Beschreibung

Einrichtung zur zerstörungsfreien Inspektion eines Fördergurtes während der Produktion mittels energiereicher Strahlen, insbesondere Röntgenstrahlen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur zerstörungsfreien Inspektion eines Fördergurtes mit einer tragseitigen Deckplatte und laufseitigen Deckplatte aus jeweils einer

Kautschukmischung sowie mit einem eingebetteten Zugträger auf einer Produktionsanlage, die aus wenigstens folgenden Anlagenteile besteht:

- einer Vulkanisierpresse, umfassend eine Oberplatte und Unterplatte, die beheizbar sind;

- einem ersten Wickel für den unvulkanisierten Fördergurtrohling, der unter Abwickeln der Vulkanisierpresse zugeführt wird;

- einem zweiten Wickel, der nach dem Verlassen der Vulkanisierpresse den

vulkanisierten Fördergurt unter Aufwickeln aufnimmt;

- Tragrollen für den Fördergurt sowie

- einem Prozessrechner.

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

Patentliteratur verwiesen:

DE 25 20 943 AI

DE 25 32 190 AI

DE 38 01 120 AI DE 43 33 839 AI

DE 44 36 042 AI

EP 0 336 385 AI

EP 0 753 471 AI

WO 2008/034483 AI

Die tragseitige Deckplatte und laufseitige Deckplatte bestehen 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 Alterungs Schutzmittel 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 (HR)

Ethylen-Propylen- Kautschuk (EPM)

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)

SBR/NR-Verschnitt

SBR/BR-Verschnitt

NR/BR-Verschnitt

Von besonderer Bedeutung war bislang CR, das sich durch eine hohe Flamm-, Witterungsund Alterungsbeständigkeit auszeichnet, insbesondere für Fördergurte mit Einsatz im Untertagebergbau. Heute kommt der Werkstoffbasis SBR/NR eine herausragende

Bedeutung zu. Bedingt durch die Vulkanisation einer Kautschukmischung der oben genannten Art erfährt 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 Stahlseilfördergurten wird zwecks Schlitzschutz zusätzlich eine eingebettete Querarmierung aus Synthesecorden, beispielsweise aus Polyamid (PA), verwendet (WO 2008/034483 AI). Der Zugträger kann auch ein textiles Flächengebilde, insbesondere ein ein- oder mehrlagiges Gewebe, beispielsweise ein Polyester-Polyamid-Gewebe, sein.

In die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte/n können zudem noch folgende Bauteile eingebettet sein: Leiterschleifen, Transponder, Barcodes, eine Polymermatrix mit eingemischten detektierbaren Teilchen oder andere detektierbare Elemente. Diesbezüglich wird insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen:

DE 44 44 264 Cl

DE 197 15 703 AI

DE 10 2005 054 481 AI

WO 02/40 384 AI

Bei der Fertigung eines Fördergurtes werden neben der visuellen Überwachung auch prozessgesteuerte Einrichtungen zur Überwachung von Produktionsbereichen eingesetzt, beispielsweise bei der Kontrolle der Vulkanisationstemperatur.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2009 003 458 AI wird eine neuere Entwicklung zur Überwachung der Seilspannung eines Stahlseilfördergurtes während seiner Fertigung beschrieben. Die Überwachungseinrichtung umfasst wenigstens folgende Bauteile: - eine Klemmeinrichtung, die alle Seile verklemmt;

- eine Messeinrichtung, die die Seilspannung jedes Seiles kontrolliert sowie

- eine Seilspanneinrichtung, die nach Auswertung der Messergebnisse der

Messeinrichtung in der Lage ist, bei jedem Seil nach Bedarf individuell eine

Nachspannung vorzunehmen.

Die Messeinrichtung ist dabei eine Tonhöhenmessstation, die mit wenigstens einem Tonaufnehmer ausgestattet ist, der für jedes in Schwingung versetzte Seil eine Änderung der Schwingungsfrequenz und somit unter Abgleich der Tonhöhe eine Änderung der Seilspannung erfasst.

In den vergangenen Jahren wurde jedoch die meiste Entwicklungsarbeit in die

Überwachung einer laufenden Förderanlage, die sich bei gemuldeter oder geschlossener Fördergurtführung über mehre Kilometer erstrecken kann, investiert, wobei insbesondere folgende beiden Überwachungssysteme herangezogen werden: opto-elektonische Systeme Strahlungssysteme

DE 100 29 545 AI DE 35 17 314 AI

DE 100 48 552 AI WO 2006/066519 AI

DE 101 00 813 AI JP 04158208 A (Patent Abstracts of Japan)

DE 101 29 091 AI JP 2000292371 A (Patent Abstracts of Japan)

DE 101 40 920 AI

EP 1 187 781 Bl

WO 2005/023688 AI

WO 2008/031648 AI Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die gattungsgemäße Einrichtung derart weiterzuentwickeln, dass hiermit alle fördergurtspezifischen Daten wie auch Fehler während der Produktion eines Fördergurtes zuverlässig erkannt werden können. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass vor und/oder nach der Vulkanisierpresse ein Gehäuse angeordnet ist, das mit zwei Gehäuseöffnungen versehen ist, durch die der Fördergurt berührungslos verläuft, wobei innerhalb des Gehäuses eine Strahlenquelle in Richtung der Oberfläche des Fördergurtes Strahlen aussendet, die derart energiereich sind, dass diese den Fördergurt durchstrahlen, wobei ein ebenfalls in dem Gehäuse

untergebrachter Sensor die durchgegangenen Strahlen berührungslos erfasst, wobei schließlich der Prozessrechner das Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung auswertet, und zwar unter Erfassung der Ist-Werte bei Abgleich mit den Sollwerten des Fördergurtes.

Die Strahlenquelle sendet insbesondere Röntgenstrahlen aus, insbesondere wiederum in Form einer Röntgenröhre. Innerhalb des Gehäuses ist die Strahlenquelle derart angeordnet, dass die Gurtoberfläche nach folgenden zwei Varianten I oder II durch die Strahlen erfassbar ist:

— Variante I

Die Strahlenquelle erfasst die gesamte Fördergurtbreite. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn der Fördergurt nicht allzu breit ist, beispielsweise bis 1000 mm.

— Variante II

Große Überland-Fördergurte sind in der Regel bis zu 2800 mm breit. Da insbesondere die Röntgenröhren verhältnismäßig teuer sind, wird der Fördergurt bei Einsatz einer einzigen Röntgenröhre in Längsstreifen (Segmente) aufgeteilt. Wenn beispielsweise der Fördergurt eine Breite von 2000 mm aufweist, so wird dieser in vier Längsstreifen mit jeweils einer Breite von 500 mm aufgeteilt. Sobald ein Streifen untersucht und ausgewertet ist, wird die Röntgenröhre um 500 mm versetzt. Ein 2000 mm breiter Fördergurt wäre dann über seine gesamte Breite hinweg in vier Schritten komplett aufgezeichnet.

Gegenüber der Strahlenquelle, also auf der anderen Seite des Fördergurtes, werden die Strahlen von Sensoren, umfassend auch lichtempfindliche Chips, erfasst. Um eine gute Auflösung, beispielsweise von 3 mm, zu bekommen, werden vorzugsweise Zeilensensoren eingesetzt. Der Sensor kann ferner als Einzelsensor oder als Sensorenkette wirken. Die Dimension eines Sensors richtet sich insbesondere danach, nach welcher der zwei vorgenannten Varianten I oder II die Strahlenquelle das Ausmaß der Fördergurtbreite erfasst. Bei der Variante II kann ein versetzbarer Sensor zum Einsatz gelangen.

Die Intensität der empfangenen Strahlen in Verbindung mit der anschließenden

Auswertung der Grauwerte mittels einer speziellen Bildverarbeitungs-Software erlaubt Rückschlüsse über die Beschaffenheit des Fördergurtes.

Die Daten der von der einwandfreien Beschaffenheit des Fördergurtes abweichenden Stellen werden schließlich in Echtzeit ausgewertet und führen, beispielsweise über individuelle Schwellwert-Datenfilter, automatisch zu Fehlermeldungen. Die Daten werden außerdem graphisch ausgewertet.

Mit der neuen Einrichtung können folgende Daten erfasst werden:

- Erkennung von Seilfehlern, Kantenfehlern und anderen Beschädigungen; - Erkennung der Seilteilung, Seillage, Einschlüsse (Luft, Fremdkörper), Gurtbreite, Gurtdicke, Lage- und Beschaffenheit der Querarmierung, Gewebestöße (längs und quer), Lage und Beschaffenheit von integrierten Bauteilen (Leiterschleifen,

Transponder, Barcodes etc.). Die Erfindung wird nun anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Details eines Gehäuses mit integrierter Strahlenquelle und integriertem Sensor;

Fig. 2 Anordnung eines Gehäuses gemäß Fig. 1 vor der Vulkanisierpresse

(vor der Vulkanisation);

Fig. 3 Anordnung eines Gehäuses gemäß Fig. 1 nach der Vulkanisierpresse

(nach der Vulkanisation). Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, das zwei Gehäuseöffnungen 2 und 3 besitzt, durch die der Fördergurt 4 in Laufrichtung (Pfeilrichtung) berührungslos geführt wird. Die beiden Gehäuseöffnungen sind zumeist als entsprechend große Breitschlitze ausgebildet. Der Fördergurt weist eine tragseitige Deckplatte 5 und laufseitige Deckplatte 6 auf, die jeweils aus einer Kautschukmischung, beispielsweise auf der Basis von CR, bestehen. In den Fördergurt ist zudem ein Zugträger 7, beispielsweise in Form von Stahlseilen, eingebettet. Neben diesen Grundbestandteilen kann der Fördergurt noch eine Querarmierung, Leiterschleifen, Transponder etc. besitzen. Der Fördergurt ist hier noch unvulkanisiert (Fördergurtrohling) und weist innerhalb der tragseitigen und laufseitigen Deckplatte noch Lufteinschlüsse 8 auf.

Innerhalb des Gehäuses 7 ist nun eine Strahlenquelle 9, insbesondere in Form einer Röntgenröhre, untergebracht. Die Strahlenquelle mit ihren energiereichen Strahlen 10, insbesondere wiederum in Form von Röntgenstrahlen, erfasst die tragseitige Deckplatte 5. Hinsichtlich der Erfassung wird auf die zuvor erwähnten Varianten I und II verwiesen. Ein Sensor 11 , der im näheren Bereich der laufseitigen Deckplatte 6 angeordnet ist, erfasst berührungslos (d.h. verschleißfrei) die durchgegangenen Strahlen 10. Der Sensor ist dabei insbesondere als Zeilensensor ausgebildet. Ein Prozessrechner wertet schließlich das Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung aus, beispielsweise das Ausmaß der Lufteinschlüsse 8. Fig. 2 zeigt eine Produktionsanlage 12 mit einer Vulkanisierpresse 13, umfassend eine Oberplatte 14 und eine Unterplatte 15, die beheizbar sind. Die Vulkanisationstemperatur beträgt üblicherweise 130 bis 180 °C. Auf einem ersten Wickel 16 ist der unvulkanisierte Fördergurtrohling nach dessen

Herstellung gelagert. Unter Abwickeln des Fördergurtes 17 wird dieser Rohling in Laufrichtung (Pfleilrichtung) zwecks Vulkanisation der Vulkanisierpresse 13 zugeführt.

Vor der Vulkanisierpresse 13 ist nun ein Gehäuse 18 angeordnet, wie es im Rahmen der Figur 1 näher beschrieben ist. Das Gehäuse ist dabei unterhalb des Fördergurtes 17 zumeist im Boden der Produktionshalle versenkt. In diesem Gehäuse erfolgt die

Durchstrahlungsprüfung des Fördergurtrohlings unter Auswertung mittels eines

Prozessrechners. Über eine Kamera kann zudem der Zustand des Fördergurtrohlings anhand eines Bildes, insbesondere einen Röntgenbildes, verfolgt werden. Stimmen die Ist- Werte mit den Soll-Werten unter Einbezug von Grenzwerten überein, wird der auf diese Weise untersuchte Fördergurtrohling in die Vulkanisierpresse überführt und dort vulkanisiert. Die Überführung in die Vulkanisierpresse kann auch dann erfolgen, wenn es Abweichungen von den Soll-Werten gibt, die im Rahmen der Vulkanisation bereinigt werden können. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Durchstrahlungsprüfung ergibt, dass der Fördergurtrohling Lufteinschlüsse 8 (Fig. 1) besitzt, die von den diesbezüglichen Soll-Werten bzw. Grenzwerten abweicht. Unter Anpassung der Vulkanisationsbedingungen können die Lufteinschlüsse zumindest im Rahmen des Grenzwertbereiches minimiert werden. Ein zweiter Wickel 19 nimmt schließlich den vulkanisierten Fördergurt unter Aufwickeln auf. Dieser aufgewickelte fertige Fördergurt kann dann zu seinem Einsatzort auf einer Förderanlage transportiert werden.

Bei dem gesamten Produktionsvorgang zwischen dem ersten Wickel 16 und dem zweiten Wickel 19 wird der Fördergurt 17 außerhalb der Vulkanisierpresse auf Tragrollen 20 und 21 bzw. auf einem Tragrollensystem geführt. Hinsichtlich der Wickeltechnik für den Fördergurt wird beispielsweise auf die Lehre gemäß DE 10 2004 037 217 AI verwiesen.

Fig. 3 zeigt nun eine Produktionsanlage 22 mit einer Vulkanisierpresse 23, einem ersten Wickel 24 und zweiten Wickel 25. Hinsichtlich diesbezüglicher Details wird auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 verwiesen. Bei dieser Produktionsanlage ist das Gehäuse 26 nach der Vulkanisierpresse angeordnet, wo die Durchstrahlungsprüfung des vulkanisierten Fördergurtes 27 im Rahmen einer abschließenden Artikelkontrolle erfolgt.

Die Gehäuse 18 (Fig. 2) und 26 (Fig. 3) können zweckmäßigerweise auch gemeinsam in einer Produktionsanlage angeordnet werden, so dass vor und nach der Vulkanisation eine Fördergurtkontrolle realisiert wird.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 Gehäuse

2 Gehäuseöffnung

3 Gehäuseöffnung

4 Fördergurt

5 tragseitige Deckplatte

6 laufseitige Deckplatte

7 Zugträger

8 Lufteinschlüsse

9 Strahlenquelle

10 Strahlen

11 Sensor (Detektor)

12 Produktions anläge

13 Vulkanisierpresse

14 Oberplatte

15 Unterplatte

16 erster Wickel

17 Fördergurt

18 Gehäuse

19 zweiter Wickel

20 Tragrolle

21 Tragrolle

22 Produktions anläge

23 Vulkanisierpresse

24 erster Wickel

25 zweiter Wickel

26 Gehäuse

27 Fördergurt