebsleistung wird über Kontaktreibung an die auf den jeweiligen angetriebenen Tragrollen laufenden Förderbandabschnitte übertragen. Die angetriebenen Tragrollen sind einzeln ansteuerbar und beispielsweise mittels Auswerte- und Steuerungsmittel in einen optimalen Antriebsmodus einstellbar, bevor ein mit einer Last belegter Förderbandabschnitt den Ort einer solchen jeweiligen angetriebenen Tragrolle erreicht. Hinsichtlich der Art und Weise der Steuerungstechnik sind diesem Dokument keine weitergehenden Angaben zu entnehmen.

Üblicherweise erfolgt die Steuerung von Bandförderanlagen mittels einer zentralen Steuerung, welche die Kontrolle und Steuerung der Haupt- und Unterstützungsantriebe einer Förderbandanlage durchführt. Ein solches zentrales Steuerungskonzept führt bei einer Förderbandanlage mit einer Vielzahl über die Förderbandanlagenlänge verteilter, angetriebener Tragrollen zu einem erheblichen

Aufwand in Bezug auf die Datenübertragung und Datenauswertung an den zentralen Ort der Anlagenüberwachung und Anlagenregelung. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die die Ausbildung eines verbesserten Steuerungs- und Regelungskonzeptes für Bandförderanlagen mit endlos umlaufendem Förderband und mit einer Vielzahl an über die Förderbandlänge verteilten angetriebenen Tragrollen ermöglicht.

Bei einer Förderbandanlage der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen mittels einer oder mehrerer zugeordneter dezentraler Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, die mittels einer hierarchisch aufgebauten, mindestens zwei Steuerungshierarchieebenen umfassenden Steuerungsstruktur steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch miteinander vernetzt sind, in steuerungstechnischer und/oder informationstechnischer, insbesondere in einer die Antriebsleistung steuernden und/oder regelnden und/oder detektierenden, Wirkverbindung miteinander stehen.

Ebenso wird die vorstehende Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, dass die antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen mittels einer oder mehrerer zugeordneter dezentraler Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, die mittels einer hierarchisch aufgebauten, mindestens zwei Steuerungshierarchieebenen umfassenden Steuerungsstruktur steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch miteinander vernetzt sind, in eine steuerungstechnische und/oder informationstechnische, insbesondere in eine die Antriebsleistung steuernde und/oder regelnde und/oder detektierende, Wirkverbindung miteinander gebracht und angetrieben werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerung und Regelung der Förderbandanlage mittels eines dezentralen Steuerungs- und Regelungskonzeptes erfolgt. Hierbei stehen die antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen mittels einer oder mehrerer ihnen jeweils zugeordneter dezentraler Steuerungen in einer Wirkverbindung miteinander, wobei die dezentralen Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, mittels einer hierarchisch aufgebauten, mindestens zwei Steuerungshierarchieebenen umfassenden Steuerungsstruktur steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch miteinander vernetzt sind. Das dezentrale Steuerungs- und Regelungskonzeptes ermöglicht die Verteilung von steuerungstechnischer Intelligenz an jede der angetriebenen Tragrollen und reduziert den Aufwand für die Übertragung von Betriebsinformationen und Stellgrößen. Zudem werden Änderungen, beispielsweise der Anlagenleistung, vereinfacht, da zusätzlich angetriebene Tragrollen ohne komplexe Änderung des Steuerungs- und Regelungskonzeptes und somit der Steuerung der Förderbandanlage verwirklicht werden können. Bei dem erfindungsgemäßen dezentralen Steuerungs- und Regelungskonzept sind die angetriebenen Tragrollen in der Lage, ihren Betriebszustand selbständig zu überwachen und auf externe allgemein gültige Signale zu reagieren sowie selbständig zu entscheiden, welche Informationen an übergeordnete Überwachungssystem weitergegeben werden müssen. Zur Realisierung eignen sich dezentral organisierte, autonome Einheiten, welche die Förderbandanlage in Echtzeit steuern. Hierbei finden Computer oder Computersysteme Verwendung, deren Softwaredesign und/oder Softwaresteuerungen autonom und unabhängig von einem zentralen Steuerungssystem arbeiten. Idealerweise wird jedes Steuerungsprogramm auf einem eigenen Rechner gestartet und steuern die verschiedenen dezentralen Steuerungen oder Steuerungssysteme, ggf. interaktiv, insbesondere den Antrieb, d.h. die Antriebsleistung, und/oder die Drehzahl der jeweils zugeordneten angetriebenen Tragrolle. Jede einzelne angetriebene Tragrolle wird durch die Verwendung einer derartigen dezentralen Steuerung, insbesondere Steuerungsvorrichtung, in die Lage versetzt, individuell ihre für den Antrieb erforderliche, in das Förderband einzuleitende Umfangskraft zu bestimmen und das Förderband gegebenenfalls auch abzubremsen. Neben der Fähigkeit, auf allgemeine externe Signale, z.B. Fördergeschwindigkeitsvorgaben oder Stopp- Befehle, zu reagieren, können derartige dezentrale Steuerungen oder

Steuerungsvorrichtungen durch die Vernetzung untereinander gesteuert auch im lokalen Verbund oder für sich selbst individuell Entscheidungen treffen. Bei der Vernetzung handelt es sich insbesondere um eine funktionsemergente Vernetzung. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung dadurch aus, dass die hierarchische Steuerungsstruktur mindestens zwei, vorzugsweise mehrere, steuerungstechnisch miteinander, insbesondere funktionsemergent, vernetzte Steuerungshierarchieebenen umfasst. Der Begriff „funktionsemergent" leitet sich hierbei aus dem Begriff „Emergenz" (vom lateinischen„emergere" für „das Auftauchen, das Herauskommen oder das Emporsteigen") ab, welcher die spontane Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen eines Systems in Folge des Zusammenspiels seiner Elemente bezeichnet. Dabei lassen sich die emergenten Eigenschaften des Systems nicht - oder jedenfalls nicht offensichtlich - auf Eigenschaften der Elemente zurückführen, die diese isoliert aufweisen. Der Begriff „funktionsemergent" bezieht sich somit auf die technischen Funktionalitäten eines Systems, zu denen dessen Einzelelemente nur im Verbund befähigt werden. Eine „funktionsemergent vernetzte Förderbandanlage" stellt gemäß dieser Definition eine Förderbandanlage dar, die aus mehreren miteinander vernetzten Einzelelementen besteht, welche durch ihre Vernetzung neue Anlagenfunktionalitäten hervorbringen. Bei diesen miteinander vernetzten Einzelelementen handelt es sich um die dezentralen Steuerungen und/oder die diesen jeweils zugeordneten antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen.

Von Vorteil ist es hierbei weiterhin, wenn die Steuerungshierarchieebenen mindestens zwei, vorzugsweise alle, der durch eine die gesamte vom Fördergurt befahrene Anlagenstrecke umfassende Anlagenebene, eine benachbart zueinander angeordnete Tragrollengestelle umfassende Nachbarschaftsebene und eine jeweils ein Tragrollengestell umfassende Gestellebene gebildeten Hierarchieebenen aufweist und/oder aus diesen Hierarchieebenen besteht, wobei diese Hierarchieebenen steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch, insbesondere funktionsemergent, miteinander vernetzt sind, wodurch sich die Erfindung ebenfalls auszeichnet.

Eine der Steuerungshierarchieebenen wird zweckmäßiger Weise von einer obersten Hierarchieebene, die die gesamte Förderbandanlage umfasst, ausgebildet. Die Erfindung sieht daher in Weiterbildung vor, dass die Anlagenebene die komplette Förderbandanlage einschließlich aller angetriebenen Tragrollen umfasst sowie steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch erfasst und die oberste Hierarchieebene darstellt.

Zur Ausbildung einer der Anlagenebene hierarchisch untergeordneten Hierarchieebene sieht die Erfindung vor, dass die Nachbarschaftsebene lokal benachbarte Gliederungseinheiten, insbesondere die Tragrollengestelle, umfasst sowie steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch erfasst und eine der Analgenebene hierarchisch untergeordnete Hierarchieebene ausbildet. Bei der Ausbildung der Nachbarschaftsebene ist es vorteilhaft, wenn für jede Steuerungsvorrichtung eine individuelle Nachbarschaft definiert ist, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.

Eine hierarchisch unterste Hierarchieebene wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch ausgebildet, dass die Gestellebene ein Tragrollengestell und/oder eine oder mehrere, insbesondere angetriebene, Tragrollen umfasst sowie steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch erfasst und die unterste Hierarchieebene darstellt. Hierbei ist es dann zudem von Vorteil, wenn in erfindungsgemäßer Weiterbildung der Erfindung die Gestellebene die aktive Steuerung und Regelung der einen oder mehreren angetriebenen Tragrolle(n) mittels einer zugeordneten dezentralen Steuerungsvorrichtung umfasst. Um das erfindungsgemäße dezentrale Steuerungs- und Regelungskonzept hardwaremäßig zu realisieren, ist es besonders zweckmäßig, wenn jeder angetriebenen Tragrolle eine dezentrale Steuerungsvorrichtung, insbesondere ein Industrie Personal Computer (IPC) oder eine auf Mikrokontrollern basierende vernetzte Steuerung, zugeordnet ist, wodurch sich die Erfindung in Weiterbildung auszeichnet.

Um die Förderbandanlage vorteilhaft dezentral steuern und regeln zu können, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass die Steuerungshierarchieebenen funktionsemergent miteinander vernetzt sind und sich bezüglich ihrer anlagentechnischen Funktionalität unterscheiden sowie den Betriebszustand der Förderbandanlage ermitteln und/oder steuern.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht weiterhin darin, dass jede Steuerungsvorrichtung und jede damit in Wirkverbindung stehende angetriebene Tragrolle dezentral einen oder mehrere eigene Betriebsparameter, insbesondere den aktuellen eigenen Wartungszustand, und/oder einen oder mehrere Betriebsparameter, insbesondere den aktuellen Wartungszustand einer oder mehrere benachbarter Tragrollen detektiert.

Vorteilhaft ist es für die Ausbildung eines dezentralen Steuerungs- und Regelungskonzeptes weiterhin, wenn jede Steuerungsvorrichtung und jede damit in Wirkverbindung stehende angetriebene Tragrolle autark agiert und in einer Daten empfangenden und/oder Daten erzeugenden Wirkverbindung mit der Anlagenebene und/oder der zugeordneten Nachbarschaftsebene und/oder der Gestellebene steht, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltungen des dezentralen Steuerungs- und Regelungskonzeptes bestehen darin, dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass detektierte Betriebsparameter der Förderbandanlage und/oder mehrerer angetriebener Tragrollen miteinander vergleichbar und/oder gegeneinander abgleichbar sind und/oder

dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass bei zu geringer Antriebsleistung einer angetriebenen

Tragrolle benachbarte angetriebene Tragrollen steuerungstechnisch autonom zusätzliche Antriebsleistung in einer die fehlende Antriebsleistung kompensierenden Weise bereitstellen

und/oder,

dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass entlang der von dem Förderband gebildeten Förderstrecke der jeweils lokal an einer angetriebenen Tragrolle auftretende Antriebsschlupf zum aufliegenden Förderbandabschnitt ermittelbar ist. Da sich ein dezentraler Förderbandanlagenantrieb in besonders vorteilhafter Weise auf Basis des ermittelten Antriebsschlupfes steuern und regeln lässt, zeichnet sich die Förderbandanlage in weiterer Ausgestaltung dadurch aus, dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass entlang der von dem Förderband gebildeten Förderstrecke jede angetriebene Tragrolle, insbesondere in sich regelmäßig wiederholenden Zeitintervallen, kurzzeitig mit einer bis zum Auftreten eines Antriebsschlupfes zum aufliegenden Förderbandabschnitt steigerbaren Drehzahl und/oder Antriebsleistung betreibbar und der auftretende Antriebsschlupf, insbesondere Grenzschlupf, ermittelbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in Ausgestaltung dadurch aus, dass damit eine Förderbandanlage nach einem der Ansprüche 1 -1 6 betrieben wird.

Von Vorteil ist es auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn entlang der von dem Förderband gebildeten Förderstrecke der jeweils lokal an einer angetriebenen Tragrolle auftretende Antriebsschlupf, insbesondere der Grenzschlupf, zum aufliegenden Förderbandabschnitt ermittelt wird, was die Erfindung auch vorsieht.

Schließlich sieht die Erfindung in Weiterbildung des Verfahrens vor, dass entlang der von dem Förderband gebildeten Förderstrecke jede angetriebene Tragrolle, insbesondere in sich regelmäßig wiederholenden Zeitintervallen, kurzzeitig mit einer Drehzahl und/oder Antriebsleistung bis zum Auftreten eines

Antriebsschlupfes zum aufliegenden Förderbandabschnitt gesteigert und der auftretende Antriebsschlupf, insbesondere Grenzschlupf, ermittelt wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaften näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Tragrollengestell einer

Förderbandanlage, ein Ausführungsbeispiel einer mittels Steuerungshierarchieebenen funktionsemergent vernetzten Förderbandanlage, den Hierarchieebenen beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 zugeordnete Funktionen, in schematischer Darstellung einen Querschnitt einer angetriebenen Tragrolle mit aufliegendem Förderband und in in schematischer Darstellung den Verlauf von maximalem Antriebsmoment, Reibung und Normalkraft längs einer Bandförderanlage.

Fig. 1 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung ein Tragrollengestell 3 einer insgesamt mit 2 (Fig. 2) bezeichneten Förderbandanlage. Bei der in der Fig. 2 schematisch dargestellten Förderbandanlage 2 sind von einer Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollengestelle 3 fünf Tragrollengestelle 3 dargestellt. Die Förderbandanlage 2 umfasst weiterhin ein endlos umlaufendes Förderband 4, welches mittels Umlenkungen 5 umgelenkt wird und als Obertrum 4a in Transportgutförderrichtung auf Tragrollen 6a, 6b, 6c aufliegend umläuft. Die Bandumlenkungen 5 sind als am Kopf und am Heck der Förderbandanlage 2 angeordnete Umlenkrollen 5a, 5b ausgebildet. Nach seiner Bandumlenkung läuft das Förderband 4 als Untertrum 4b unterhalb dieser Tragrollen 6a, 6b, 6c geführt gegen die Transportgutförderrichtung zurück. Im Ausführungsbeispiel liegt auch der Untertrum 4b auf Tragrollen 7a, 7b auf. Die Tragrollen 6a bis 6c und 7a, 7b sind jeweils als sogenannte Tragrollengirlanden gelenkig miteinander verbunden in einem Tragrollengestell 3 angeordnet. Über die Gesamtlänge der Förderbandanlage 2 verteilt sind mehrere antreibbare oder angetriebene Tragrollen 6b in den verschiedenen Tragrollengestellen 3 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel ist mindestens eine mittlere Tragrolle 6b im Traggestell 3 nach der Fig. 1 als angetriebene Tragrolle ausgebildet. Mittels der jeweils das Obertrum 4a des Förderbandes 4 tragenden angetriebenen Tragrollen 6b wird jeweils zumindest ein Teil der das Förderband 4 bewegenden Antriebsleistung mittels Kontaktreibung auf den auf der jeweiligen Tragrolle 6b aufliegenden und umlaufenden Förderbandabschnitt übertragen. Das Förderband 4 und damit der jeweilige Förderbandabschnitt wird bei aufliegendem Transportgut, hier einem Schüttgut 1 , muldenförmig ausgeformt und auf die Tragrollen 6a, 6b und 6c aufgedrückt.

Jeder angetriebenen Rolle 6b oder allen angetriebenen Rollen 6b einer Tragrollengirlande 20 oder allen angetriebenen Tragrollen 6b eines Tragrollengestells 3 ist jeweils eine nicht näher dargestellte dezentrale Steuerung, insbesondere eine Steuerungsvorrichtung, vorzugsweise in Form eines Industrie Personal Computers (IPC) oder einer auf Mikrokontrollern basierende vernetzte Steuerung zugeordnet. Insbesondere ist eine solche dezentrale Steuerung oder Steuerungsvorrichtung im Bereich einer jeden Tragrollengirlande 20 oder im Bereich eines jeden Tragrollengestelles 3 angeordnet. Diese dezentralen Steuerungen oder Steuerungsvorrichtungen sind derart miteinander vernetzt, dass eine hierarchische, funktionsemergent vernetzte und verschiedene Steuerungshierarchieebenen aufweisende Steuerungsstruktur ausgebildet ist/wird. Mithilfe dieser hierarchischen Steuerungsstruktur lässt sich die über die Förderbandlänge verteilte Einleitung von Antriebsenergie technisch realisieren. Die angetriebenen Tragrollen 6b sind dadurch zudem in der Lage, ihren Betriebszustand selbständig zu überwachen, auf externe allgemeingültige Signale, die mittels der dezentralen Steuerung, insbesondere der Steuerungsvorrichtungen empfangen und/oder abgegeben werden, zu reagieren sowie selbständig zu entscheiden, welche Informationen an übergeordnete Überwachungssysteme weitergegeben werden müssen. Hierzu sind die dezentralen Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, mit entsprechender Software ausgestattet. Jede einzelne angetriebene Tragrolle 6b wird durch die Verwendung der dezentralen Steuerungen oder die Zuordnung einer dezentralen Steuerung zu jeder angetriebenen Tragrolle 6b in die Lage versetzt, individuell ihre für den Antrieb des Förderbandes 4, d. h. die Übertragung der Antriebsleistung an das Förderband 4, erforderliche, in das Förderband 4 einzuleitende Umfangskraft zu bestimmen. Die angetriebenen Tragrollen 6b sind dadurch auch in der Lage, das Förderband gegebenenfalls abzubremsen. Neben der Fähigkeit auf allgemeine externe Signale, z. B. Förderbandgeschwindigkeitsvorgaben oder Stopp-Befehle zu reagieren, können die dezentralen Steuerungen aufgrund ihrer funktionsemergenten Vernetzung untereinander auch im lokalen Verbund oder für sich selbst individuell Entscheidungen treffen, wie dies bei derartigen, aus dem Stand der Technik bekannten, softwarebasierten Steuerungssystemen der Fall ist. Die Steuerungshierarchie der dezentralen Steuerungsstruktur gliedert sich nach funktionalen und konstruktiven Zusammenhängen und umfasst in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel drei Hierarchieebenen, nämlich die die gesamte Förderbandanlage 2 umfassende Anlagenebene 8 als höchste Hierarchieebene, die mehrere benachbarte Gestelle n-1 , n und n+1 umfassende Nachbarschaftsebene 9 als mittlere Hierarchieebene und die ein einzelnes Gestell umfassende Gestellebene 10 als unterste Hierarchieebene. Die oberste oder höchste Hierarchieebene, die Anlagenebene 8, umfasst die vollständige Förderbandanlage 2 einschließlich aller angetriebenen Tragrollen 6b und gegebenenfalls zusätzliche Einrichtungen. Dieser obersten Hierarchieebene sind verschiedene Funktionen, so die Befehle für alle Komponenten, z. B. Anfahren oder Anhalten der Förderbandanlage 2 sowie globale Überwachungsfunktionen zugeordnet. In der Fig. 3 sind für diese Hierarchieebene die Wartungsüberwachung, das Prüfen auf Beschädigungen am Gurt, die allgemeine Geschwindigkeitsvorgabe und das Anfahren/Anhalten der gesamten Förderbandanlage als Funktionalitäten angegeben.

Die Nachbarschaftsebene 9 umfasst lokal benachbarte Gliederungseinheiten, hier die benachbarten und mit n-1 , n und n+1 bezeichneten Tragrollengestelle 3, als untergeordnete Hierarchieebene. Für jede Steuerung oder jede dezentrale Steuerungsvorrichtung kann dabei eine individuelle Nachbarschaft definiert sein, aus deren Informationen oder Mess- und Zustandsdaten zusätzliche Erkenntnisse über den Betriebszustand der Förderbandanlage 2 gewonnen und Entscheidungen in Bezug auf lokale Betriebsparameter getroffen werden können. Diese Funktionalitäten der Nachbarschaftsebene 9 sind in der Fig. 3 beispielhaft als das lokale Erkennen des Beladungszustandes, die Antriebskraftkompensation oder die Koordination des Anfahrens/Anhaltens aufgeführt.

Die unterste Hierarchieebene, die Tragrollenebene oder Gestellebene 10, umfasst je nach Konzeption eine dezentrale Steuerung, insbesondere Steuerungsvorrichtung, mit einer oder mehreren dieser zugeordneten, angetriebenen Tragrollen 6b, deren aktive Regelung und Steuerung auf dieser Steuerungshierarchieebene umgesetzt, d. h. realisiert, wird. Die dieser Gestellebene 10 zugeordneten Funktionalitäten sind in der Fig. 3 beispielhaft als Speicherung topologischer Information, lokale Schlupferkennung, individuelle Grenzschlupferfassung und Erkennung von blockierenden nicht angetriebenen Tragrollen aufgeführt.

In Bezug auf die lokale Schlupferkennung und die individuelle Grenzschlupferfassung zeigt die Fig. 4 schematisch den Vorgang des Abrollens und der Kontaktreibung zwischen einer angetriebenen Tragrolle 6b und dem darauf mit seiner Kontaktschicht oder Förderbandlaufseite 1 1 aufliegenden Förderband 4. Bei der Übertragung von Antriebsleistungen zwischen einer sich in Drehrichtung 12 drehenden angetriebenen Tragrolle 6b und dem darauf in Reibkontakt befindlichen Obertrum 4a des Förderbandes 4 ergibt sich ein Schlupf infolge der Schubverformung der Förderbandlaufseite 1 1 bei gleichzeitiger Dehnung des Zugträgers 13 und einer Schubverformung des Rollenmantels wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Hierbei bezeichnet 14 den Bereich der Schubverformung des Rollenmantels 15 den Bereich des Verformungsrückgangs des Rollenmantels, 1 6 den Bereich der Schubverformung der Förderbandlaufseite 1 1 , 17 den Verformungsrückgang der Förderbandlaufseite 1 1 , 18 den Bereich der Dehnung des Zugträgers 13 und 19 den Bereich des Dehnungsrückgangs des Zugträgers 13. Infolge dieser Schubverformungen und Dehnungen kommt es zu einem

Schlupf zwischen dem Tragrollenmantel der angetriebenen Tragrolle 6b und dem Obertrum 4a des Förderbandes 4.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Vernetzung der dezentralen Steuerungen mittels funktionsemergent vernetzter Hierarchieebenen 8 bis 10 werden neue

Funktionen und Funktionalitäten ermöglicht, die weder von einer zentralen Steuerung noch durch eine Vielzahl einzelner Steuerungen möglich wären. Jede der angetriebenen Tragrollen 6b bzw. jede dezentrale Steuerung agiert dabei autark und liefert und/oder empfängt Daten über die dennoch vorhandene Anlagenzentrale (Anlagenebene 8), die lokale Nachbarschaft der jeweiligen dezentralen Steuerung (Nachbarschaftsebene 9) und die direkte unmittelbare Nachbarschaft innerhalb eines Tragrollengestells 3 (Gestellebene 10). Durch eine gezielte kurzzeitige Erhöhung der Drehzahl oder der Antriebsleistung einzelner angetriebener Tragrollen 6b bis zu deren Durchrutschen unterhalb der Förderbandlaufseite 1 1 des anliegenden Förderbandes 4 wird in regelmäßigen Zeitintervallen die maximal an das jeweils anliegende Förderband 4 übertragbare Antriebsleistung längs der Förderbandanlage 2 ermittelt und der Schlupf individuell durch jede angetriebene Tragrolle 6b bestimmt.

Durch den Austausch von Betriebsinformationen, d. h. Betriebsparametern, wie beispielsweise der Leistungsaufnahme oder der Drehzahl zwischen topologisch benachbarten Steuerungen können Rückschlüsse auf die jeweils aktuellen lokalen Reibungs- und Beladungszustände des Förderbandes 4 gezogen werden.

Abweichungen zwischen gemessenen und als ideale Werte errechneten oder im fehlerfreien Betrieb erwarteten Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Drehzahloder Umfangskraftabweichungen, können genutzt werden, um blockierende oder anderweitig beschädigte Tragrollen 6a, 6c zu lokalisieren.

Leitungsverluste, beispielsweise durch ausgefallene angetriebene Tragrollen 6b oder Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Verschmutzung des Förderbandes oder der Tragrollen 6a, 6b, 6c, werden durch die Nachbarschaft der betroffenen Tragrolle automatisch kompensiert, indem von diesen im Rahmen des technisch

Möglichen zusätzliche Umfangskraft übertragen wird.

Die Koordination der Antriebe untereinander, speziell beim Anfahren und Anhalten der Förderbandanlage 2, sowie die aktive Dämpfung von Längsschwingungen übernehmen die angetriebenen Tragrollen 6b als Nachbarschaftsverbund im

Rahmen der hierarchischen Nachbarschaftsebene 9 selbständig indem Betriebsparameter untereinander abgeglichen und automatisch für die jeweilige Betriebssituation optimiert werden. Beschädigungen am Förderband 4, die sich im Verlauf der Förderung durch die gesamte Förderbandanlage 2 bewegen, schlagen sich in der Leistungsbetrachtung jeder einzelnen Tragrolle, insbesondere jeder einzelnen angetriebenen Tragrolle 6b, nieder und werden als Beschädigungsmeldung durch die gesamte Förderbandanlage 4 detektiert.

Eine Förderbandbeschädigung, wie sie beim Durchschlagen von Schüttgut 1 auftreten kann, ist z.B. ein gerissenes und herausragendes Zugseil oder ein gerissener Zugträger 13. Eine derartige Beschädigung würde den Laufwiderstand an jeder Tragrolle erhöhen und sich somit in der Leistungsaufnahme jeder angetriebenen Tragrolle 6b niederschlagen. Eine derartige Leistungserhöhung bewegt sich dann aber auch zusammen mit der beschädigten Förderbandstelle in Förderrichtung durch die gesamte Förderbandanlage und wird von den erfindungsgemäß vernetzten angetriebenen Tragrollen 6b erkannt.

Die Bestimmung des Schlupfes und des Drehmomentes an einer angetriebenen Tragrolle 6b ermöglicht die Generierung höherwertiger Informationen, welche die Voraussetzung für die Implementierung zusätzlicher Funktionen darstellen. Für die Schlupfbestimmung ist die Kenntnis der individuellen Leistungsaufnahme jeder angetriebenen Tragrolle 6b und deren individuelle Drehzahl notwendig. Anhand der durchschnittlichen Drehzahl von nicht angetriebenen Tragrollen auf der Nachbarschaftsebene 9 kann die aktuelle Förderbandgeschwindigkeit mit deren Sollgeschwindigkeit auf der Anlagenebene 8 verglichen werden. Die Differenzdrehzahl zwischen der Soll- und der Ist-Drehzahl einer angetriebenen Tragrolle 6b wird durch ein kurzzeitiges Erzeugen eines definierten

Grenzschlupfes an der Tragrolle 6b bestimmt, indem die Drehzahl dieser Tragrolle 6b bis zum Haftungsverlust erhöht wird. Aus diesem Betriebsparameter wird der lokale Schlupf berechnet. Hier wird mit Schlupf das Abweichen der Geschwindigkeiten der miteinander im Reibkontakt stehenden mechanischen Elemente angetriebene Tragrolle 6b und Förderband 4 verstanden.

Über den Grenzschlupf kann das maximal übertragbare Drehmoment an einer einzelnen angetriebenen Tragrolle 6b ermittelt werden. Ein Vergleich der maximal übertragbaren Drehmomente und anderer Betriebsparameter der Tragrollen auf der Nachbarschaftsebene 9 ermöglicht Rückschlüsse auf den relativen Teilbeladungszustand des Förderbandes 4. In Kenntnis des Teilbeladungszustandes, des Grenzschlupfes sowie des maximal übertragbaren Drehmomentes kann das optimale Drehmoment einer jeden angetriebenen Tragrolle 6b in Bezug auf den sich jeweils ergebenden lokalen Beladungszustand ermittelt und lokal optimal eingestellt werden. Da lokal ein optimales Drehmoment an jeder angetriebenen Tragrolle 6b eingestellt ist, kann der Reibkontakt zwischen dem Förderband 4 und der angetriebenen Tragrolle 6b beladungsabhängig optimal und energieeffizient eingestellt und genutzt werden. Das optimale lokale Drehmoment einer angetriebenen Tragrolle 6b ist dann erreicht, wenn die Sollgeschwindigkeit des Förderbandes 4 erreicht und der Grenzschlupf gerade unterschritten ist.

Aufgrund der Kenntnis der lokal optimalen Antriebsleistung einer jeden angetriebenen Tragrolle 6b in einer Nachbarschaftsebene 9 lässt sich prinzipiell der gesamte Energiebedarf der Förderbandanlage 2 in Abhängigkeit von der Beladungssituation minimieren. Jede angetriebene Tragrolle 6b kennt ihre optimale Antriebsleistung und bringt dementsprechend exakt die Energiemenge ein, die erforderliche ist um die aktuelle Beladung zu transportieren. Dadurch ist die kurzfristige Anpassung der lokal erzeugten Antriebsleistung bei sich ändernden Beladungszuständen möglich. Antriebsverluste durch zu großen Schlupf oder Durchrutschen der Antriebe werden vermieden. Somit wird gewährleistet, dass immer nur die Leistung aufgebracht wird, die für den gegenwärtigen Transport erforderlich ist.

Bei einer Förderung mit negativer Steigung kann durch die Umschaltung der angetriebenen Tragrollen 6b auf einen generatorischen Betrieb Energie gewonnen und an anderer Stelle für den Antrieb der Gesamtanlage wieder eingespeist werden.

Je nach Ausgestaltung der Gesamtanlage und dem Anteil verwendeter angetriebener zu nicht angetriebener Tragrollen können bei einer Leerfahrt einzelne, für den Antrieb nicht erforderliche angetriebene Rollen 6b, energiefrei geschaltet und der Gesamtenergiebedarf weiter verringert werden.

Bei Kenntnis der Kontaktsituation zwischen dem Förderband 4 und einer jeweiligen angetriebenen Tragrolle 6b lässt sich weiterhin das lokale Drehmoment unter dem Gesichtspunkt einer Verschleißminimierung einstellen.

Aufgrund der lokalen Einstellbarkeit des Drehmomentes kann ein sich bei Vorhandensein einer Beschichtung der Tragrolle 6b einstellender erhöhter Reibwert zwischen der angetriebenen Tragrolle 6b und dem Förderband 4 z.B. gezielt ausgenutzt werden, um den Verschleiß der Tragrolle 6b und des Förderbandes 4 zu minimieren und den Energieverbrauch zu optimieren.

Die Antriebsleistung, welche für den Betrieb der Bandförderanlage 2 benötigt wird, wird nicht wie bei konventionellen Anlagen (ausschließlich) durch einen Hauptantrieb an der Kopf- bzw. Heckstation bereit gestellt, sondern durch mit den Tragrollen verbundene Antriebe entlang der Förderstrecke, d e n „angetriebenen Tragrollen" 6b. Durch dieses alternative Antriebskonzept werden die Zugkräfte des Förderbandes 4 über die Gesamtstrecke verteilt und somit deutlich verringert. Des Weiteren werden weitere Funktionen, wie im Folgenden erörtert, ermöglicht.

An jeder der Gestellebene 2 zugeordneten angetriebenen Tragrolle 6b wird die Drehzahl mittels eines antriebsintegrierten Drehgebers ermittelt. Desweiteren erfolgt eine Ermittlung der elektrischen Wirkleistung durch die Erfassung der elektrischen Spannung sowie der Stromstärke. Hieraus lässt sich die mechanische Leistung unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades des Antriebes ermitteln. Die aktuelle globale Fördergeschwindigkeit der Förderbandanlage 2 bzw. die Geschwindigkeit des Förderbandes 4 wird jeweils über die der Anlagenebene 8 zugeordneten Umlenktrommeln 5a, 5b an Kopf und Heck der

Förderbandanlage 2 ebenfalls durch Drehgeber bestimmt. Aus den Drehzahlen der Umlenktrommeln 5a, 5b lässt sich die mittlere Geschwindigkeit der Förderbandanlage 2 bzw. des Förderbandes 4 berechnen, welche als homogen über die gesamte Förderbandanlage 2 angenommen wird. Der Schlupf an jeder einzelnen angetriebenen Tragrolle 6b kann somit über die Differenz zwischen der globalen Geschwindigkeit des Förderbandes 4 und der lokalen Tragrollendrehzahl ermittelt und über den Drehzahlverlauf an den benachbarten, der Gestellebene 10 zugeordneten Tragrollen 6b referenziert werden.

Durch die kurzfristige Beschleunigung einzelner angetriebener Tragrollen 6b bis zum Durchrutschen während des normalen Betriebs der Förderbandanlage 2, wird der Grenzschlupf und somit das maximal übertragbare Antriebsmoment ermittelt. Somit wird eine optimierte Anpassung der lokalen Antriebsleistung ermöglicht.

Aus den zusätzlich generierten Daten sowie den Wechselwirkungen innerhalb der Förderbandanlage können beispielsweise der lokale Beladungszustand sowie die Reibungsverhältnisse wie folgt ermittelt werden: Die maximal übertragbare Umfangskraft einer Tragrolle 6b ist neben den Anlagen- und Umweltparametern (zusammengefasst als Reibungsverhältnisse) in erster Linie von der wirksamen Normalkraft abhängig.

Die auftretende Normalkraft setzt sich aus dem an der betrachteten Tragrolle 6b wirkenden lokalen Förderbandgewicht sowie dem an dieser Rolle wirkenden momentanen Gewicht des Schüttgutes zusammen. Veränderungen der maximal übertragbaren Umfangskräfte, die nicht auf Umwelteinflüsse zurück zu führen sind, können somit als proportional zur Änderung der Normalkraft angenommen werden.

Unter Verwendung des Coulombschen Reibungsgesetzes lässt sich die Beziehung zwischen der Umfangskraft der betrachteten Tragrolle 6b und der auftretenden Normalkraft rückschließen. Somit lässt sich die Änderung des Beladungszustandes durch Ermittlung des Grenzschlupfes bzw. der maximal übertragbaren Umfangskraft detektierten und das momentane Gewicht des

Schüttgutes bei Kenntnis des Förderbandgewichtes und der Reibungsverhältnisse berechnen. Das Förderbandgewicht ist als konstant zu betrachten, die Reibungsverhältnisse allerdings ändern sich durch Umwelteinflüsse wie beispielsweise Verschleiß, Temperatur und Feuchte. Um den Beladungszustand korrekt bestimmen zu können, müssen daher auch die lokalen Reibungsverhältnisse ermittelt werden.

Da Änderungen der Normalkraft abhängig von der Änderung des Beladungszustandes sind und sich daher mit dem Förderband 4 entlang der Förderstrecke bewegen, sind auch Änderungen beim übertragbaren Antriebsmoment, welche sich synchron zur Förderung bewegen, auf Änderungen des Beladungszustandes zurück zu führen.

Änderungen der Reibungsverhältnisse sind als„lokal stabil" zu betrachten, d. h. die Verhältnisse ändern sich unabhängig von der Förderbewegung durch lokale Einflüsse, sind zu dem nicht sprunghaft und verändern sich langsamer als die Normalkraft.

Zur Bestimmung der beiden Parameter Beladungszustand und Reibungsverhältnisse ist daher neben der oben genannten Messung der aktuellen Betriebsgrößen auch die Beobachtung der Größenänderungen über die Zeit und über die Förderstrecke erforderlich.

Mit Hilfe der ermittelten Reibungsverhältnisse kann beispielsweise die Leistung der angetriebenen Tragrollen 6b gezielt verändert werden, um einen Bereich mit ungünstigeren Reibungsverhältnissen zu entlasten, indem in den benachbarten Bereichen mehr Leistung eingebracht wird. Anhand des berechneten

Beladungszustandes können Schwankungen im Materialfluss verringert werden, indem die Geschwindigkeit des Förderbandes 4 so angepasst wird, dass am Ende des Transportweges der Förderbandanlage 2, im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 an der Umlenkrolle 5b, ein konstanter Massestrom übergeben wird. Die mathematisch-physikalischen Beziehungen ergeben sich wie folgt: Förderbandgeschwindigkeit v_Gurt _ . ^ΠΤΠ + Π_ΤΓ2 . _w

VGurt = ^ T ₂ «Tri, 2

Elektrische Leistung P_e! P_e, = U 1

Mechanische Leistung P_meCh Pmech - 2π ^' MRoiie ^' nR₀||_e = Pel ^' Π

Antriebsmoment M_Roiie P_el ^■ η

^MRolle = -

ΖΠ - rtRoiie

Normalkraft Fn

Beladungsgewicht m'_s Fp- m_G"^■ g

m_s' =

g

Hierbei sind:

ΠΤ ·ητ_Γ2: Drehzahl der Umlenkrollen r_R: Radius Tragrolle

rTr-i ,2: Radius Umlenkrollen _rG: Radius Förderband (Fördergurt)

U: elektrische Spannung m: Exponent

I: elektrische Stromstärke k: Steifigkeitsmodul

iRoiie: Drehzahl Tragrolle _μ: Reibbeiwert

η : Wirkungsgrad des elektr. Antriebs F_R: Reibkraft

G: Schubmodul F_P: Auflast (Beladung)

B: Förderbandbreite (Fördergurtbreite) m_G': Förderbandgewicht

(Fördergurtgewicht)

g: Erdbeschleunigung 9,81 m/s² Die Bewegung von Bereichen mit unterschiedlichem Beladungszustand und/oder dem Einfluss der Reibungsverhältnisse ist in der Fig. 5 dargestellt. Diese zeigt, wie sich das an einer jeweiligen angetriebenen Tragrolle 6b maximal übertragbare Moment M_max, die Normalkraft F_n0rm und die Reibung μ längs der Förderbandanlage 2 in Förderrichtung 21 verändern und mit der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise ermitteln und steuern lassen.

Claims

Patentansprüche

Förderbandanlage (2), insbesondere Gurtförderer, die/der eine Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollengestelle (3) mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle (6b) und ein als Obertrum (4a) auf Tragrollen (6a, 6b, 6c) aufliegendes und als Untertrum (4b) unterhalb dieser Tragrollen (6a, 6b, 6c() umlaufend geführtes endloses Förderband (4) aufweist, wobei über die Gesamtlänge der Förderbandanlage (2) verteilt antreibbare oder angetriebene Tragrollen (6b) in den Tragrollengestellen (3) angeordnet sind, welche Tragrollen (6b) jeweils zumindest einen Teil der das Förderband (4) bewegenden Antriebsleistung über Kontaktreibung an den auf der jeweiligen Tragrolle (6b) laufenden Förderbandabschnitt übertragen, dadurch gekennzeichnet,

dass die antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen (6b) mittels einer oder mehrerer zugeordneter dezentraler Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, die mittels einer hierarchisch aufgebauten, mindestens zwei Steuerungshierarchieebenen umfassenden Steuerungsstruktur steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch miteinander vernetzt sind, in steuerungstechnischer und/oder informationstechnischer, insbesondere in einer die Antriebsleistung steuernden und/oder regelnden und/oder detektierenden, Wirkverbindung miteinander stehen.

Förderbandanlage (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hierarchische Steuerungsstruktur mindestens zwei, vorzugsweise mehrere, steuerungstechnisch miteinander, insbesondere funktionsemergent, vernetzte Steuerungshierarchieebenen umfasst.

Förderbandanlage (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungshierarchieebenen mindestens zwei, vorzugsweise alle, der durch eine die gesamte vom Fördergurt (4) befahrene Anlagenstrecke umfassende Anlagenebene (8), eine benachbart zueinander angeordnete Tragrollengestelle (3) umfassende Nachbarschaftsebene (9) und eine jeweils ein Tragrollengestell (3) umfassende Gestellebene (10) gebildeten Hierarchieebenen aufweist und/oder aus diesen Hierarchieebenen besteht, wobei diese Hierarchieebenen steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch, insbesondere funktionsemergent, miteinander vernetzt sind.

Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagenebene (8) die komplette Förderbandanlage (4) einschließlich aller angetriebenen Tragrollen (6b) umfasst sowie steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch erfasst und die oberste Hierarchieebene darstellt.

Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbarschaftebene (9) lokal benachbarte Gliederungseinheiten, insbesondere Tragrollengestelle (3) und deren angetriebene Tragrollen (6b), umfasst sowie steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch erfasst und eine der Analgenebene (8) hierarchisch untergeordnete Hierarchieebene ausbildet.

Förderbandanlage (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Steuerungsvorrichtung eine individuelle Nachbarschaft definiert ist.

Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellebene (10) ein Tragrollengestell (3) und/oder eine oder mehre, insbesondere angetriebene, Tragrolle(n) (6b) umfasst sowie steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch erfasst und die unterste Hierarchieebene darstellt.

Förderbandanlage (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellebene (10) die aktive Steuerung und Regelung der einen oder mehreren angetriebenen Tragrolle(n) (6b) mittels einer zugeordneten dezentralen Steuerungsvorrichtung umfasst.

9. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder angetriebenen Tragrolle (6b) eine dezentrale Steuerungsvorrichtung oder eine auf Mikrokontrollern basierende vernetzte Steuerung, insbesondere ein Industrie Personal Computer (IPC), zugeordnet ist.

10. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungshierarchieebenen funktionsemergent miteinander vernetzt sind und sich bezüglich ihrer anlagentechnischen Funktionalität unterscheiden sowie den Betriebszustand der Förderbandanlage (2) ermitteln und/oder steuern.

1 1 . Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuerungsvorrichtung und jede damit in Wirkverbindung stehende angetriebene Tragrolle (6b) dezentral einen oder mehrere eigene Betriebsparameter, insbesondere den aktuellen eigenen Wartungszustand, und/oder einen oder mehrere Betriebsparameter, insbesondere den aktuellen Wartungszustand einer oder mehrere benachbarter Tragrollen (6a, 6b, 6c) detektiert.

12. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuerungsvorrichtung und jede damit in Wirkverbindung stehende angetriebene Tragrolle (6b) autark agiert und in einer Daten empfangenden und/oder Daten erzeugenden Wirkverbindung mit der Anlagenebene (8) und/oder der zugeordneten Nachbarschaftsebene (9) und/oder der Gestellebene (10) steht.

13. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass detektierte Betriebsparameter der Förderbandanlage (2) und/oder mehrerer angetriebener Tragrollen (6b) miteinander vergleichbar und/oder gegeneinander abgleichbar sind.

14. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass bei zu geringer Antriebsleistung einer angetriebenen Tragrolle (6b) benachbarte angetriebene Tragrollen steuerungstechnisch autonom zusätzliche Antriebsleistung in einer die fehlende Antriebsleistung kompensierenden Weise bereitstellen.

15. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass entlang der von dem Förderband (4) gebildeten Förderstrecke der jeweils lokal an einer angetriebenen Tragrolle (6b) auftretende Antriebsschlupf zum aufliegenden Förderbandabschnitt ermittelbar ist.

16. Förderbandanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsstruktur und/oder die Steuerungsvorrichtungen derart vernetzt und ausgelegt sind, dass entlang der von dem Förderband (4) gebildeten Förderstrecke jede angetriebene Tragrolle (6b), insbesondere in sich regelmäßig wiederholenden Zeitintervallen, kurzzeitig mit einer bis zum Auftreten eines Antriebsschlupfes zum aufliegenden Förderbandabschnitt steigerbaren Drehzahl und/oder Antriebsleistung betreibbar und der auftretende Antriebsschlupf, insbesondere Grenzschlupf, ermittelbar ist.

17. Verfahren zum Betrieb einer Förderbandanlage (2), insbesondere eines Gurtförderers, die/der eine Vielzahl hintereinander angeordneter Tragrollengestelle (3) mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle (6b) und ein als Obertrum (4a) auf Tragrollen (6a, 6b, 6c) aufliegendes und als Untertrum (4b) unterhalb dieser Tragrollen (6a, 6b, 6c) umlaufend geführtes endloses Förderband (4) aufweist, wobei über die Gesamtlänge der Förderbandanlage (2) verteilt antreibbare oder angetriebene Tragrollen (6b) in den Tragrollengestellen (3) angeordnet sind, wobei mittels der antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen (6b) jeweils zumindest einen Teil der das Förderband (4) bewegenden Antriebsleistung über Kontaktreibung an den auf der jeweiligen Tragrolle (6b) laufenden Förderbandabschnitt übertragen wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass die antreibbaren oder angetriebenen Tragrollen (6b) mittels einer oder mehrerer zugeordneter dezentraler Steuerungen, insbesondere Steuerungsvorrichtungen, die mittels einer hierarchisch aufgebauten, mindestens zwei Steuerungshierarchieebenen umfassenden Steuerungsstruktur steuerungstechnisch und/oder informationstechnisch miteinander vernetzt sind, in eine steuerungstechnische und/oder informationstechnische, insbesondere in eine die Antriebsleistung steuernde und/oder regelnde und/oder detektierende, Wirkverbindung miteinander gebracht und angetrieben werden.

Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass damit eine Förderbandanlage (2) nach einem der Ansprüche 1 - 16 betrieben wird.

Verfahren nach Anspruch 1 6 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der von dem Förderband (4) gebildeten Förderstrecke der jeweils lokal an einer angetriebenen Tragrolle (6b) auftretende Antriebsschlupf, insbesondere der Grenzschlupf, zum aufliegenden Förderbandabschnitt ermittelt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 17 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der von dem Förderband (4) gebildeten Förderstrecke jede angetriebene Tragrolle (6b), insbesondere in sich regelmäßig wiederholenden Zeitintervallen, kurzzeitig mit einer Drehzahl und/oder Antriebsleistung bis zum Auftreten eines Antriebsschlupfes zum aufliegenden Förderbandabschnitt gesteigert und der auftretende Antriebsschlupf, insbesondere Grenzschlupf, ermittelt wird.