DE102011051592A1

DE102011051592A1 - Einrichtung zur Überwachung einer Förderanlage zur Erfassung von Längsschlitzen eines Fördergurtes mittels eines Schlitzschutzsystems

Info

Publication number: DE102011051592A1
Application number: DE201110051592
Authority: DE
Inventors: Andreas Jungk
Original assignee: ContiTech Transportbandsysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Transportbandsysteme GmbH
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-01-10
Also published as: WO2013004444A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen und zerstörungsfreien Überwachung einer Förderanlage (1) mit folgenden Bauteilen: – einem endlos geschlossenen Fördergurt (2) mit einer tragseitigen und laufseitigen Deckplatte aus jeweils einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften sowie mit einem eingebetteten Zugträger; – Trommeln, Tragrollen (6) und Tragerüste, wobei die vorgenannten Bauteile in Verbindung mit dem Fördergurt (2) ein materialförderndes Obertrum mit einer Aufgabestelle für das Fördermaterial und ein zumeist materialfreies Untertrum bilden; sowie – einem Schlitzschutzsystem zur Erfassung von Längsschlitzen des Fördergurtes (2), das mit wenigstens einem Sensor (9) versehen ist, der berührungslos die Oberfläche der tragseitigen Deckplatte innerhalb eines materialfreien Bereichs und/oder die Oberfläche der laufseitigen Deckplatte des vorbeilaufenden Fördergurtes (2) erfasst, wobei ein Prozessrechner die Auswertung der Datenerfassung übernimmt. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte des Fördergurtes (2) mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Polymerschicht (10) versehen ist, die sich als Streifen in Querrichtung des Fördergurtes erstreckt, und dass der Sensor (9) eine elektrisch leitfähige Messsonde ist. Die diesbezügliche Funktionsweise in Verbindung mit vorteilhaften Gestaltungsmöglichkeiten wird beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen und zerstörungsfreien Überwachung einer Förderanlage mit folgenden Bauteilen:

– einem endlos geschlossenen Fördergurt mit einer tragseitigen und laufseitigen Deckplatte aus jeweils einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften sowie mit einem eingebetteten Zugträger;
– Trommeln, Tragrollen und Traggerüste, wobei die vorgenannten Bauteile in Verbindung mit dem Fördergurt ein materialförderndes Obertrum mit einer Aufgabestelle für das Fördermaterial und ein zumeist materialfreies Untertrum bilden; sowie
– einem Schlitzschutzsystem zur Erfassung von Längsschlitzen des Fördergurtes, das mit wenigstens einem Sensor versehen ist, der berührungslos die Oberfläche der tragseitigen Deckplatte innerhalb eines materialfreien Bereiches und/oder die Oberfläche der laufseitigen Deckplatte des vorbeilaufenden Fördergurtes erfasst, wobei ein Prozessrechner die Auswertung der Datenerfassung übernimmt.

Was den Aufbau eines Fördergurtes betrifft, so wird insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen:

DE 25 20 943 A1 DE 38 01 120 A1

DE 25 32 190 A1 DE 43 33 839 A1

DE 44 36 042 A1 EP 0 753 471 A1

EP 0 336 385 A1 WO 2008/034483 A1
Die tragseitige und laufseitige Deckplatte bestehen zumeist jeweils aus einer Kautschukmischung, enthaltend eine Kautschukkomponente oder einen Kautschukkomponentenverschnitt, ein Vernetzungsmittel oder ein Vernetzungssystem, umfassend ein Vernetzungsmittel und einen Beschleuniger, sowie zumeist weitere Mischungsingredienzien, insbesondere einen Füllstoff und/oder ein Verarbeitungshilfsmittel und/oder ein Alterungsschutzmittel und/oder einen Weichmacher und/oder sonstige Zusatzstoffe (z.B. Fasern, Farbpigmente). Die diesbezügliche Kautschukbasis ist insbesondere:
Naturkautschuk (NR)
Butadien-Kautschuk (BR)
Chloropren-Kautschuk (CR)
Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)
Nitrilkautschuk (NBR)
Butylkautschuk (IIR)
Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM)
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)
SBR/NR-Verschnitt
SBR/BR-Verschnitt
NR/BR-Verschnitt
Von besonderer Bedeutung ist bislang CR, das sich durch eine hohe Flamm-, Witterungs- und Alterungsbeständigkeit auszeichnet, insbesondere für Fördergurte mit Einsatz im Untertagebergbau. Im Übertagebergbau hat ferner NR sowie die oben erwähnten Verschnitte ( DE 10 2009 043 904 A1 ) eine größere Bedeutung erlangt.
Bedingt durch die Vulkanisation einer Kautschukmischung der oben genannten Art erhält der Fördergurt die erforderlichen elastischen Eigenschaften.
Als eingebettete Zugträger kommen in Fördergurtlängsrichtung verlaufende Seile aus Stahl oder Aramid zum Einsatz, wobei Seile aus Stahl von besonderer Bedeutung sind. Insbesondere in Verbindung mit Stahlseil-Fördergurten wird zwecks Schlitzschutz zusätzlich eine eingebettete Querarmierung aus Synthesecorden, beispielsweise aus Polyamid, verwendet ( WO 2008/034483 A1 ). Der Zugträger kann auch ein textiles Flächengebilde, insbesondere ein ein- oder mehrlagiges Gewebe, beispielsweise ein Polyester-Polyamid-Gewebe, sein.
Zumeist erfolgt die Führung eines Fördergurtes in einer Förderanlage in geöffneter Form, und zwar im Rahmen eines gemuldeten Tragrollenstuhls.
In den letzten 20 Jahren wurde jedoch auch das geschlossene Fördersystem unter Einsatz eines Rohrfördergurtes weiterentwickelt. Die Anlagenbauteile sind bei dem geschlossenen Fördersystem neben den Trommeln (Antriebstrommel, Umkehrtrommel), Tragrollen und Traggerüsten zumeist noch Korrekturrollen sowie eine Niederhalterolle beim Schließen des Fördergurtes. Diesbezüglich wird insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen:

DE 36 06 129 A1 DE 10 2009 003 552 A1

DE 36 12 765 A1 EP 0 336 385 A1

DE 43 33 839 B4
Weitere Bauteile einer Förderanlage können eine Aufgabeschurre innerhalb des Obertrums, Umlenkrollen im Bereich des Untertrums sowie Fördergurtprofile aus einem polymeren Werkstoff, beispielsweise Randprofile, sein.
Fördergurte werden beim Auftreffen des Fördermaterials, beispielsweise Erze, stark beansprucht. Dadurch kommt es oft zu Beschädigungen der tragseitigen Deckplatte des Fördergurtes, und zwar in Form von Schnitten, Materialausbrüchen oder anderen Beschädigungen. Diese sind für die Lebensdauer des Fördergurtes kritisch und müssen daher möglichst früh erkannt werden. Verschleißerscheinungen durch Abrieb können auch bei der laufseitigen Deckplatte mit Kontakt zu den Trommeln und Tragrollen sowie gegebenenfalls zu weiteren Rollenbauteilen, die oben erwähnt sind, auftreten. Darüber hinaus können bei einem Stahlseil-Fördergurt die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte bei extremen Belastungen durch die Stahlseile aufgeschlitzt werden, wobei die bereits vorgestellte Synthesecord-Querarmierung einen – wenn auch nicht immer – ausreichenden Schlitzschutz bietet. Letztlich kann auch der Zugträger bei einem Dauerbetrieb beschädigt werden, was negative Auswirkungen auf die Zugkraft eines Fördergurtes haben kann.
Neben der regelmäßigen visuellen Inspektion gibt es verschiedene Systeme zur Überwachung des Zustands des Fördergurtes im Betrieb einer Förderanlage. Ein Abriss des diesbezüglichen Standes der Technik wird im Folgenden wiedergegeben:

– Die Druckschriften DE 44 44 264 C1 , DE 197 15 703 A1 , DE 10 2009 025 848 A1 , WO 02/40 384 A1 , WO 2005/030621 A1 und US 4 621 727 beschreiben einen Ansatz, bei der die Fördergurte mit Leiterschleifen in regelmäßigen Abständen versehen werden, deren Beschädigungen durch elektroinduktive Messverfahren detektiert werden können. Anstelle der Leiterschleifen oder in Kombination mit diesen können auch Transponder zum Einsatz gelangen. Was die bedeutsame Leiterschleifentechnologie und die hiermit verbundenen Probleme betrifft, wird an einer anderen Stelle noch näher eingegangen.
– Die Druckschriften DE 195 39 980 A1 und EP 0 787 669 B1 beschreiben eine Überwachungseinrichtung unter Verwendung von quer zur Förderrichtung in den Fördergurt eingebauten Überwachungselementen und Identifikationselementen, die bei Vorbeiführen an ortsfesten Leseeinrichtungen sowohl den Zustand als auch die Position melden. Dieses Überwachungskonzept ist jedoch in seiner Umsetzung sehr aufwendig.
– Die Offenlegungsschrift DE 198 40 081 A1 stellt ein System zur Überwachung einer einem Verschleiß unterworfenen Schicht vor. So wird beispielsweise eine ferromagnetische Schicht in die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte eingebettet, die das Signal eines darunter liegenden Transponders abschirmt, es sei denn, dass diese Schicht beschädigt ist. Auch dieses Überwachungskonzept ist sehr aufwendig und nur auf speziell ausgerüstete Fördergurte anwendbar.
– Die Kontrolle des Zustandes der Stahlseile in Fördergurten erfolgt durch ein außen vorbeigeführtes induktives Feld ( DE 199 21 224 A1 ) oder durch ein magnetisches Feld ( DE 10 2006 036 668 A1 ). Nachteilig ist, dass hiermit nur Beschädigungen der Stahlseilstrukturen erfassbar sind.
– Bei der Überwachung der Beschädigungen der tragseitigen und/oder laufseitigen Deckplatte kommen opto-elektronische Systeme, insbesondere in Form einer Zeilen- oder Flächenkamera, zum Einsatz, wobei diesbezüglich insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen wird:

DE 24 13 543 A1	DE 101 29 091 A1
DE 42 40 094 A1	DE 101 40 920 A1
DE 100 29 545 A1	EP 1 187 781 B1
DE 100 48 552 A1	WO 2005/023688 A1
DE 101 00 813 A1	WO 2008/031648 A1

Die hier dokumentierten umfangreichen Entwicklungsarbeiten unterstreichen die zunehmende Bedeutung dieser Überwachungseinrichtung. Neben dem großen technischen Aufwand ist dieses Überwachungskonzept jedoch von einer Fördergurtoberfläche ohne wesentliche Verschmutzung abhängig. Aus diesem Grunde wird das opto-elektronische System zusätzlich mit einer Freiblasvorrichtung versehen, was jedoch die Grenzen der Wirtschaftlichkeit aufzeigt.
– Ferner ist eine Einrichtung zur zerstörungsfreien Inspektion eines Fördergurtes mittels energiereicher Strahlen, insbesondere Röntgenstrahlen, bekannt, wobei diesbezüglich insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen wird:

DE 35 17 314 A1	JP 04158208 A (Patent Abstracts of Japan)
WO 2006/066519 A1	JP 2000292371 A (Patent Abstracts of Japan)

Von besonderer Bedeutung hat die Überwachung eines Fördergurtes mittels eines Schlitzschutzsystems unter Einsatz der bereits erwähnten Leiterschleifen erlangt, wobei nun im Folgenden detaillierter auf die bisherige Schlitzschutztechnologie eingegangen wird.
Eine Leiterschleife oder ein Leiterschleifen-Paket ist ein Paket, das aus einer oder mehreren endlos verbundenen (kurzgeschlossenen) Schleifen (Konturen) einer beliebigen Form, beispielsweise mäanderförmig, geradlinig, rechteckig oder 8-förmig, besteht. Die Konturen können aus verschiedenen Materialien und Konstruktionselementen, beispielsweise aus einem Stahlseil, einem leitenden Textilfaden oder einem leitenden Polymer, hergestellt werden. Sie sind in dem Polymer-Paket des Fördergurtes eingebettet. Dieser „Sandwich“ kann während der Produktion eines Fördergurtes oder auch nachträglich in die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte eines Fördergurtes einvulkanisiert werden, und zwar zumeist in einem Abstand von 50 bis 200 m. Eine Leiterschleife funktioniert nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.

Hinsichtlich der Leiterschleifentechnologie und der Leiterschleifenform wird insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen:

DE 38 11 533 A1	DE 199 02 508 A1
DE 39 27 746 A1	DE 101 00 249 A1
DE 40 12 906 A1	EP 0 213 057 A1
DE 40 13 764 A1	WO 2005/030621 A1
DE 40 14 475 A1	WO 2010/133387 A1

In folgenden beiden Offenlegungsschriften wird das Leiterschleifen-Paket anhand häufig verwendeter Leiterschleifenformen besonders detailliert beschrieben:
In der Offenlegungsschrift EP 0 213 057 A1 ist die Leiterschleife 8-förmig ausgebildet, und zwar im Rahmen von Mehrfachwindungen. In den beiden Fördergurtrandbereichen hat dabei die Leiterschleife ihre jeweils höchste Massenkonzentration.
In der Offenlegungsschrift WO 2005/030621 A1 wird ein Leiterschleifen-Paket vorgestellt, das eine erste Leiterschleife umfasst. Innerhalb dieser ersten Leiterschleife ist eine zweite Leiterschleife angeordnet. Gegebenenfalls kann innerhalb dieser zweiten Leiterschleife eine dritte Leiterschleife eingearbeitet sein.
Das Schlitzschutzsystem ist ein elektrisches Gerätesystem, das wenigstens eine Abfragestation, insbesondere in Form eines Sender/Empfänger-Paares, wenigstens einen Näherungsinitiator und/oder wenigstens einen Transponder sowie wenigstens eine Schlitzüberwachungsstation, beispielsweise in Form eines Scanners, umfasst und nach folgendem Prinzip funktioniert:
Während des Anlagenbetriebes werden die Leiterschleifen von einer Abfragestation durch Kombination aus einem Sender und einem Empfänger und einer Schlitzüberwachungsstation abgefragt. Wenn eine Leiterschleife die Abfragestation passiert, wird mittels intakter Kontur bzw. Konturen ein elektromagnetisches Signal vom Sender auf den Empfänger übertragen. Dabei generiert der Sender ein wechselndes magnetisches Feld, das einen Strom in den leitenden kurzgeschlossenen Konturen einer Leiterschleife generiert. Dieser Strom generiert wiederum ein Magnetfeld, das vom Empfänger registriert wird, also nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Wenn der Fördergurt in Förderrichtung geschlitzt und somit die Kontur bzw. Konturen der Leiterschleife zerstört ist, wird kein Signal vom Sender auf den Empfänger übertragen. Die Schlitzüberwachungsstation sendet ein Signal an die Zentralsteuerung der Förderanlage, wobei in diesem Fall der Fördergurt angehalten wird. Dadurch bleibt auch das Schadensausmaß begrenzt. Die Position von Leiterschleifen wird unabhängig von der Fördergurtgeschwindigkeit und von der Fördergurtlaufrichtung absolut und relativ zu den benachbarten Leiterschleifen mit Hilfe von wenigstens einem Näherungsinitiator bestimmt, der sich beispielsweise an einer Trommel befinden. Es gibt auch Lösungen zur Positionsbestimmung auf der Basis wenigstens eines Transponders. Das Schlitzschutzsystem wird an die Zentralsteuerung einer Förderanlage angeschlossen, die die gesamte Förderanlage steuert.
Die Hauptaufgabe jedes Leiterschleifen-Schlitzschutzsystems besteht vor allem darin, eine Förderanlage anzuhalten, wenn ein Längsschlitz bzw. ein großer Fördergurtschaden in Förderrichtung entsteht. Begrenzte Fördergurtkerben bzw. Durchschläge dürfen nicht die Ursache sein, dass eine Leiterschleife beschädigt wird und damit eine Förderanlage zum Stillstand kommt.
Weil die Konturen in einem handelsüblichen Leiterschleifen-Paket, beispielsweise nach der Lehre gemäß EP 0 213 057 A1 und WO 2005/030621 A1 , sehr dicht zueinander liegen, besteht die Gefahr, dass alle Konturen des gesamten Leiterschleifen-Paketes aufgrund von einer einmaligen lokalen Beschädigung ausfallen können. Folglich sind bei einer solchen Paket-Konstruktion ungewollte Anlagenstillstände und Zeitverluste beim Anlagenbetreiber zu befürchten.
Nachteilig ist ferner, dass die/das in die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte einzubringenden Leiterschleifen/Leiterschleifen-Paket ein Fremdkörper darstellt. Die Leiterschleife und ihre Endlosverbindung sind ebenfalls einer mechanischen Belastung unterworfen, die zum vorzeitigen Ausfall führen kann.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass ein Schlitzschutzsystem in Verbindung mit im Fördergurt eingebetteten Leiterschleifen anfällig für vielfältige Störungen ist.
Im Hintergrund der oben genannten Gesamtproblematik besteht die Aufgabe darin, eine gattungsgemäße Einrichtung zur Überwachung einer Förderanlage mit einem Schlitzschutzsystem bereitzustellen, bei dem unter Verzicht von Leiterschleifen das Längsschlitzen des Fördergurtes erfasst wird, und zwar bei einer höheren Störsicherheit und einer besseren mechanischen Haltbarkeit.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass

– die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte des Fördergurtes mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Polymerschicht versehen ist/sind, die sich als Streifen in Querrichtung des Fördergurtes erstreckt; und dass
– der Sensor eine elektrisch leitfähige Messsonde ist, an die ein elektrisches Wechselsignal angelegt ist, wobei die Spannung derart gewählt ist, dass sich aufgrund des dielektrischen Verschiebestromes ein messbares Signal ergibt, wobei bei einem Längsschlitzen des Fördergurtes unter Zerstörung der elektrisch leitfähigen Polymerschicht das zuvor vorhandene Signal wegen des höheren Widerstandes entfällt, verbunden mit einem Warnhinweis oder automatischen Stillstand der Förderanlage.

Die elektrisch leitfähige Polymerschicht ersetzt hier die Leiterschleife im Rahmen eines Leiterschleifen-Schlitzschutzsystems.
Im Folgenden werden vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Einrichtung hinsichtlich der elektrisch leitfähigen Polymerschicht und Messsonde aufgezeigt:
- Elektrisch leitfähige Polymerschicht
Die elektrisch leitfähige Polymerschicht erstreckt sich über die gesamte Fördergurtbreite. Dies ist der Vorteil gegenüber Leiterschleifen, die wegen der vollständigen Einbettung in den polymeren Werkstoff der tragseitigen und/oder laufseitigen Deckplatte sich nicht über die gesamte Fördergurtbreite erstrecken können.
Die Stärke der elektrisch leitfähigen Polymerschicht beträgt wenigstens 25 %, insbesondere wenigstens 50 %, der Deckplattenstärke. Je nachdem, wo sich diese Polymerschicht befindet, ist dies die Stärke der tragseitigen oder laufseitigen Deckplatte, die unterschiedliche Stärken aufweisen können. Die gleiche Stärke einer Deckplatte ist nicht erforderlich.
Die Basis der Polymerschicht kann ein Elastomer, thermoplastisches Elastomer oder ein Thermoplast sein. Von besonderer Bedeutung ist ein Elastomer, gebildet aus einer vulkanisierten Kautschukmischung, wie sie in der Beschreibungseinleitung für den Werkstoff für die tragseitige und laufseitige Deckplatte beschrieben ist. Dabei kann die gleiche Kautschukbasis zum Einsatz kommen. Besteht beispielsweise die tragseitige und laufseitige Deckplatte aus einer vulkanisierten Kautschukmischung auf der Basis von CR, so kann auch die Polymerschicht auf CR-Basis sein.
In der Polymerschicht sind nun elektrisch leitfähige Partikel eingemischt, und zwar vorzugsweise bei gleichmäßiger Verteilung. Hinsichtlich der elektrisch leitfähigen Partikel, die nun ein Teil der Mischungsingredienzien sind, können verschiedene elektrisch leitfähige Materialien eingesetzt werden, wobei im Folgenden eine diesbezügliche Übersicht gegeben wird.

– Die Partikel liegen als Metallpulver und/oder Metallfasern vor. Dabei beträgt bei Metallfasern in Form von Kurzschnittfasern die Faserlänge insbesondere 1 bis 6 mm.
– Bei Einsatz von Metallverbindungen, beispielsweise Metallsalzen, beispielsweise Eisenchlorid (FeCl₃), oder Metalloxiden, beispielsweise indiumdotiertes Zinkoxid (ITO), ist die Pulverform vorrangig.
– Die Partikel sind Ruß und/oder Kohlenstoff-Fasern. Der Ruß ist dabei insbesondere ein Leitruß. Bei den Kohlenstoff-Fasern beträgt die Faserlänge 50 bis 150 µm. Bei Verwendung von Kohlenstoff-Fasern sind bei einer Faserlänge von 3 bis 6 mm auch Kurzschnittfasern möglich.
– Die Partikel sind Nanotubes und bestehen aus Kohlenstoff ( US 7 338 648 B2 ) mit der Kurzbezeichnung CNT. Nanotubes sind Röhren mit schichtartigem Aufbau von wenigen Nanometern Durchmesser.
– Bei Einsatz von ionischen Flüssigkeiten, die aus einem kationischen und anionischen Teil bestehen, kommen beispielsweise zum Einsatz:

Kationen:	Dialkylimidazolium, Alkylpyridinium,
	Tetraalkylammonium, Tetraalkylphosponium
Anionen:	Chlorid, Bromid, Tetrafluorborat, Tetrachloroferrat (III),
	Hexafluorophosphat, Alkylsulfonat

– Die Partikel bestehen aus einem Polymer, einem Polymerblend oder einer Polymermischung mit elektrisch leitfähigen funktionellen Gruppen, die insbesondere Carbonylgruppen, insbesondere wiederum Estergruppen, sind. Eingesetzt wird/werden hier insbesondere ein Polyethylenglykolester und/oder ein Polyethylenglykolcarbonsäureester.

Die elektrisch leitfähigen Partikel sind in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% vorhanden, wobei zumeist eine Menge von 1 bis 5 Gew.-% ausreicht. Sollte die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte des Fördergurtes bereits durch Einsatz von Standardruß in der Kautschukmischung eine geringe elektrische Leitfähigkeit besitzen, so zeichnet sich die elektrisch leitfähige Polymerschicht in Streifenform durch eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit aus.
Hinsichtlich weiterer Details der elektrisch leitfähigen Partikel wird auf die Offenlegungsschrift WO 2009/003853 A2 verwiesen.
Die elektrisch leitfähige Polymermatrix in Streifenform wird bei der Herstellung des Fördergurtes in dessen tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte eingearbeitet.
In Längsrichtung des Fördergurtes können in einem Abstand, beispielsweise von 50 bis 200 m, mehrere elektrisch leitfähige Polymerschichten in Streifenform vorhanden sein.
- Elektrisch leitfähige Messsonde
Der Sensor umfasst zwei elektrisch leitfähige Messsonden, wobei jeweils eine Messsonde im jeweiligen Seitenbereich des Fördergurtes angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine optimale Schlitzüberwachung des Fördergurtes erzielt. Dabei tritt eine eventuelle Schlitzung zumeist in der Fördergurtmitte auf, wo das Fördermaterial aufgegeben wird.
Die Messsonde ist insbesondere als Metallplatte ausgebildet.
Die Messsonde ist ferner in einem Abstand ≤ 10 mm zu dem vorbeilaufenden Fördergurt angeordnet. Der bevorzugte Abstandsbereich ist dabei 2 bis 5 mm.
In Fördergurtlängsrichtung können in einem Abstand, beispielsweise 50 bis 200 m, mehrere Sensoren in Form dieser elektrisch leitfähigen Messsonden vorhanden sein.
Die Messsonde ist im Obertrum und/oder im Untertrum auf der Seite der laufseitigen Deckplatte des Fördergurtes zwischen den Tragrollen angeordnet. Auch eine Anordnung im Untertrum auf der tragseitigen Deckplatte des Fördergurtes ist möglich. Dabei ist es dann allerdings vorteilhaft, wenn die Förderanlage noch mit einer Bürste oder einem Abtreifer ausgerüstet ist, die/der die Fördergurtoberfläche reinigt.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Förderanlage in der Seitenansicht;
2 eine Förderanlage im Querschnitt mit zwei Sensoren in Form elektrisch leitfähiger Messsonden;
3 eine Förderanlage in laufseitiger Draufsicht mit einer elektrisch leitfähigen Polymerschicht und zwei Sensoren in Form elektrisch leitfähiger Messsonden.
1 zeigt eine Förderanlage 1 mit einem Fördergurt 2, umfassend eine tragseitige Deckplatte 3 und eine laufseitige Deckplatte 4 aus jeweils einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften, beispielsweise aus einer vulkanisierten Kautschukmischung auf der Basis von CR, sowie einen eingebetteten Zugträger, beispielsweise in Form von Stahlseilen.
In Laufrichtung (Pfeilrichtung) wird der Fördergurt 2 um die Trommel 5 vom Untertrum B in den Obertrum geführt, wobei innerhalb des Obertrums A die Materialförderung stattfindet. Im näheren Bereich der Trommel 5, die zumeist die Antriebstrommel ist, befindet sich die Aufgabestelle 7 für das Fördermaterial. Die Trommel, wo der Fördergurt 2 vom Obertrum A in den Untertrum B überführt wird, und zwar bei gleichzeitigem Abwurf des Fördermaterials, ist hier nicht dargestellt. Die laufseitige Deckplatte 4 stützt sich innerhalb des Obertrums A und des Obertrums B an Tragrollen 6 ab.
2 zeigt nun im Querschnitt die Förderanlage 1 innerhalb des Obertrums, wobei der Fördergurt 2 das Fördermaterial 8 transportiert. Der muldenförmige Fördergurt stützt sich dabei auf drei Tragrollen 6 ab, die insgesamt den Tragrollenstuhl bilden. Im Seitenbereich des Fördergurtes sind nun auf der Tragrollenseite zwei Sensoren 9 in Form elektrisch leitfähiger Messsonden angeordnet. Jede Messsonde besteht dabei aus einer Metallplatte.
3 zeigt nun die Förderanlage 1 in Laufrichtung (Pfeilrichtung) des Fördergurtes 2 in seiner laufseitigen Ansicht. Die laufseitige Deckplatte ist mit einer elektrisch leitfähigen Polymerschicht 10 versehen, die sich als Streifen in Querrichtung des Fördergurtes erstreckt und dabei die gesamte Fördergurtbreite einnimmt. Im Seitenbereich des Fördergurtes befinden auf dessen Laufseite zwischen den Tragrollen die beiden Sensoren 9 in Form der elektrisch leitfähigen Messsonden. An jede Messsonde ist ein elektrisches Wechselsignal angelegt, wobei die Spannung derart gewählt ist, dass sich aufgrund des dielektrischen Verschiebestromes ein messbares Signal ergibt, wobei bei einem Längsschlitzen des Fördergurtes 2 unter Zerstörung der elektrisch leitfähigen Polymerschicht 10 das zuvor vorhandene Signal wegen des höheren Widerstandes entfällt, verbunden mit einem Warnhinweis oder automatischen Stillstand der Förderanlage.
Bezugszeichenliste

1: Förderanlage
2: Fördergurt
3: tragseitige Deckplatte
4: laufseitige Deckplatte
5: Trommel
6: Tragrollen
7: Aufgabestelle für das Fördermaterial
8: Fördermaterial
9: Sensor in Form einer elektrisch leitfähigen Messsonde
10: elektrisch leitfähige Polymerschicht in Streifenform
A: Obertrum
B: Untertrum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2520943 A1 [0002]
DE 3801120 A1 [0002]
DE 2532190 A1 [0002]
DE 4333839 A1 [0002]
DE 4436042 A1 [0002]
EP 0753471 A1 [0002]
EP 0336385 A1 [0002, 0008]
WO 2008/034483 A1 [0002, 0006]
DE 102009043904 A1 [0004]
DE 3606129 A1 [0008]
DE 102009003552 A1 [0008]
DE 3612765 A1 [0008]
DE 4333839 B4 [0008]
DE 4444264 C1 [0011]
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WO 2005/030621 A1 [0011, 0014, 0016, 0019]
US 4621727 [0011]
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WO 2006/066519 A1 [0011]
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WO 2009/003853 A2 [0031]

Claims

Einrichtung zur kontinuierlichen und zerstörungsfreien Überwachung einer Förderanlage (1) mit folgenden Bauteilen: – einem endlos geschlossenen Fördergurt (2) mit einer tragseitigen Deckplatte (3) und laufseitigen Deckplatte (4) aus jeweils einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften sowie mit einem eingebetteten Zugträger; – Trommeln (5), Tragrollen (6) und Traggerüste, wobei die vorgenannten Bauteile in Verbindung mit dem Fördergurt (2) ein materialförderndes Obertrum (A) mit einer Aufgabestelle (7) für das Fördermaterial (8) und ein zumeist materialfreies Untertrum (B) bilden; sowie – einem Schlitzschutzsystem zur Erfassung von Längsschlitzen des Fördergurtes (2), das mit wenigstens einem Sensor (9) versehen ist, der berührungslos die Oberfläche der tragseitigen Deckplatte (3) innerhalb eines materialfreien Bereiches und/oder die Oberfläche der laufseitigen Deckplatte (4) des vorbeilaufenden Fördergurtes (2) erfasst, wobei ein Prozessrechner die Auswertung der Datenerfassung übernimmt; dadurch gekennzeichnet, dass – die tragseitige Deckplatte (3) und/oder die laufseitige Deckplatte (4) des Fördergurtes (2) mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Polymerschicht (10) versehen ist/sind, die sich als Streifen in Querrichtung des Fördergurtes erstreckt; und dass – der Sensor (9) eine elektrisch leitfähige Messsonde ist, an die ein elektrisches Wechselsignal angelegt ist, wobei die Spannung derart gewählt ist, dass sich aufgrund des dielektrischen Verschiebestromes ein messbares Signal ergibt, wobei bei einem Längsschlitzen des Fördergurtes (2) unter Zerstörung der elektrisch leitfähigen Polymerschicht (10) das zuvor vorhandene Signal wegen des höheren Widerstandes entfällt, verbunden mit einem Warnhinweis oder automatischen Stillstand der Förderanlage (1).
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die elektrisch leitfähige Polymerschicht (10) über die gesamte Fördergurtbreite erstreckt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der elektrisch leitfähigen Polymerschicht (10) wenigstens 25 % der Deckplattenstärke beträgt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Polymerschicht (10) elektrisch leitfähige Partikel eingemischt sind.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel gleichmäßig eingemischt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung des Fördergurtes (2) in einem Abstand mehrere elektrisch leitfähige Polymerschichten (10) vorhanden sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) zwei elektrisch leitfähige Messsonden umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrisch leitfähigen Messonden derart angeordnet sind, dass jeweils eine Messsonde (9) den jeweiligen Seitenbereich des Fördergurtes (2) erfasst.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Messsonde (9) als Metallplatte ausgebildet ist.
Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Messsonde (9) in einem Abstand ≤ 10 mm zu dem vorbeilaufenden Fördergurt (2) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Messsonde (9) im Obertrum (A) und/oder im Untertrum (B) auf der Seite der laufseitigen Deckplatte (4) des Fördergurtes (2) zwischen den Tragrollen (6) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Messsonde (9) im Untertrum (B) auf der Seite der tragseitigen Deckplatte (3) des Fördergurtes (2) angeordnet ist.