KÜSEL, Bernd (Schafshagenberg 31 a, Hamburg, 21077, DE)
| Patentansprüche 1. Einrichtung zur zertörungsfreien Inspektion eines Fördergurtes (2, 16) mit einer tragseitigen Deckplatte (3) und laufseitigen Deckplatte (4) aus jeweils einem elastomeren Werkstoff sowie mit einem eingebetteten Zugträger, wobei unter Bewegung des Fördergurtes (2, 16) eine Strahlenquelle (10, 22) in Richtung Gurtoberfläche Strahlen (11, 23) aussendet, die derart energiereich sind, dass diese den Fördergurt (2, 16) innerhalb eines materialfreien Bereiches durchstrahlen, wobei ein Sensor (12, 24) die durchgegangenen Strahlen (11, 23) berührungslos erfasst, wobei ferner ein Prozessrechner das Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (10, 22) und der Sensor (12, 24) in einem Gehäuse (7, 19) untergebracht sind, wobei zwischen der Strahlenquelle (10, 22) und dem Sensor (12, 24) zwei Gehäuseöffnungen (8, 9, 20, 21) vorhanden sind, durch die der sich bewegende Fördergurt (2, 16) berührungslos verläuft. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (10, 22) Röntgenstrahlen aussendet. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (10, 22) eine Röntgenröhre ist. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (10, 22) im Gehäuse (7, 19) derart angeordnet ist, dass diese die gesamte Fördergurtbreite erfasst. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (10, 22) im Gehäuse (7, 19) derart angeordnet ist, dass diese den Mittenbereich des Fördergurtes erfasst. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine versetzbare Strahlenquelle (10, 22) ein Längstreifensystem des Fördergurtes (2, 16) erfasst. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (10, 22) die tragseitige Deckplatte (3) und der Sensor (12, 24) die laufseitige Deckplatte (4) erfasst. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12, 24) ein Zeilensensor ist. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12, 24) ein Einzelsensor ist. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12, 24) eine Sensorenkette umfasst. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseöffnungen (8, 9, 20, 21) für den bewegenden Fördergurt (2, 16) Breitschlitze sind. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) innerhalb einer Förderanlage (1) angeordnet ist. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) im Untertrumm einer Förderanlage (1) angeordnet ist. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19) zwischen zwei Fördergurtwickeln (14, 15) angeordnet ist. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Gehäuse (7, 19) mit integrierter Strahlenquelle (10, 22) und integriertem Sensor (12, 24) die Durchstrahlungsprüfung durchführt. 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei separate Gehäuse (7, 19) mit jeweils einer integrierten Strahlenquelle (10, 22) und einem integrierten Sensor (12, 24) eine jeweilige Durchstrahlungsprüfung durchführen. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) im Boden versenkt ist. |
Einrichtung zur zerstörungsfreien Inspektion eines Fördergurtes mittels
energiereicher Strahlen, insbesondere Röntgenstrahlen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur zerstörungsfreien Inspektion eines Fördergurtes mit einer tragseitigen Deckplatte und laufseitigen Deckplatte aus jeweils einem
elastomeren Werkstoff sowie mit einem eingebetteten Zugträger, wobei unter Bewegung des Fördergurtes eine Strahlenquelle in Richtung Gurtoberfläche Strahlen aussendet, die derart energiereich sind, dass diese den Fördergurt innerhalb eines materialfreien Bereiches durchstrahlen, wobei ein Sensor die durchgegangenen Strahlen berührungslos erfasst, wobei ferner ein Prozessrechner das Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung auswertet.
Eine derartige Einrichtung ist insbesondere in folgender Patentliteratur beschrieben:
DE 35 17 314 AI
WO 2006/066519 AI
JP 04158208 A (Patent Abstracts of Japan)
JP 2000292371 A (Patent Abstracts of Japan)
Fördergurte unterliegen starken Beanspruchungen durch äußere Beschädigungen, insbesondere durch das Fördermaterial, Fremdkörper, Schurren und Abstreifer. Ferner kann es zu internen, den Zugträger betreffende Probleme, wie beispielsweise Seilrisse oder Korrosion kommen. Die dauerhafte Überwachung des Zustands von Fördergurten ist für einen störungsfreien Betrieb unerlässlich. Betriebsgefährdende Schäden müssen unverzüglich gemeldet werden. Es gibt eine Vielzahl von Einrichtungen zur Untersuchung von im Betrieb befindlichen Fördergurten, beispielsweise mittels opto-elektronischer oder magneto -induktiver
Verfahren oder unter Verwendung von Laser- oder Röntgensystemen. In den meisten Fällen erfolgt dabei eine Inspektion nur durch Sichtkontrolle einer Person.
Jede der bisher bekannten Methoden hat Vor- und Nachteile. Keine jedoch ist bislang nutzbar für die Erkennung von sowohl internen als auch externen Fördergurtschäden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Einrichtung gemäß
WO 2006/066519 AI derart weiterzuentwickeln, dass eine Erkennung von sowohl internen als auch externen Fördergurtschäden möglich ist. Auch soll hiermit die Lage und
Geometrie der im Fördergurt einvulkanisierten Zugträger, insbesondere in Form von Zugträgerseilen, erfasst werden sowie ferner Fremdkörper erkannt werden. Darüber hinaus soll die Inspektion störungsfrei von äußeren Einflüssen sowie umweltschonend
durchführbar sein.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Strahlenquelle und der Sensor in einem Gehäuse untergebracht sind, wobei zwischen der Strahlenquelle und dem Sensor zwei Gehäuseöffnungen vorhanden sind, durch die der sich bewegende Fördergurt
berührungslos verläuft.
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 drei Varianten I, II oder III 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
Die Strahlenquelle erfasst nur den Mittenbereich des Fördergurtes, der besonders von Aufschlagschäden betroffen ist. Ist beispielsweise der Fördergurt 2000 mm breit, so wird der Mittenbereich mit einer Dimension von etwa 1000 mm erfasst.
— Variante III
Große Überland-Fördergurte, für die die Überwachung von besonderer Bedeutung ist, 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. Nach jedem Umlauf wird die
Röntgenröhre um 500 mm versetzt. Ein 2000 mm breiter Fördergurt wäre dann in vier Umläufen komplett aufgezeichnet.
Gegenüber der Strahlenquelle, also auf der anderen Seite des sich bewegenden
Fördergurtes, werden die Strahlen von Sensoren, umfassend auch lichtempfindliche Chips, erfasst. Um auch bei einer hohen Geschwindigkeit eines Fördergurtes, die üblicherweise bei 6 m/s liegt, 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 drei vorgenannten Varianten I, II oder III die Strahlenquelle das Ausmaß der Fördergurtbreite erfasst. Bei der Variante III 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. So werden auch Einkerbungen des Fördergurtes, die mit Fördermaterial aufgefüllt sind, durch Dichte-Unterschiede erkannt. Die Daten der von der einwandfreien Beschaffenheit des Fördergurtes abweichenden Stellen werden schließlich in Echtzeit ausgewertet und führen, beispielsweise über individuelle Schwellwert-Datenfüter, automatisch zu Fehlermeldungen. Die Daten werden außerdem graphisch ausgewertet.
Die Erfindung wird nun anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Anordnung eines Gehäuses mit integrierter Strahlenquelle und Sensor innerhalb einer laufenden Förderanlage;
Fig. 2 die Anordnung eines Gehäuses mit integrierter Strahlenquelle und Sensor zwischen zwei Fördergurtwickeln während des Abwickeins bzw. Aufwickeins des
Förderguertes.
Fig. 1 zeigt eine Förderanlage 1 mit einem Fördergurt 2, umfassend eine tragseitige Deckplatte 3 und eine laufseitige Deckplatte 4 aus jeweils einem elastomeren Werkstoff, beispielsweise aus einer vulkanisierten Kautschukmischung auf Basis von CR, sowie einen eingebetteten Zugträger. Als 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 AI). Der Zugträger kann auch ein textiles Flächengebilde, insbesondere ein ein- oder mehrlagiges Gewebe, beispielsweise ein Polyester-Polyamid-Gewebe, sein.
In Laufrichtung (Pfeilrichtung) wird der Fördergurt 2 um eine Trommel 5
(Antriebstrommel, Umkehrtrommel) geführt. Die laufseitige Deckplatte 4 stützt sich dabei auf Tragrollen 6 ab. In die Förderanlage 1 ist nun innerhalb des Untertrumms ein Gehäuse 7 eingebaut, das zwei Gehäuseöffnungen 8 und 9 besitzt, durch die der sich bewegende Fördergurt 2 bei normaler Betriebsgeschwindigkeit in Laufrichtung geführt wird. Die beiden
Gehäuseöffnungen sind zumeist als entsprechend große Breitschlitze ausgebildet, durch die der materialfreie Fördergurt berührungslos hindurchführbar ist.
Innerhalb des Gehäuses 7 ist nun eine Strahlenquelle 10, insbesondere in Form einer Röntgenröhre, untergebracht. Die Strahlenquelle mit ihren energiereichen Strahlen 11 , insbesondere wiederum in Form von Röntgenstrahlen, erfasst die tragseitige Deckplatte 3. Hinsichtlich der Erfassung wird auf die zuvor erwähnten drei Varianten I, II oder III verwiesen. Ein Sensor 12, der im näheren Bereich der laufseitigen Deckplatte 4 angeordnet ist, erfasst berührungslos (d.h. verschleißfrei) die durchgegangenen Strahlen 11. Der Sensor ist dabei insbesondere als Zeilensensor ausgebildet. Ein Prozessrechner wertet schließlich das Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung aus.
Der Einbau des Gehäuses 7, insbesondere als käufliches Röntgengerät, erfolgt für die Dauerverwendung vorzugsweise unterhalb der Förderanlage 1 , und zwar im Boden versenkt. Dies ist vorteilhaft, — weil die durch das Gehäuse 7 eventuell abgegebenen Strahlen 11 durch das
umgebende Erdreich minimiert wird,
— weil der Fördergurt 2 dort frei von Verunreinigungen ist und — weil der Fördergurt 2 dort horizontal durch das Gehäuse 7 geführt werden kann, was für ein einwandfreies Durchleuchten zweckmäßig ist.
Das bevorzugt eingesetzte Röntgengerät kann problemlos online angebunden werden, so dass von beliebigen Punkten auf der Welt zusätzliche Auswertungen der gefundenen Daten möglich ist. Fig. 2 zeigt nun eine Fördergurtwickeleinrichtung 13 mit zwei Fördergurtwickeln 14 und 15 zum Abwickeln bzw. Aufwickeln eines Fördergurtes 16. Jeder Fördergurtwickel lagert dabei auf einem Tragrollensystem 17, beispielsweise nach der Lehre gemäß
DE 10 2004 037 217 AI. Mittels Führungsrollen 18 wird der Fördergurt 16 in die horizontale Lage gebracht.
In die Fördergurtwickeleinrichtung 13 ist nun zwischen den beiden Fördergurtwickeln 14 und 15 innerhalb des horizontal verlaufenden Fördergurtbereiches ein Gehäuse 19 eingebaut, das zwei Gehäuseöffnungen 20 und 21 besitzt, durch die der sich bewegende Fördergurt 16 bei normaler Wickelgeschwindigkeit in Wickelrichtung geführt wird. Die beiden Gehäuseöffnungen sind auch hier zumeist als entsprechend große Breitschlitze ausgebildet, durch die der materialfreie Fördergurt berührungslos hindurchführbar ist.
Innerhalb des Gehäuses 19 ist nun eine Strahlenquelle 22, insbesondere in Form einer Röntgenröhre, untergebracht. Die Strahlenquelle mit ihren energiereichen Strahlen 23, insbesondere wiederum in Form von Röntgenstrahlen, erfasst die tragseitige Deckplatte. Hinsichtlich der Erfassung wird insbesondere auf die eingangs genannte Variante I verwiesen. Ein Sensor 24, der im näheren Bereich der laufseitigen Deckplatte angeordnet ist, erfasst berührungslos (d.h. verschleiß frei) die durchgegangenen Strahlen 23. Der Sensor ist dabei insbesondere als Zeilensensor ausgebildet. Ein Prozessrechner wertet schließlich das Ergebnis der Durchstrahlungsprüfung aus.
Der Einbau des Gehäuses 19, insbesondere als käufliches Röntgengerät, kann
beispielsweise bereits bei der Herstellung einer Fördergurtwickeleinrichtung 13 in diese integriert werden, unter anderem im Rahmen einer transportierbaren
Fördergurtwickeleinrichtung .
In den Fig. 1 und 2 führt ein einziges Gehäuse mit integrierter Strahlenquelle und integriertem Sensor die Durchstrahlungsprüfung durch, was zumeist auch ausreicht. Bei groß dimensionierten Förderanlagen gemäß Fig. 1 kann es sinnvoll sein, wenigstens zwei Gehäuse einzusetzen, die in einem größeren Abstand zueinander angeordnet sind. Hiermit ist zudem eine Kontrollprüfung verbunden.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
I Förderanlage
2 Fördergurt
3 tragseitige Deckplatte
4 laufseitige Deckplatte
5 Trommel
6 Tragrollen
7 Gehäuse
8 Gehäuseöffnung
9 Gehäuseöffnung
10 Strahlenquelle
I I Strahlen
12 Sensor (Detektor)
13 Fördergurtwickeleinrichtung
14 Fördergurtwickel
15 Fördergurtwickel
16 Fördergurt
17 Tragrollensystem
18 Führungsrollen
19 Gehäuse
20 Gehäuseöffnung
21 Gehäuseöffnung
22 Strahlenquelle
23 Strahlen
24 Sensor (Detektor)
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