DE102006036668A1 - Verfahren zur Überwachung des Zustands von Förderbändern - Google Patents

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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating

Abstract

Ein Verfahren zur Überwachung des Zustands von Förderbändern mit magnetisch durchlässigen Verstärkungsseilen (2) in einem Förderband (1) wird beschrieben. Das Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte: (i) Magnetisierung der Seile (2) in Längsrichtung mit einem im wesentlichen in einer Richtung verlaufenden, konstanten Magnetfeld, (ii) Bewegung des Förderbandes (1) in Bezug auf mehrere im Abstand voneinander quer über das Förderband (1) angebrachte magnetische Sensoren (5), (iii) Abfrage der Sensoren-Meßwerte (5) in voneinander abgesetzten Zeitabschnitten, (iv) Verwendung der Sensoren (5) zum Nachweis eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol, eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol oder dem Fehlen eines Randfelds und (v) Aufzeichnung der Meßwerte jedes der Sensoren (5).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Überwachung von Förderbändern mit magnetisch durchlässigen Verstärkungsseilen im Band.
  • Das traditionelle Förderband besteht aus einem eine Gewebespannung erzeugenden Teil, das oben und unten mit Elastomeren beschichtet ist. Es ist bekannt, daß Förderbänder dieser Art sich ausdehnen und ungeeignet sind für Anwendungen mit großen Lauflängen des Förderbandes, einer bedeutende Anhebung und einem Durchsatz mit hohem Tonnengehalt des Materials. In diesen Fällen macht das Strecken des Bandes es unmöglich, es mit Treibrollen zu betreiben, da der Kraftschluß ungenügend ist.
  • Um dieses Problem zu lösen wurde ein Förderbandmaterial vorgeschlagen, in dem mehrere in Längsrichtung angeordnete Stahlseile oder Stahlkord hoher Zugfestigkeit als Zugglied verwendet werden. Diese Seile verlängern sich nur geringfügig und ermöglichen ihre Verwendung bei viel höheren Zugspannungen. Die Stahlseile können beschädigt oder aufgerissen werden durch am Verladepunkt aufprallendes Material oder auch durch andere Vorgänge. Wenn eine wesentliche Anzahl der Seile in einem quer zum Band verlaufenden Gebiet beschädigt ist, ist die Spannfähigkeit des Bandgerippes beeinträchtigt, und dies kann plötzlicher Bandzerstörung zur Folge haben. Seilbeschädigungen können repariert werden und wo beträchtliche Beschädigungen vorliegen, kann das ganze beschädigte Gebiet aus dem Bandmaterial herausgeschnitten werden und mit einem Verbindungsstück oder Spleiß ersetzt werden. Damit können vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden und der Betreiber des Förderbands kann damit über längere Zeiträume den Zusammenhalt des Bandes aufrecht erhalten.
  • Da Förderbänder mit Stahlseilen unter sehr hohen Zugspannungen von etw 8000 kN oder mehr pro Meter Bandbreite und eine Gesamtbanddicke von 50 Millimeter und mehr haben können, können das Gewicht oder Volumen pro Längeneinheit des Förderbands sehr groß sein. Da die Herstellung der Förderbänder in einem im wesentlichen kontinuierlichen Verfahren stattfindet, muß das Bandmaterial in Rollen von handhabbarer Größe oder Masse zerschnitten werden, wie dies durch das vorgesehene Transportverfahren gegeben ist. Eine typische Rolle von Förderbandmaterial mit Stahlkord kann deshalb 100 bis 300 Meter Band ernthalten.
  • Wenn der Beladepunkt vom Entladepunkt eines Bandförderers viele Kilometer entfernt ist, werden mehrere Rollen von Förderbandmaterial benötigt, um ein "endloses" Förderband zu ergeben. Erreicht wird dies durch Verbindungsrollen mit vulkanisierten Spleißen. Ein langer Bandförderer kann 50 und mehr Spleiße in der vollen Länge des endlosen Förderbands enthalten. Die Festigkeit der Spleiße kann von den gleichen zerstörenden Kräften wie das Stammband beeinträchtigt werden und außerdem besteht als weiteres Problem der Verlust von Kraftschlüssigkeit im Spleißgebiet.
  • Vorbeugende Instandhaltung erfordert Kenntnis des Zustands von Gewebeseilen und Spleißen im Band, und dies bedeutet, daß die Zahl der beschädigten Seile an irgendeinem Punkt zusammen mit der Beschädigung des Bandgewebes und der Bewegung innerhalb einer Spleißstelle bestimmt werden müssen. Da diese Art von Beschädigung nicht immer an der Oberfläche des Förderbands erkennbar ist und auch aus verschiedenen anderen Gründen, wie Bandgeschwindigkeit, schlechte Beleuchtung und Zeitmangel, ist eine zuverlässige Bestimmung des Bandzustands durch Augenscheinnahme nicht möglich. Dieser Umstand führte zur Entwicklung verschiedener nicht eindringender (nicht invasiver) Verfahren zur Überwachung des Zustands des Bandgerippes und der Spleißstellen, wobei das Band mit voller Beladung und mit voller Arbeitsgeschwindigkeit laufen kann.
  • Wie aus 1 und 2 ersichtlich, wird in einem bekannten Verfahren eine gleichmäßige Magnetisierung der Seile 2 in Längsrichtung vorgenommen, während das Förderband 1 läuft. Dies geschieht mit Hilfe eines stabilen Dauermagnetfelds, das von einem Dauermagneten oder Elektromagneten 3 erzeugt wird. An Stellen von Schäden des Bandgewebes tritt ein periphäres oder Randmagnetfeld auf, das mit einem geeigneten, quer über das Band angebrachten magnetischen Sensor 5 nachgewiesen werden kann. Dieser Sensor spricht auf diese Randfelder an, wenn das Band an der Abtaststelle vorbeiläuft. Anzahl und Ort von Seilenden in den Spleißen können ebenfalls mit Hilfe dieses Effekts bestimmt werden. Die Ausgangsspannungen der Sensoren werden gewöhnlich an einen Schreiber mit Papierband angelegt oder mit Hilfe eines Computers 7 in Digitalform umgesetzt und in einer mit "Bruchspuren" bezeichneten Datei abgespeichert.
  • Ein Tachometer-Impuls kann erzeugt werden durch Anbringung eines kleinen Dauermagneten 8 an einer Rolle oder Trommel, gewöhnlich einer seitlichen Leitrolle 9, die vom Auffangband angetrieben wird. Beim Rotieren dieser Rolle erzeugt der Magnet Spannungsspitzen in einem geeigneten Sensor 10, vorzugsweise einer an der Rolle 9 angebrachten Induktionsspule, wobei jeweils eine Spannungsspitze bei einer vollen Umdrehung auftritt. Der Umfang der Rolle ist bekannt. Die sich ergebenden Spannungsspitzen werden mit geeigneten Schaltungen in eine bestimmte Form gebracht, sodaß sich ein Impulszug ergibt, dessen Frequenz der Bandgeschwindigkeit proportional ist. Mit dem bekannten Umfang der Rolle 9 lassen sich mit einer einfachen Rechnung Abstandsdaten in Längsrichtung des Bandes erhalten.
  • Software zur Anzeige des Spannungsverlaufs aufgrund von "Bruchspuren" wird dann benötigt. Software zur Darstellung solcher Bruchspuren ist bekannt.
  • Da das Förderband 1 magnetisiert verbleibt, stellen die magnetischen Randfelder auch Lagemarkierungen dar, die vom Wartungspersonal benutzt werden können, um mit einem Magnetometer genau die Schadstellen festzustellen, wenn Unklarheit über die genaue Lage solcher Stellen besteht.
  • Das Conveyor Belt Monitoring (CBM = Förderband-Überwachungssystem) System zur zerstörungsfreien Überwachung des Bandzustands verwendet dieses Verfahren und ist in der Fachliteratur ausführlich beschrieben worden.
  • Im CBM System unterteilt der Sensorkopf das Bandmaterial in drei in Längsrichtung verlaufende Streifen, die im Abstand voneinander über die Breite des Bands verteilt sind und zur Feststellung von linken, mittleren und rechten "Bruchspuren" dienen. Die seitliche Auflösung als ein Drittel der Breite des Bands reicht nicht zur ausreichend genauen Feststellung einer Bandbeschädigung aus, sodaß eine direkte Beobachtung von mindestens einigen der Schäden notwendig ist, um die "Bruchspuren" einzueichen.
  • In einem anderen bekannten Verfahren, dem Belt C.A.T. Scanner (Abtastgerät), werden mehrere quer über die Bandbreite angebrachte Sensoren verwendet, wodurch sich eine viel größere Auflösung ergibt und Beschädigungen von Kord und Spleißen quantitativ erfaßt werden können.
  • Es ist der Nachteil der beiden Verfahren, daß ein ausgebildeter Techniker an Ort und Stelle und komplizierte, und oft empfindliche, Geräte für die Durchführung der Messungen benötigt werden. Schwierigkeiten ergeben sich besonders, wenn die Förderbänder an abgelegenen Stellen und an einem nicht leicht zugänglichen Ort aufgestellt sind. Bedeutende Kosten entstehen auch, um den Techniker und Instrumente an die Meßstelle zu bringen und um Unterkunft und Transportmittel bereitzustellen.
  • Zur Lösung dieses Problems wurde das bekannte CBM Remote System entwickelt, in dem die magnestisierenden, messenden und tachometrischen Teile fest am Bandförderer befestigt sein müssen mit Zugriff über einen eigens hierfür bestimmten Computer und ein am Betriebsort befindliches Ortsnetz, übliche Telefonleitungen oder Mobil-Telefonnetze, unter Verwendung eines geeigneten Modems 11 und das öffentliche Telefonnetz mit Antennentürmen 12 für Mobil-Telefone, wie in 3 dargestellt. Die Daten werden per Telefon entweder in diskreter Form oder über das Internet übertragen und in einem zweiten Computer 17 eingegeben. Auf diese Weise kann eine Abtastung jederzeit von irgendwoher durchgeführt werden, gewöhnlich von einem Labor, das in einer größeren Stadt irgendwo auf der Welt eingerichtet ist. Für die wirksame Arbeit dieses Systems ist es notwendig, daß die Datei nicht zu groß ist, um die Übertragung der Datei zu ihrer Auswertung innerhalb eines vernünftigen Zeitabschnitts durchführen zu können. Eine Datei des CBM Remote Verfahrens für ein sehr langes Band von z.B. 22000 Meter hat eine Kapazität von etwa 6 Mb, wozu etwa 20 Minuten für Übertragung über eine typische Telefonleitung von Durchschnittsqualität benötigt werden.
  • Da der BELT C.A.T. Scanner mehrere Sensoren und eine sehr hohe Datenaufzeichnungsrate hat, ist die sich ergebende Datei (von GB-Umfang) für Übertragung in einem vernünftigen Zeitraum zu groß. Dieses Meßverfahren ist deshalb nicht für abtastende Fernüberwachung verwendbar.
  • Im Belt C.A.T., ebenso wie in CBM Systemen, wird die Ausgangsspannung jedes Sensors in Digitalform umgesetzt und unter Verwendung eines A/D-Umsetzers gespeichert bei einer typischen 12-bit Auflösung und einer minimalen Meßrate von 400 s/s (Messungen pro Sekunde) mit bis zu 750 ks/s (Tausend Messungen pro Sekunde). Bei einem langen Förderband liefert der BELT C.A.T. Scanner typischerweise eine Datei mit einer Größe von mehr als 2 Gb (Gigabyte). Diese Datei erfordert eine bedeutende Datenverarbeitung, um eine Form zu erreichen, die dann von einem Techniker zur Bewertung des Zustands des Bandgewebes und der Spleißstellen analysiert werden kann. Dies muß gewöhnlich über Nacht oder zu einem späteren Zeitpunkt gemacht werden, d.h., ein Ergebnis wird nicht sofort erhalten. Das Auftreten von Mängeln bei der Datenerfassung und der nachträglichen Datenverarbeitung in einer Datei des BELT C.A.T. Systems bedeutet große Schwierigkeiten und macht eine Rückkehr zum Betriebsort notwendig.
  • Die vorliegende Erfindung ergibt sich aus dem Bestreben, die Datenmenge zu reduzieren, die von einem abgelegenen Betriebsort übertragen werden muß, um den Zustand des Förderbandes an dieser Stelle beurteilen zu können.
  • Als erster Teil der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung des Zustands von magnetisch durchlässigen Verstärkungsseilen eines Förderbands angegeben, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
    • (i) Magnetisierung dieser Seile in Längsrichung mit einem im wesentlichen in einer Richtung verlaufenden, konstanten Magnetfeld,
    • (ii) Bewegung des Förderbandes in Bezug auf mehrere im Abstand voneinander quer über das Förderband angebrachte magnetische Sensoren,
    • (iii) Abfrage der Sensoren-Meßwerte in voneinander abgesetzten Zeitabschnitten,
    • (iv) Verwendung der Sensoren zum Nachweis eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol, eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol oder dem Fehlen eines Randfelds und
    • (v) Aufzeichnung der Meßwerte jedes der Sensoren.
  • Als zweiter Teil der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung des Zustands von magnetisch durchlässigen Verstärkungsseilen eines Förderbands angegeben, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
    • (i) Magnetisierung dieser Seile in Längsrichung mit einem im wesentlichen in einer Richtung verlaufenden, konstanten Magnetfeld,
    • (ii) Bewegung des Förderbandes in Bezug auf mehrere im Abstand voneinander quer über das Förderband angebrachte magnetische Sensoren,
    • (iii) Ableitung von Kurven, die dem Verlauf von in den Sensoren induzierten Spannungen oder Strömen entsprechen,
    • (iv) Verwendung dieser Spannungs- bzw. Stromkurven zur Darstellung eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol, eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol oder dem Fehlen eines Randfelds, und
    • (v) Aufzeichnung dieser Spannungs- bzw. Stromkurven.
  • Als dritter Teil der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für eine Computer-Bildschirmdarstellung angegeben, die den Zustand der magnetisch durchlässigen Verstärkungsseile des Förderbands wiedergibt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
    • (i) Erzeugung mehrere in Längsrichtung verlaufender Streifen, von denen jeder einem bestimmten Seil zugeordnet ist,
    • (ii) Feststellung für jedes Seil auf dem Förderband das Fehlen eines magnetischen Randfelds, das Vorhanden eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol, eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol,
    • (iii) für jeden dieser Streifen Angabe eines ersten Kennwerts für die Stelle, die jedem festgestellten magnetischen Randfeld mit Nordpol-Polarität entspricht,
    • (iv) für jeden dieser Streifen Angabe eines zweiten Kennwerts für die Stelle, die jedem festgestellten magnetischen Randfeld mit Südpol-Polarität entspricht,
    • (v) Erzeugung einer Computer-Bildschirmdarstellung dieser Streifen und Kennwerte.
  • Ferner werden eine Computer-Darstellung und zugehörige Apparaturen angegeben.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Förderbands mit dem bekannten gleichförmigen Magnetisierungsverfahren,
  • 2 das übliche magnetische Randfeld B an einer Bruchstelle in einem magnetisierten Stahlseil des Förderbands,
  • 3 ein Blockschema der in der vorliegenden Erfindung benutzten Anordnung zur ferngesteuerten Datensammlung,
  • 4 ein Blockschema einer neuen Sensorenanordnung der vorzugsweisen Ausführungsform,
  • 5 ein Blockschema, das das Einsetzen der in 4 dargestellten Anordnung in 3 zeigt,
  • 6 zwei Kurvenzüge, wobei die obere Kurve das übliche Ausgangssignal eines ein einziges beschädigtes Seil überwachenden Sensors wiedergibt und die untere Kurve ein modifiziertes Datenausgangssignal gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und
  • 7 eine Computer-Bildschirmdarstellung des Seilzustands entsprechend der unteren Kurve der 6.
  • Die vorzugsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung leitet sich ab von der Erkenntnis, daß für die Feststellung des Zustands von unter einem Sensor liegenden Kord (oder des Orts des Kordendes) es nicht notwendig ist, die übliche Analogspannung zu digitalisieren. Falls die Anzahl der Sensoren gleich oder ähnlich der Anzahl der Seile im Förderband ist, muß nur festgestellt werden, ob eine Magnetfeldänderung im Kord auftritt. Dadurch wird die Beschreibung des Kordzustands auf die zwei Zustände JA oder NEIN reduziert, zu deren Beschreibung ein Datenbit ausreicht. In der vorzugsweisen Ausführungsform der Anordnung werden drei Zustande benutzt, nämlich JA, bedeutend magnetisches Randfeld mit NORDPOL-POLARITÄT, JA, bedeutend magnetisches Randfeld mit SÜDPOL-POLARITÄT und NEIN, bedeutend kein magnetisches Randfeld, wobei diese Zustände mit zwei Datenbits definiert werden können. Für das richtige Verständnis der Art der Bandbeschädigung oder des Orts des Bandendes muß die Polarität des magnetischen Randfelds bekannt sein. Aus der Fachliteratur ist bekannt, daß "vordere" und "hintere" Kordenden magnetische Randfelder entgegengesetzter Polarität erzeugen.
  • 4 zeigt die abgeänderte Anordnung des Sensors 5 in der vorzugsweisen Ausführungsform. Für eine einzige Gruppe G sind 16 Induktionsspulen L1–L16 vorgesehen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur die Einzelheiten der ersten Induktionsspule 1 dargestellt. Jede der Induktionsspulen ist eine auf einen zylindrischen Spulenkörper aufgebrachte Wicklung 20, durch die ein Weicheisenstift 21 mit einem Kopf 22, einer Beilagscheibe 23 und einer Schraubenmutter 24 verläuft. Die Längsachse des Stifts 21 ist praktische senkrecht zur Oberfäche des Förderbands 1 angeordnet. Ein Ende der Spule 20 ist geerdet, während das andere Ende an ein Paar von Komparatorschaltungen angeschlossen ist. Die Induktionsspule L1 ist somit an die Vergleichsschaltungen C1 und C2, Induktionsspule L2 an Vergleichsschaltungen C3 und C4 usw. angeschlossen, wobei schließlich Induktionsspule L16 an die Vergleichschaltungen C31 und C32 angeschlossen ist.
  • Jede der Vergleichsschaltungen C1–C32 ist entweder an einen veränderlichen Schwellwerteingang 26 mit Nordpol-Polarität oder an einen veränderlichen Schwellwerteingang 27 mit Südpol-Polarität angeschlossen. Der Ausgang jeder der Komparatorschaltungen C1–C32 ist an eine von Sperrverriegelungen L1–LA4 angeschlossen. Es sind damit nur die Vergleichstufen C1–C8 and die Verriegelung LA1 angeschlossen, wohingegen die Vergleichsstufefen C9–C16 an Verriegelung LA2 angeschlossen sind, usw. Die Verriegelungen LA1–LA4 haben entsprechende Schieberegisterleitungen 28 und Zeitgeberleitungen 29. Jede Gruppe G hat vier Verriegelungen.
  • Jede Komparator wird verriegelt und die Daten werden dann in ein Schieberegister übertragen. Die Daten aller Sensoren werden dann mit zwei Bit pro Sensor ausgetaktet.
  • Die induktiven Sensoren L sind in gleichen Abständen quer über das Band 1 mit z.B. 25 mm Mittelpunkten angeordnet. Beim Durchgang eines in 2 dargestellten magnetischen Randfelds B wird eine Spannung in einem oder mehreren der Sensoren L erzeugt. Die Polarität der von der Induktionsspule L abgegebenen Spannung wird an die entsprechende Vergleichschaltung C übertragen. Wenn die vom Sensor L abgegebene Spannung den eingestellten Schwellwert der Vergleichschaltung C überschreitet, wird der nachfolgende Verriegelungskreis aktiviert. Nordpol-Polarität und Südpol-Polarität Vergleichsstufen sind vorgesehen, um die Polarität im Ansatz zu bringen. Falls keine Erregung stattfindet, sind beide Vergleichsstufen abgeschaltet.
  • Wie in 5 dargestellt, gibt es in der vorzugsweisen Ausführungsform mehrere quer über das Band 1 angebrachte Gruppen G. Jede Gruppe G hat 16 Induktoren, 32 Vergleichsstufen und 4 Verriegelungen, die alle auf einer festen (nicht dargestellten) Platte für gedruckte Schaltungen angebracht sind. Neben diesen Bauteilen befinden sich auf der Schaltungsplatine mehrere Sammelleitungen, die durch Mehrstift-Stecker an jedem Ende angeschlossen sind, sodaß die Gruppen zum Erreichen der gewünschten effektiven Abtastbreite durchlaufen werden können.
  • Die Zahl der quer zum Band 1 angebrachten Gruppen variiert, um die Breite des Bandes und einen Spielraum für Bandabwanderung abzudecken. Ein typischer großer Sensorkopf enthält 6 Gruppen, wobei jede Gruppe G 16 Induktoren L hat. Das entspricht etwa 2375 mm wirksamer Abtastbreite.
  • Die als Kaskade angeordneten Schaltungsplatinen sind auf einer Bausäule angeordnet und in einem 316-Grade rostfreien Stahlkasten als Rohrabschnitt geeigneter Länge eingesetzt. Das Rohr wird mit Einkapselungsmaterial ausgefüllt und mit Montageansätzen zur Anbringung an der Struktur des Bandförderers versehen. Der eingekapselte Sensorkopf 5 ist an beiden Enden über ein armiertes Kabel angeschlossen.
  • Abtastkopf 5 und Tachometer 10 sind an einen (ersten) Computer 7 angeschlossen, der von der Abtaststelle entfernt aufgesteellt ist, gewöhnlich in einer nahegelegenen elektrischen Umformerstation.
  • Die Schwellwertspannungen der Eingänge 26 und 27 können von der Bedienperson über die Software eingestellt werden und können dem abgetasteten Förderband, dessen Geschwindigkeit, der Stärke der Magnetisierung, und dem Abstand der Sensoren L von der Oberfläche des Förderbands angepaßt werden. Beim richtigen Schwellwert werden dann vom vorbeilaufenden Magnetfeld nur die Vergleichschaltungen aktiviert, deren zugeordnete Sensoren sich an einem Bandgewebe mit einem magnetischen Randfeld befinden.
  • Die Verriegelungsschaltungen LAn für jeden Induktor L werden abgefragt und von der Steuerstufe über Leitungen 28 und 29 mit einer Geschwindigkeit von 100–400 mal pro Sekunde pro Induktionsspule zurückgestellt. Die Bedienperson kann die Abfragerate über die Software einstellen, wobei die Minimalrate eingestellt wird, die benötigt wird, um bei gegebener Geschwindigkeit des Stammbandes eine Kordbruchstelle mit sich noch berührenden Kordenden nachzuweisen.
  • Die sich ergebenden Daten schaffen eine einzige Datei, die in dem oben beschriebenen Fall 96 diskrete Kanäle für den Kordzustand sowie einen weiteren Kanal umfaßt, der dem vom Förderband erregten Tachometer-Sensor 10 (3) zugeordnet ist, woraus sich die Bandgeschwindigkeit in Längsrichtung und Lageangaben in Echtzeit ableiten lassen.
  • Da die Seile 2 wie im CBM System magnetisiert sind, verlängert diese Magnetisierung durch "gegenseitige Magnetisierung" sehr kurze Vorgänge, wie Bruch mit noch verbleibender Berühung der Seilenden, womit also kein Bedarf an Meßraten besteht, mit denen eine Auflösung von bis zu 1 mm oder weniger bei einer Bandgeschwindigkeit von etwa 8 m/sec für den Nachweis von Bruchstellen mit noch vorhandener Seilbruchberührung notwendig sind. Tatsächlich kann kurz nach der Magnetisierung ein Bruch mit verbleibender Seilberührung ein mehr als 100 mm langes ein magnetisches "Ereignis" erzeugen (wie schematisch in 2 dargestellt), das eine Datenerfassungsrate von weniger als 100 s/s bei dieser Bandgeschwindigkeit für den Nachweis erfordert.
  • Die Daten werden in einen zum ersten Computer 7 gehörigen, geeigneten Speicher eingeleitet, worin die Daten nach Bedarf bis zum Downloading für Analysen festgehalten werden.
  • Zur Analyse der Daten wird eine eigenes, die Computer-Darstellung erzeugendes Softwarepaket benutzt, das gemäß einem Kennzeichen der vorzugsweisen Ausführungsform eigens für diesen Zweck geschaffen wird.
  • 6 zeigt ein für beschädigtes Kordmaterial typisches Ergebnis, in diesem Fall Kord Nr. 2 der 7. Die erste Linie in 6 entspricht der von der induzierten Spannung erzeugten Kurve des magnetischen Felds B2 im Seil Nr. 2. Diese Kurvenform wird aufgenommen und in wirksamer Weise mit den früheren, bekannten Verfahren wiedergegeben.
  • Die zweite Linie in 6 ist das Ergebnis der in der Schaltung der 4 durchgeführten Schwellwert- und Verriegelungsoperationen. Es wird also nur das Vorhandensein oder Fehlen eines magnetischen Randfeldes mit Nordpol-Polarität oder Südpol-Polarität angezeigt.
  • Weiß ist die Standardfarbe der in 7 aufgezeichneten, die Seile darstellenden Linien. Ohne magnetische Erregung bleibt die Farbe der Linie für ein bestimmtes Seile (bzw. bestimmte Seile) unverändert. Wo Nordpol-Polarität auftritt, wechselt die Farbe der Linien, z.B. zu blau (in
  • 7 durch die nach rechts ansteigende Schraffierung angedeutet); wo Südpol-Polarität auftritt, wechselt die Farbe der Linie z.B. zu orange (in 7 durch die nach rechts absinkende Schraffierung angedeutet).
  • Ein Auswerter erkennt in der Darstellung der 7 eine "künstlerische Wiedergabe" der Stahlseile im Förderband, so als würde von oben auf das Band heruntergeschaut und durch die obere Bandabdeckung hindurch gesehen, als wäre diese durchsichtig.
  • Hiermit kann der Auswerter die Bedienperson des Bandförderers darüber informieren, wo Kordbeschädigungen im Band 1 vorliegen, und dabei gleichzeitig die genaue Anzahl und die Stellen der Seilbeschädigungen angeben; eine genaue Berichterstattung ist auch möglich, wenn Veränderungen im Lauf der Zeit in den "Signaturen" der Spleißstellen festgestellt werden.
  • In der vorzugsweisen Ausführungsform können die Datenerfassung und die anschließende Berichterstattung über den Bandzustand im Rahmen einer Fernbedienung durchgeführt werden, wobei der Zeitaufwand für wiederholter Besuche an abgelegenen Stellen und den damit verbundenen Kosten nach der ursprünglichen Inbetriebnahme vermieden werden.
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die von einer abgelegenen Bandstelle zu übermittelnde Datenmenge zu verringern, doch erkennt man aus 6 und 7 eine weitere Entwicklungsmöglichkeit. Man erkennt, daß die erste Linie der 6 das Ergebnis der dem Stand der Technik entsprechenden CBM und Belt C.A.T. Datenerfassung darstellt. Falls solche Daten unabhängig von ihrer Messung und Übertragung mit den oben unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Schwellwert- und Verriegelungsverfahren verarbeitet werden, wird ein der zweiten Linie der 6 ähnelndes Ausgangssignal erhalten. Unabhängig davon wie sie erhalten wurden, können diese Daten deshalb mit den oben unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen Darstellungsverfahren angezeigt werden. Die oben für die Erzeugung einer Computer-Bildschirmdarstellung beschriebenen Verfahren sind nicht nur bei Daten verwendbar, die wie oben unter Bezugnahme auf 3 beschrieben erhalten wurden, sondern diese Verfahren haben einen viel größeren Anwendungsbereich.
  • Es wurde oben nur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, und dem Fachmann auf dem Gebiet der Förderband-Überwachung sofort ersichtliche Abänderungen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
  • Zum Beispiel kann es zweckmäßig sein, das Band so zu magnetisieren, daß das bei einem einzigen beschädigten Seil auftretende magnetische Randfeld (bzw. magnetische Randfelder) so schwach ist, daß nur der neben dem beschädigten Seil gelegene Sensor erregt wird. Erreicht werden kann dies durch Magnetisierung der Bandseile mit einer Polarität, Einleitung einer Datenerfassung, und Umkehrung der Polarität des Magnetfelds. Der erste volle Umlauf des Förderbands, in dem eine Umkehr des Magnetfelds stattgefunden hat, ergibt Meßwerte, aus denen die Anzahl der beschädigten Seile an irgendeiner Stelle quer zum Förderband genau bestimmte werden kann.
  • Der Ausdruck "umfassend" (und dessen grammatikalische Variationen) wird hier im Sinne von "einschließlich" und nicht in dem ausschließenden Sinn von "bestehend nur aus" verwendet.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Überwachung des Zustands von Förderbändern mit magnetisch durchlässigen Verstärkungsseilen im Förderband, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: (i) (i) Magnetisierung dieser Seile in Längsrichung mit einem im wesentlichen in einer Richtung verlaufenden, konstanten Magnetfeld, (ii) Bewegung des Förderbandes in Bezug auf mehrere im Abstand voneinander quer über das Förderband angebrachte magnetische Sensoren, (iii) Abfrage der Sensoren-Meßwerte in voneinander abgesetzten Zeitabschnitten, (iv) Verwendung der Sensoren zum Nachweis eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol, eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol oder dem Fehlen eines Randfelds und (v) Aufzeichnung der Meßwerte jedes der Sensoren.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt das Ausgangssignal der Sensoren als zwei Datenbits aufgezeichnet wird.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt das aufgezeichnete Ausgangssignal an eine vom Bandförderer abgelegene Stelle übertragen wird.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung telephonisch durchgeführt wird.
  5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt die Sensoren so betrieben werden, daß sie das besagte magnetische Randfeld induktiv messen.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt jeder der induktiven Sensoren mit einem Weicheisenkern mit einer Längsachse versehen wird und daß diese Achsen im wesentlichen senkrecht zum Förderband angeordnet sind.
  7. Verfahren zur Überwachung des Zustands von Förderbändern mit magnetisch durchlässigen Verstärkungsseilen im Förderband, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: (i) Magnetisierung dieser Seile in Längsrichung mit einem im wesentlichen in einer Richtung verlaufenden, konstanten Magnetfeld, (ii) Bewegung des Förderbandes in Bezug auf mehrere im Abstand voneinander quer über das Förderband angebrachte magnetische Sensoren, (iii) Ableitung von Kurven, die dem Verlauf von in den Sensoren induzierten Spannungen oder Strömen entsprechen, (iv) Verwendung dieser Spannungs- bzw. Stromkurven zur Darstellung eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol, eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol oder dem Fehlen eines Randfelds, und (v) Aufzeichnung dieser Spannungs- bzw. Stromkurven.
  8. Das Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Verfahrensschritt die Kurve als zwei Datenbits aufgezeichnet wird.
  9. Das Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeinet, daß als weiterer Verfahrensschritt die aufgezeichnete Kurve an eine vom Förderband entfefrnte Stelle übertragen wird.
  10. Das Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeinet, daß die Übertragung telefonische durchgeführt wird.
  11. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeinet, daß die Sensoren so betrieben werden, daß sie das magnetische Randfeld induktiv nachweisen.
  12. Verfahren zur Erzeugung einer Computer-Bildschirmanzeige, die den Zustand der magnetisch durchlässigen Verstärkungsseile eines Förderbands darstellt, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: (i) Erzeugung mehrere in Längsrichtung verlaufender Streifen, von denen jeder einem bestimmten Seil zugeordnet ist, (ii) Feststellung für jedes Seil auf dem Förderband das Fehlen eines magnetischen Randfelds, das Vorhandensein eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Nordpol oder eines magnetischen Randfelds mit Polarität entsprechend einem Südpol, (iii) für jeden dieser Streifen Angabe eines ersten Kennwerts für die Stelle, die jedem festgestellten magnetischen Randfeld mit Nordpol-Polarität entspricht, (iv) für jeden dieser Streifen Angabe eines zweiten Kennwerts für die Stelle, die jedem festgestellten magnetischen Randfeld mit Südpol-Polarität entspricht, (v) Erzeugung einer Computer-Bildschirmdarstellung dieser Streifen und Kennwerte.
  13. Das Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Farbe dem ersten Kennwert entspricht und daß eine zweite, davon verschiedene Farbe den zweiten Kennwert bedeutet.
  14. Computer-Bildschirmdarstellung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem im Anspruch 12 oder Anspruch 13 angegebenen Verfahren erzeugt wird.
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