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DE102020130132A1 - Belt conveyor system and method for determining a section-related running friction resistance of the belt conveyor system - Google Patents

Belt conveyor system and method for determining a section-related running friction resistance of the belt conveyor system Download PDF

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DE102020130132A1
DE102020130132A1 DE102020130132.4A DE102020130132A DE102020130132A1 DE 102020130132 A1 DE102020130132 A1 DE 102020130132A1 DE 102020130132 A DE102020130132 A DE 102020130132A DE 102020130132 A1 DE102020130132 A1 DE 102020130132A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
belt
section
data
conveyor
conveyor system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020130132.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Viktor Raaz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FLSmidth and Co AS
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
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Priority to EP21806241.2A priority patent/EP4244161A1/en
Priority to PCT/EP2021/080805 priority patent/WO2022101104A1/en
Publication of DE102020130132A1 publication Critical patent/DE102020130132A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B65G43/08Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65G15/00Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gurtförderanlage sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage. Das Verfahren umfasst dabei mit zumindest den folgenden Schritten:A) Aufteilen der Förderstrecke der Gurtförderanlage in „m“ anlagenspezifische Teilstrecken,B) Eingabe von konstanten Daten zumindest hinsichtlich der Transportlänge der Gurtförderanlage, der Länge der Teilstrecken und der Steigung oder dem Gefälle pro Teilstrecke in die Auswerteeinrichtung,C) kontinuierliche Erfassung variierender Daten zumindest hinsichtlich der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit und der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmomentes,D) Bestimmung von Ermittlungsdaten umfassend zumindest eine momentane Materialstreckenmasse und eine teilstreckenspezifischen Gurtbeladung qmder gesamten Gurtförderanlage basierend auf dem gemessenen Materialmassenstrom am Messpunkt,E) Speicherung der vollständig erfassten variierenden Daten sowie der Ermittlungsdaten in der Auswerteeinrichtung nach jedem Durchlaufen eines definierten Fördergurtabschnittes des Fördergurtes, wobei jedes Durchlaufen mit fortlaufendem Index „j“ nummeriert ist, undF) Berechnen des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandes für jede Teilstrecke und der Leerlaufleistung der Gurtförderanlage durch die Auswerteeinrichtung mittels eines Gleichungssystems unter Verwendung der konstanten Daten, der variierenden Daten und der Ermittlungsdaten.The present invention relates to a belt conveyor system and a method for determining a section-related running friction resistance of the belt conveyor system that is in operation. The method includes at least the following steps: A) dividing the conveyor section of the belt conveyor system into "m" system-specific sections, B) entering constant data at least with regard to the transport length of the belt conveyor system, the length of the sections and the incline or decline per section the evaluation device, C) continuous acquisition of varying data at least with regard to the current conveyor belt speed and the drive power or drive torque, D) determination of determination data comprising at least a current material section mass and a section-specific belt loading qm the entire belt conveyor system based on the measured material mass flow at the measuring point, E) storage the completely recorded varying data and the determination data in the evaluation device after each passage through a defined conveyor belt section of the conveyor belt, each passage with a consecutive index "j" is numbered, andF) calculating the load-dependent running friction resistance for each section and the idle power of the belt conveyor system by the evaluation device using an equation system using the constant data, the varying data and the determination data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gurtförderanlage, insbesondere für Schüttgüter aufweisend einen Fördergurt und wenigstens einen Antrieb zum Antreiben des Fördergurtes sowie wenigstens eine Tragrollenstation umfassend zumindest eine Tragrolle und ein am Messpunkt angeordnetes Messsystem zumindest aufweisend einen Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, einen Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmoments und einen Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage.The present invention relates to a belt conveyor system, in particular for bulk goods, having a conveyor belt and at least one drive for driving the conveyor belt and at least one idler station comprising at least one idler roller and a measuring system arranged at the measuring point, having at least one speed sensor for determining the conveyor belt speed, one drive sensor for determining the drive power or the drive torque and a material flow sensor for determining the material mass flow. The invention also relates to a method for determining a section-related running friction resistance of the belt conveyor system that is in operation.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Gurtförderanlagen, welche über oder unter Tage zum Einsatz gelangen sind seit Jahrzehnten insbesondere im Bergbau und in der Industrie bekannt. Sie dienen vornehmlich zum Transport von Schüttgütern, wie beispielsweise Abraum, Erze, Brennstoffe und Baustoffe, auch über längere Distanzen hinweg. Gurtförderanlagen können folglich mehrere Kilometer lang sein und mehrere tausend Tonnen Schüttgut pro Stunde transportieren. Allgemein bekannte Gurtförderanlagen bestehen aus einem Fördergurt, der als eine Endlosschleife im Bandgerüst mit einer Vielzahl an Tragrollenstationen und einem oder mehreren Antriebs- und Umlenktrommeln eingefädelt ist. Dieser Fördergurt wird durch eine oder mehreren Antriebstrommeln mit einem oder mehreren Fördergurtantrieben auf eine definierte Fördergutgeschwindigkeit in Bewegung versetzt und vorteilhaft mit dieser Fördergurtgeschwindigkeit durchgehend betrieben.Belt conveyor systems that are used above or below ground have been known for decades, particularly in mining and in industry. They are primarily used to transport bulk goods such as overburden, ores, fuel and building materials, even over longer distances. Belt conveyor systems can therefore be several kilometers long and transport several thousand tons of bulk material per hour. Well-known belt conveyor systems consist of a conveyor belt that is threaded as an endless loop in the belt structure with a large number of support roller stations and one or more drive and deflection drums. This conveyor belt is set in motion by one or more drive drums with one or more conveyor belt drives at a defined conveyed material speed and is advantageously continuously operated at this conveyor belt speed.

Grundlegend sind auch Gurtförderanlagen bekannt, welche frequenzbezogene Antriebe aufweisen. Derartige frequenzbezogene Antriebe erleichtern die Start- und Stoppvorgänge erheblich. Gleichwohl erfolgt ein Betrieb dieser Gurtförderanlagen mit einer definierten konstanten Fördergurtgeschwindigkeit, um die notwenige Durchsatzfähigkeit zu gewährleisten, auch in Phasen einer reduzierten Fördermenge oder einer variablen Förderleistung.Basically, belt conveyor systems are known which have frequency-related drives. Such frequency-related drives facilitate the starting and stopping processes considerably. Nevertheless, these belt conveyor systems are operated with a defined, constant conveyor belt speed in order to ensure the necessary throughput capacity, even in phases with a reduced conveying quantity or a variable conveying capacity.

Es ist des Weiteren grundlegend bekannt, dass die Gurtbandförderanlage aus einer Vielzahl an Teilstrecken, wie Einmuldenbereichen, Ausmuldenbereichen, vertikalen Kurven, horizontalen Kurven, geraden Strecken, Steigungen, Abhängen usw. besteht. Dies Teilstrecken weisen zudem oft unterschiedliche Tragrollenabstände auf und dementsprechend auch unterschiedliche Laufrollwiderstände für den Fördergurt. Die Laufrollwiderstände sind zudem in bekannter Weise auch abhängig von dem Beladungszustand und der Fördergurtgeschwindigkeit, welche wiederum auch abhängig von der Gurtförderanlagenspezifikation und der Außentemperatur ist.It is also fundamentally known that the belt conveyor system consists of a large number of sections, such as trough areas, trough areas, vertical curves, horizontal curves, straight sections, inclines, inclines, etc. In addition, these sections often have different carrier roller distances and, accordingly, different rolling resistances for the conveyor belt. The rolling resistances are also dependent, in a known manner, on the loading condition and the conveyor belt speed, which in turn is also dependent on the belt conveyor system specification and the outside temperature.

Eine relative streckenbezogene Bewertung der Laufrollwiderstände ist insbesondere aus Servicesicht und ferner auch aus Designsicht wünschenswert, aber nur kostspielig, beispielsweise durch eine Installation einer Vielzahl an Kraftsensoren im Fördergurt, umsetzbar. So beschreibt beispielsweise die DE10 2015 212 267 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines streckenspezifischen Energieverbrauchs von Gurtförderern. Der hierin beschriebene Gurtförderer weist neben den bekannten Sensoriken zur Ermittlung einer Antriebsleitung und der Beladung der Gurtförderanlage noch eine zusätzliche dritte Sensorik auf. Diese dritte Sensorik dient dazu die Zugkräfte in den Verbindungsabschnitten zwischen Fördergurtteilstücken zu detektieren. Der Fördergurt ist zudem als ein Stahlseilfördergurt ausgebildet, sodass die dritte Sensorik eine Spule oder mindestens einen Magnetfeldsensor zur Detektion einer Anhäufung von Stahl in den Verbindungsabschnitten umfasst. Demzufolge erfordert die beschriebene Vorrichtung sowie das beschriebene Verfahren nicht nur eine zusätzliche Sensorik, sondern auch eine spezifische Ausgestaltung des Fördergurtes und ist folglich kostenintensiver in der Herstellung und im Betrieb der Gurtförderanlage. Ohne zusätzliche Sensorik für die Gurtzugkraft wird in der DE10 2007 002 015 A1 ein Verfahren zur Ermittlung des spezifischen Leistungsbedarfes einer in Betrieb befindlichen Gurtbandförderanlage für Schüttgut bei nicht konstanter Beladung beschrieben. Dafür wird ein beladungsabhängiger Bewegungswiderstand für jeden der n-Abschnitte gleicher Länge des Gurtbandförderers unter Zuhilfenahme eines geschätzten spezifischen Bewegungswiderstandes und einer aktuellen Streckenbeladung, sowie eine abschnittsweise benötigte Hubleistung (Steigungswiderstand) ermittelt. Die Neben-, Sonder- und Beschleunigungsleistungen werde abgeschätzt und somit ein Gesamtleistungsbedarf der Gurtbandförderanlage berechnet. Durch einen Vergleich des berechneten Gesamtleistungsbedarfes mit einem gemessenen elektrischen Leistungsbedarf wird ein spezifischer Bewegungswiderstand für die gesamte Fördergutanlage ermittelt. Die Ermittlung des theoretischen Leistungsbedarfes für jeden einzelnen Abschnitt der Gurtförderanlage erfolgt demnach unter Zuhilfenahme von Schätzwerten für streckenspezifische Bewegungs-, Neben- und Sonderwiderstände, wobei bei dem anschießenden Vergleich der theoretischen Werte mit den Messwerten der Gesamtantriebsleistung keine separate Bewertung der tatsächlichen lokalen Laufreibungswiderstandsbeiwerte über die unterschiedlichen Abschnitte der Gurtförderanlage durchgeführt wird.A relative distance-related evaluation of the rolling resistance is particularly desirable from a service point of view and also from a design point of view, but can only be implemented at great expense, for example by installing a large number of force sensors in the conveyor belt. For example, describes the DE10 2015 212 267 A1 a method and a device for determining a section-specific energy consumption of belt conveyors. In addition to the known sensors for determining a drive line and the loading of the belt conveyor system, the belt conveyor described here also has an additional, third sensor system. This third sensor system is used to detect the tensile forces in the connecting sections between conveyor belt sections. The conveyor belt is also designed as a steel cable conveyor belt, so that the third sensor system includes a coil or at least one magnetic field sensor for detecting an accumulation of steel in the connecting sections. Consequently, the device described and the method described require not only an additional sensor system, but also a specific design of the conveyor belt and is consequently more expensive to manufacture and to operate the belt conveyor system. Without additional sensors for the belt tension is in the DE10 2007 002 015 A1 a method for determining the specific power requirement of an operating belt conveyor system for bulk goods with non-constant loading is described. For this purpose, a load-dependent movement resistance for each of the n-sections of the same length of the belt conveyor is determined with the help of an estimated specific movement resistance and a current section load, as well as a lifting capacity (gradient resistance) required for each section. The ancillary, special and acceleration services are estimated and thus a total power requirement of the belt conveyor system is calculated. By comparing the calculated total power requirement with a measured electrical power requirement, a specific resistance to movement for the entire conveyor system is determined. The theoretical power requirement for each individual section of the belt conveyor system is therefore determined with the help of estimated values for section-specific movement, shunt and special resistances, with the subsequent comparison of the theoretical values with the measured values of the total drive power not separately evaluating the actual local running friction resistance coefficients via the different Sections of the belt conveyor system is carried out.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Gurtförderanlage und einem Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gurtförderanlage und ein Verfahren zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise, das bedeutet ohne die Verwendung zusätzlicher Messmittel, Sensoren etc. eine Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes der sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to at least partially eliminate the disadvantages described above in a belt conveyor system and a method for determining a distance-related running friction resistance of the belt conveyor system in operation. In particular, the object of the present invention is to create a belt conveyor system and a method that enables a route-related running friction resistance of the belt conveyor system in operation to be determined in a simple and cost-effective manner, i.e. without the use of additional measuring equipment, sensors, etc.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Gurtförderanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes einer sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 2. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren mit der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage durchgeführt werden.The above object is achieved by a belt conveyor system with the features of claim 1 and by a method for determining a distance-related running friction resistance of an operating belt conveyor system with the features according to claim 2. Further features and details of the invention result from the subclaims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the belt conveyor system according to the invention naturally also apply in connection with the method according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to mutually. In addition, the method according to the invention can be carried out with the belt conveyor system according to the invention.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weit die Gurtförderanlage, welche insbesondere zum Transport von Schüttgütern dient einen Fördergurt und wenigstens einen Antrieb zum Antreiben des Fördergurtes sowie wenigstens eine Tragrollenstation umfassend zumindest eine Tragrolle, vorteilhaft drei Tragrollen und ein an einem Messpunkt angeordnetes Messsystem auf. Das Messsystem weist erfindungsgemäß zumindest einen Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, einen Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmoments und einen Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms auf. Die erfindungsgemäße Gurtförderanlage zeichnet sich dadurch aus, dass diese mindestens eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes, insbesondere während des Betriebes der Gurtförderanlage aufweist. Dabei sind der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor datenübertragungstechnisch mit der Auswerteeinrichtung verbunden. Die Auswerteeinrichtung weist vorteilhaft eine Eingabeeinheit zur manuellen Eingabe von Daten durch beispielsweise einen Bediener ein. Die Dateneingabe kann dabei über eine Tastatur, ein Touchpanel, über Stimmeingabe usw. erfolgen. Auch ist es denkbar, dass die Auswerteeinrichtung eine Ausgabeeinheit, wie beispielsweise einen Bildschirm zur visuellen Ausgabe von Daten, Diagrammen etc., aufweist. Vorteilhaft weist die Auswerteeinrichtung auch eine Speichereinheit, beispielsweise als Ringspeicher ausgeführte Speichereinheit zumindest zur temporären Speicherung von Daten, insbesondere konstanten und variablen Daten und Werten und Ergebnissen etc. auf. Die Auswerteeinrichtung umfasst vorteilhaft zudem auch eine Recheneinheit zur Ermittlung zumindest der Werte des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes, insbesondere der streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerte. Zum Empfangen von Daten, Werten etc. außerhalb der Eingabeeinheit, weist die Auswerteeinrichtung vorteilhaft eine Empfangs- und Sendeeinheit auf. Über diese Empfangs- und Sendeeinheit können der Auswerteeinrichtung weitere Daten, auch kabellos via Bluetooth, WLAN usw., übertragen werden. Vorteilhaft weist die Empfangs- und Sendeeinheit auch Schnittstellen zur Anbindung von Datenkabeln, wie beispielsweise AUX-Kabeln, HDMI Kabeln usw. auf, sodass auch andere Endgeräte oder USB-Datensticks mit der Auswerteeinrichtung verbunden werden können. Über die Empfangs- und Sendeeinheit der Auswerteeinrichtung ist es zudem denkbar Daten, Werte, Diagramme etc. an andere Endgeräte (kabelgebunden oder Kabellos) zu senden. Auch der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor senden deren ermittelte Daten und Werte vorteilhaft über eine kabellose Verbindung an die Auswerteeinrichtung und insbesondere an die Empfangs- und Sendeeinheit der Auswerteeinrichtung. Die übermittelten Daten werden dann vorteilhaft in der Speichereinheit gespeichert und der Recheneinheit übertragen. Es ist zudem denkbar, dass die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinheit zum Vergleich ermittelter IST-Daten/Werte mit hinterlegten SOLL-Daten/Werte aufweist.According to a first aspect of the invention, the belt conveyor system, which is used in particular for transporting bulk goods, has a conveyor belt and at least one drive for driving the conveyor belt and at least one idler roller station comprising at least one idler roller, advantageously three idlers, and a measuring system arranged at a measuring point. According to the invention, the measuring system has at least one speed sensor for determining the conveyor belt speed, a drive sensor for determining the drive power or the drive torque and a material flow sensor for determining the material mass flow. The belt conveyor system according to the invention is characterized in that it has at least one evaluation device for determining a distance-related running friction resistance, in particular during operation of the belt conveyor system. The speed sensor, the drive sensor and the material flow sensor are connected to the evaluation device for data transmission. The evaluation device advantageously has an input unit for the manual input of data by an operator, for example. Data can be entered using a keyboard, a touch panel, voice input, and so on. It is also conceivable that the evaluation device has an output unit, such as a screen for the visual output of data, diagrams, etc. The evaluation device advantageously also has a memory unit, for example a memory unit designed as a ring memory, at least for the temporary storage of data, in particular constant and variable data and values and results etc. The evaluation device also advantageously includes a computing unit for determining at least the values of the distance-related running friction resistance, in particular the distance-related running friction resistance values. In order to receive data, values, etc. outside of the input unit, the evaluation device advantageously has a receiving and transmitting unit. Additional data can be transmitted to the evaluation device via this receiving and transmitting unit, also wirelessly via Bluetooth, WLAN, etc. The receiving and transmitting unit advantageously also has interfaces for connecting data cables, such as AUX cables, HDMI cables, etc., so that other end devices or USB data sticks can also be connected to the evaluation device. It is also conceivable to send data, values, diagrams, etc. to other end devices (wired or wireless) via the receiving and transmitting unit of the evaluation device. The speed sensor, the drive sensor and the material flow sensor also send their determined data and values advantageously via a wireless connection to the evaluation device and in particular to the receiving and transmitting unit of the evaluation device. The transmitted data are then advantageously stored in the storage unit and transmitted to the processing unit. It is also conceivable that the evaluation device has a comparison unit for comparing determined ACTUAL data/values with stored TARGET data/values.

Vorteilhaft kann bei der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage ohne zusätzliche Sensoren, insbesondere ohne Kraftsensoren im Fördergurt eine streckenbezogene Bewertung der Laufrollwiderstände bzw. der Laufreibungswiderstände entlang der Förderstrecke während des Normalbetriebes der Gurtförderanlage durchgeführt werden, um lokale Abweichungen des Laufreibungswiderstandes von normalen bzw. zulässigen Werten festzustellen. Ohne zusätzliche Sensoren bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass lediglich die grundlegend bei Gurtförderanlagen zum Einsatz kommenden Sensoren, wie der Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit bzw. der Motordrehzahl, der Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleitung bzw. des Antriebsdrehmomentes und der Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialstromes. Die Ermittlung des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes erfolgt dabei rein rechnerisch/mathematisch über die Verwendung eines linearen Gleichungssystems, wie nachfolgend noch detaillierter erläutert. Das Ergebnis des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes wird dann beispielsweise vorteilhaft von einem Serviceteam der Gurtförderanlage zur Vorbereitung von entsprechenden Instantsetzungsmaßnahmen/Wartungsmaßnahmen verwendet, um in schneller und einfacher Weise den fehlerbehafteten und wartungsbedürftigen Streckenabschnitt zu ermitteln. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Ergebnisse der Ermittlung des streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes eine relevante Grundlage für die Modifizierung der Gurtförderanlage insbesondere in Hinblick auf die Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit bieten.Advantageously, with the belt conveyor system according to the invention, without additional sensors, in particular without force sensors in the conveyor belt, a section-related evaluation of the rolling resistance or the running friction resistances along the conveyor section can be carried out during normal operation of the belt conveyor system in order to determine local deviations in the running friction resistance from normal or permissible values. Without additional sensors means in the context of the invention that only the basic sensors used in belt conveyor systems, such as the speed sensor for determining the conveyor belt speed or the engine speed, the drive sensor for determining the drive line or the drive torque and the Material flow sensor for determining the material flow. The distance-related running frictional resistance is determined purely mathematically using a linear system of equations, as explained in more detail below. The result of the route-related running friction resistance is then advantageously used, for example, by a service team of the belt conveyor system to prepare appropriate repair measures/maintenance measures in order to quickly and easily determine the faulty route section that requires maintenance. It is also conceivable that the results of the determination of the distance-related running friction resistance offer a relevant basis for the modification of the belt conveyor system, especially with regard to increasing competitiveness.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes einer sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage, wie zuvor beschrieben, zumindest die folgenden Schritten auf:

  1. A) Aufteilen der Förderstrecke der Gurtförderanlage in „m“ anlagenspezifischen Teilstrecken, insbesondere mit unterschiedlicher oder auch gleicher Teilstreckenlänge,
  2. B) Eingabe von konstanten Daten zumindest hinsichtlich der Transportlänge der Gurtförderanlage, der Länge der Teilstrecken, insbesondere auch der Anzahl der Teilstrecken, und der Steigung oder dem Gefälle pro Teilstrecke in die Auswerteeinrichtung,
  3. C) kontinuierliche Erfassung variierender Daten zumindest hinsichtlich der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit, des Materialmassenstroms und der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmomentes,
  4. D) Bestimmung von Ermittlungsdaten umfassend eine momentane Materialstreckenmasse und eine teilstreckenspezifische Gurtbeladung der gesamten Gurtförderanlage basierend auf dem gemessenen Materialmassenstrom am Messpunkt,
  5. E) Speicherung der vollständig erfassten variierenden Daten sowie der Ermittlungsdaten in der Auswerteeinrichtung nach jedem Durchlaufen eines definierten Fördergurtabschnittes des Fördergurtes, wobei vorteilhaft jedes Durchlaufen mit fortlaufendem Index „j“ nummeriert ist, und
  6. F) Berechnen des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandes für jede Teilstrecke und der Leerlaufleistung der Gurtförderanlage durch die Auswerteeinrichtung mittels eines Gleichungssystems unter Verwendung der konstanten Daten, der variierenden Daten und der Ermittlungsdaten.
According to a further aspect of the invention, the method for determining a section-related running friction resistance of a belt conveyor system in operation, as described above, has at least the following steps:
  1. A) Dividing the conveyor section of the belt conveyor system into "m" system-specific sections, in particular with different or the same section lengths,
  2. B) Input of constant data at least with regard to the transport length of the belt conveyor system, the length of the sections, in particular the number of sections, and the incline or decline per section into the evaluation device,
  3. C) continuous acquisition of varying data at least with regard to the current conveyor belt speed, the material mass flow and the drive power or drive torque,
  4. D) Determination of determination data comprising a current material line mass and a section-specific belt loading of the entire belt conveyor system based on the measured material mass flow at the measuring point,
  5. E) storage of the completely recorded varying data and the determination data in the evaluation device after each passage of a defined conveyor belt section of the conveyor belt, each passage being advantageously numbered with a consecutive index “j”, and
  6. F) Calculation of the load-dependent running friction resistance for each section and the idling power of the belt conveyor system by the evaluation device using an equation system using the constant data, the varying data and the determination data.

Gemäß Schritt A) wird die Förderstrecke zumindest in m>=2 Teilstrecken unterteilt. Dabei wird unter der Förderstrecke derjenige Abschnitt der Gurtförderanlage verstanden, welcher für den Transport des Gutes, insbesondere des Schüttgutes dient und von einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Schüttgutes zu einem Abwurfbereich zum Abwerfen des Schüttguten (beispielsweise an eine weitere Gurtförderanlage) verläuft. Die Teilstrecken werden dabei je nach Gurtförderanlage festgelegt. Genauer gesagt je nach Aufbau und Verlauf der Gurtförderanlage in Berücksichtigung der geraden Strecken, Kurvenstrecken usw. wird zumindest die Anzahl der Teilstrecken definiert. Vorteilhaft wird auch für jede definierte Teilstrecke deren Streckenlänge/Teilstreckenlänge angegeben. Demnach ist es denkbar, dass die Teilstrecken jeweils eine zueinander unterschiedliche Länge aufweisen können. Es ist auch möglich, dass Teilstrecken zueinander gleiche Teilstreckenlängen aufweisen, insbesondere wenn es sich um im Wesentlich gleiche Teilstrecken, wie gerade Strecken usw. handelt.According to step A), the conveyor section is divided at least into m>=2 sections. The conveyor section is understood to mean that section of the belt conveyor system which is used to transport the goods, in particular bulk goods, and runs from a receiving area for receiving the bulk goods to a discharge area for dropping the bulk goods (e.g. onto another belt conveyor system). The sections are determined depending on the belt conveyor system. More precisely, depending on the structure and course of the belt conveyor system, taking into account the straight sections, curved sections, etc., at least the number of sections is defined. Advantageously, the route length/partial route length is also specified for each defined route section. Accordingly, it is conceivable that the sections can each have a different length from one another. It is also possible for sections to have the same section lengths as one another, in particular if the sections are essentially the same, such as straight sections, etc.

Gemäß Schritt B) erfolgt die insbesondere manuelle Eingabe von konstanten und bekannten Daten in die Auswerteeinheit. Als konstante Daten werden hierbei Daten verstanden, welche sich im Verlauf des Betriebes der Gurtförderanlage nicht ändern bzw. über einen definierten Zeitraum/Zeitabschnitt unveränderte/unveränderbare Werte aufweisen und speziell der betreffenden Gurtförderanlage zuzuordnen sind. Dabei handelt es sich beispielsweise um Daten hinsichtlich der Fördergurtlänge bzw. der Transportlänge der Gurtförderanlage, der Anzahl der Teilstrecken, wie in Schritt A) eingeteilt, und/oder um die Länge der einzelnen Teilstrecken, sowie um die Angabe von Steigungen und/oder Gefällen pro Teilstrecke.According to step B), constant and known data are entered into the evaluation unit, in particular manually. Constant data is understood to mean data that does not change during the operation of the belt conveyor system or has unchanged/unchangeable values over a defined period of time/period of time and can be assigned specifically to the belt conveyor system in question. This is, for example, data regarding the length of the conveyor belt or the transport length of the belt conveyor system, the number of sections, as divided up in step A), and/or the length of the individual sections, as well as the indication of gradients and/or gradients per leg.

Gemäß Schritt C) werden während des Betriebes der Gurtförderanlage kontinuierlich Daten, insbesondere variierende Daten über die vorhandenen Sensoren, wie den Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, den Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmoments und den Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms ermittelt bzw. erfasst und vorteilhaft der Auswerteeinrichtung übermittelt. Diese variierenden Daten betreffen vornehmlich die gesamte Gurtförderanlage. Um nun insbesondere eine teilstreckenspezifische Gurtbeladung qm bzw. einen teilstreckenspezifischen Massenstrom zu ermitteln bzw. zu bestimmen, insbesondere zu berechnen, erfolgt im Schritt D) eine Berechnung von sogenannten Ermittlungsdaten. Dies sind Daten, welche aus Berechnungen zwischen konstanten Daten und variierenden Daten erzeugt werden. Bei diesen Ermittlungsdaten handelt es sich beispielsweise um eine momentane Materialstreckenmasse (M1, ..., Mm) sowie einer teilstreckenspezifischen Gurtbeladung, welche vorteilhaft mittels einer Gurtbeladungsmatrix q ermittelt wird. Die Ermittlungsdaten betreffen vornehmlich die gesamte Gurtförderanlage und basieren folglich zumindest auf dem gemessenen Materialmassenstrom am Messpunkt, der Fördergurtgeschwindigkeit und der Streckenaufteilung. Die Gurtbeladungsmatrix q ist vorteilhaft als Rechenmodell in der Auswerteeinrichtung hinterlegt. Diese Gurtbeladungsmatrix wird nachfolgend noch genauer erläutert. Die ermittelten bzw. berechneten Werte hinsichtlich der teilstreckenspezifischen Gurtbeladung qm werden nun ebenfalls als variierende Werte/Daten, insbesondere als Ermittlungsdaten, so wie auch alle anderen variierenden Daten, in der Auswerteeinrichtung, insbesondere in deren Speichereinheit, gemäß Schritt E) gespeichert. Die Werte der Materialschwerkraftverteilung (q1, q2, ..., qm) je Förderstrecke lassen sich dabei als Produkt der Materialstreckenmassen (M1, ..., Mm) und Erdbeschleunigung g bestimmen.According to step C), during the operation of the belt conveyor system, data, in particular varying data, is continuously determined or recorded via the existing sensors, such as the speed sensor for determining the conveyor belt speed, the drive sensor for determining the drive power or the drive torque and the material flow sensor for determining the material mass flow and advantageously transmitted to the evaluation device. These varying data primarily affect the entire belt conveyor system. In order to determine or determine, in particular to calculate, a section-specific belt loading q m or a section-specific mass flow, in step D) a calculation of so-called determination data takes place. This is data resulting from calculations between constant data and varying ones data are generated. These determination data are, for example, an instantaneous material section mass (M 1 , . . . , M m ) and a section-specific belt loading, which is advantageously determined using a belt loading matrix q. The determination data primarily relate to the entire belt conveyor system and are therefore based at least on the material mass flow measured at the measuring point, the conveyor belt speed and the section layout. The belt loading matrix q is advantageously stored as a calculation model in the evaluation device. This belt loading matrix is explained in more detail below. The determined or calculated values with regard to the section-specific belt loading q m are now also stored as varying values/data, in particular as determination data, as well as all other varying data, in the evaluation device, in particular in its memory unit, according to step E). The values of the material gravity distribution (q 1 , q 2 , . . . , q m ) per conveying section can be determined as the product of the material line masses ( M 1 , .

Gemäß Schritt F) erfolgt nun abschließend die Berechnung sowohl der beladungsabhängigen Laufreibungswiderstände fi für jede definierte Teilstrecke i=1, ..., m als auch der Leerlaufleistung der gesamten Gurtförderanlage P0 unter Verwendung eines in der Auswerteeinrichtung, insbesondere in der Speichereinheit gespeicherten Gleichungssystems, insbesondere linearen Gleichungssystems. Die Rechenleistung dazu übernimmt vorteilhaft die Recheneinheit der Auswerteeinrichtung.According to step F), the load-dependent running friction resistances f i for each defined section i=1, ..., m as well as the no-load power of the entire belt conveyor system P 0 are then finally calculated using an equation system stored in the evaluation device, in particular in the memory unit , in particular a linear system of equations. The computing power for this is advantageously taken over by the computing unit of the evaluation device.

Vorteilhaft wird folglich mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren für einen aktuellen oder auch späteren Zeitpunkt ein vollständiger Verlauf der Fördergurtbeladung entlang der Förderstrecke des Gurtförderbandes mit einer zuvor festgelegten Aufteilung der Förderstrecke in Teilstrecken basierend auf der Massenstrom- und Fördergurtgeschwindigkeit ermittelt und als Datensatz zusammen mit der zeitlich zugeordneten Antriebsleitung bzw. Antriebsmoment oder Antriebskraft erfasst. Durch die Erfassung von mindestens m+1 Datensätzen mit zueinander abweichender Fördergurtbeladung und einer anschließenden Auflösung der erfassten Daten durch das lineare Gleichungssystem lassen sich sowohl die örtlichen streckenspezifischen transportmassenbezogenen Laufreibunsgwiderstände fi, als auch eine beladungsunabhängige Leerlaufleistung P0 der Gurtförderanlage ermitteln. Dabei werden vorteilhaft auch die Reibungsverluste im Gesamtantrieb der Gurtförderanlage berücksichtigt. Es ist zudem anzumerken, dass bei der Verwendung des linearen Gleichungssystems eine lineare Abhängigkeit des Laufreibungswiderstandes von der Transportmasse bzw. dem Massenstrom vorausgesetzt wird.Consequently, with the described method according to the invention, a complete course of the conveyor belt loading along the conveyor section of the belt conveyor belt is advantageously determined for a current or later point in time with a previously defined division of the conveyor section into sections based on the mass flow and conveyor belt speed and as a data set together with the time-associated data Drive line or drive torque or driving force detected. By collecting at least m+1 data sets with conveyor belt loads that differ from one another and then resolving the collected data using the linear system of equations, both the local route-specific running friction resistance f i related to the transport mass and a load-independent no-load power P 0 of the belt conveyor system can be determined. The friction losses in the overall drive of the belt conveyor system are also advantageously taken into account. It should also be noted that when using the linear system of equations, a linear dependency of the running frictional resistance on the transport mass or the mass flow is assumed.

Es ist vorteilhaft denkbar, dass das Gleichungssystem zur Ermittlung des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandsvektors f für jede vollständige Gurtumdrehung erzeugt wird, wobei das Gleichungssystem die entsprechenden Daten hinsichtlich einer Gurtbeladungsmatrix q und eines Gesamtbewegungswiderstandskraftvektors ΔR wie folgt umfasst: q × f= Δ R

Figure DE102020130132A1_0001
It is advantageously conceivable that the system of equations for determining the load-dependent running friction resistance vector f is generated for each complete revolution of the belt, with the system of equations including the corresponding data with regard to a belt loading matrix q and a total movement resistance force vector ΔR as follows: q × f= Δ R
Figure DE102020130132A1_0001

Durch eine mehrfache Überbestimmung des linearen Gleichungssystems, insbesondere bei einer gleichmäßigen Verteilung der ermittelten Datensätze über mindestens eine vollständige Schlaufenumdrehung des gesamten Fördergurtes der Gurtförderanlage wird eine deutliche Erhöhung der Ermittlungs-/Berechnungsgenauigkeit sowohl für die streckenbezogenen Laufreibungswiderstände „fi“ als auch für die beladungsunabhängige Leerlaufleistung „P0“ erreicht.A multiple overdetermination of the linear system of equations, in particular with an even distribution of the determined data sets over at least one complete loop revolution of the entire conveyor belt of the belt conveyor system, results in a significant increase in the determination/calculation accuracy both for the section-related running friction resistances "f i " and for the load-independent no-load power “ P0 ” reached.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird als variierendes Datum für jeden Datensatz „j“ zusätzlich eine momentane Hubleistung „PH,j“ der insgesamt transportierten Materialstrommasse der Gurtförderanlage als Summe der momentanen Hubleistungen (PH,i,j) aller Teilstrecken (i=1, ..., m) ermittelt und in der Auswerteinrichtung gespeichert. Wird bei der Erfassung der Antriebsleistung die fördergurtbeladungsspezifische Hubleistung der momentan geförderten Materialmasse abgezogen oder nach der Ermittlung der streckenspezifischen transportmassenbezogenen Laufwiderstände die örtliche Steigung der Förderstrecke abgezogen, insbesondere berücksichtigt, ist das Ergebnis die von der Hubarbeit „bereinigten“ Laufreibungswiderstände. Diese „bereinigten“ Laufreibungswiderstände dienen bei einer zueinander vergleichbaren Tragrollenabstützung (Tragrollenabstände und Durchmesser, Kurven) und einer vergleichbaren Gurtzugkraft als ein Indiz für einen funktionsfähigen Zustand der Tragrollen im jeweiligen Streckenbereich.According to a further embodiment, an instantaneous lifting capacity "P H , j " of the total transported mass of material flow of the belt conveyor system as the sum of the instantaneous lifting capacities (P H,i,j ) of all sections (i=1, ..., m) determined and stored in the evaluation device. If the lifting power specific to the conveyor belt loading is subtracted from the currently conveyed mass of material when recording the drive power, or if the local incline of the conveyor section is subtracted after determining the running resistance related to the transport mass, the result is the running friction resistance "adjusted" from the lifting work. These "adjusted" running friction resistances serve as an indication of the functional condition of the idlers in the respective track area with a comparable idler support (idler distances and diameters, curves) and a comparable belt tension.

Mit „PH,i,j“ wird vorteilhaft im Rahmen der Erfindung die Hubleistung des Fördergutes auf der Teilstrecke Nr. „i“ zum Zeitpunkt „tj“ angegeben. Des Weiteren wird im Rahmen der Erfindung mit „tj“ der Zeitpunkt beim Durchlaufen des Fördergurtes eines neuen Fördergurtabschnittes ΔL mit fortlaufender Nummer „j“ angegeben. Insbesondere ist mit „ΔL“ im Rahmen der Erfindung die Fördergurtabschnittlänge beim Durchlaufen des Fördergurtes angegeben, um eine neue Erfassung der Messdaten für Gleichungssystem zu erzeugen.Within the scope of the invention, “P H,i,j ” is used to indicate the lifting capacity of the material to be conveyed on section no. “i” at time “t j ”. Furthermore, within the scope of the invention, “t j ” indicates the point in time when the conveyor belt passes through a new conveyor belt section ΔL with the consecutive number “j”. In particular, within the scope of the invention, “ΔL” indicates the conveyor belt section length when the conveyor belt runs through, in order to generate a new recording of the measurement data for the equation system.

Es ist des Weiteren möglich, dass als konstante Daten, insbesondere als konstant annehmbaren Daten zusätzlich die teilstreckenspezifische Gurt- und Tragrollenschwerkraft (q0,i) pro Teilstreckenlänge (L1, ..., Lm) in die Auswerteinrichtung (20) eingegeben werden., insbesondere manuell durch einen Bediener eingegeben werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass konstante Daten auf einem externen Speichermedium, wie beispielsweise einem Datenstick pro Gurtförderanlage erfasst sind und dieses externe Speichermedium dann mit der Auswerteeinheit verbunden wird (LAN oder WLAN), sodass diese Daten dann automatisch oder teilautomatisch (plug and play) auf die Auswerteeinheit übertragen bzw. kopiert werden.It is also possible that as constant data, in particular as constantly acceptable data, the section-specific belt and idler gravity (q 0,i ) per section Back length (L 1 , ..., L m ) are entered into the evaluation device (20). In particular, they are entered manually by an operator. However, it is also conceivable that constant data is recorded on an external storage medium, such as a data stick for each belt conveyor system, and this external storage medium is then connected to the evaluation unit (LAN or WLAN), so that this data is then automatically or semi-automatically (plug and play) transferred or copied to the evaluation unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Gurtbeladungsmatrix q als jeweilige streckenspezifische Schwerkraftverteilung des Materialmassenstroms qi,j, insbesondere der Gurtbeladung, für jede Teilstrecke i = 1,..,m und für jede Messung j=1,..,nk, und als Quotient des Antriebswirkungsgrades η und der Fördergurtgeschwindigkeit VB,j wie folgt ermittelt wird: q = | q 1,1 q 2,1 q 3,1 q m ,1 η / V B ,1 q 1,2 q 2,2 q 3,2 q m ,2 η / V B ,2 q 1,3 q 2,3 q 3,3 q m ,3 η / V B ,3 q 1, n k q 2, n k q 3, n k q m , n k η / V B , n k |

Figure DE102020130132A1_0002
According to a further embodiment, the belt loading matrix q is calculated as the respective section-specific gravity distribution of the material mass flow q i,j , in particular the belt loading, for each section i=1,..,m and for each measurement j=1,..,nk, and as a quotient of the drive efficiency η and the conveyor belt speed V B,j is determined as follows: q = | q 1.1 q 2.1 q 3.1 q m ,1 n / V B ,1 q 1.2 q 2.2 q 3.2 ... q m ,2 n / V B ,2 q 1.3 q 2.3 q 3.3 q m ,3 n / V B ,3 ... ... ... ... ... ... q 1, n k q 2, n k q 3, n k ... q m , n k n / V B , n k |
Figure DE102020130132A1_0002

Die fortlaufende Nummer der Teilstrecken wird mit „i = 1, ..., m“ bezeichnet. Die Summe der Teilstrecken „i“ ergibt folglich die Förderstrecke der Gurtförderanlage. Des Weiteren wird im Rahmen der Erfindung mit „qi,j“ die Schwerkraft des Materialmassenstroms für die Strecke „i“ im Datensatz „j“ gekennzeichnet.The sequential number of the sections is denoted by "i = 1, ..., m". The sum of the sections "i" results in the conveying distance of the belt conveyor system. Furthermore, within the scope of the invention, “q i,j ” denotes the gravitational force of the material mass flow for distance “i” in data record “j”.

Dabei ist es denkbar, dass sich die jeweilige Schwerkraft des Materialmassenstroms qi,j als Produkt der jeweiligen streckenspezifischen Masse (M1,j, M2,j,...Mm,j) von Fördermaterial (Materialmasse) und der Erdbeschleunigung g pro Messung j=1, 2, ..., nk während der letzten „n“ vollen Umläufe des Fördergurtes ergibt.It is conceivable that the respective gravitational force of the material mass flow q i,j is the product of the respective section-specific mass (M 1,j , M 2,j ,...M m , j ) of conveyed material (material mass) and the gravitational acceleration g per measurement j=1, 2, ..., nk during the last "n" full revolutions of the conveyor belt.

Mit „n'“ wird im Rahmen der Erfindung vorteilhaft die Anzahl der letzten vollständigen Gurtumläufe, die zur Bewertung der streckenbezogenen Laufwiderstände in dem Gleichungssystem benutzt werden sollen, angegeben.Within the scope of the invention, “n′” is advantageously used to indicate the number of the last complete belt rotations that are to be used to evaluate the distance-related running resistances in the system of equations.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Gesamtbewegungswiderstandskraftvektor ΔR als Quotient der Differenz zwischen der momentanen Antriebsleistung Pj - multipliziert mit dem Antriebswirkungsgrad η - und der momentanen Hubleistung PH,j, sowie der Fördergurtgeschwindigkeit VB,j wie folgt bestimmt wird: Δ R = | ( P 1 η P H ,1 ) / V B ,1 ( P 2 η P H ,2 ) / V B ,2 ( P n k η P H , n k ) / V B , n k |

Figure DE102020130132A1_0003
According to a further embodiment, the total motion resistance force vector ΔR is determined as the quotient of the difference between the instantaneous drive power P j - multiplied by the drive efficiency η - and the instantaneous lifting power P H,j , and the conveyor belt speed V B,j as follows: Δ R = | ( P 1 n P H ,1 ) / V B ,1 ( P 2 n P H ,2 ) / V B ,2 ... ... ( P n k n P H , n k ) / V B , n k |
Figure DE102020130132A1_0003

Des Weiteren besteht der zu ermittelnde streckenbezogene Laufreibungswiderstandsvektor f aus für jede Teilstrecke L1, ..., Lm beladungsunabhängigen Faktoren f1,...,fm und der mittleren Leerlaufleistung P0 der gesamten Gurtförderanlage, insbesondere innerhalb der letzten n vollen Fördergurtumläufe: ƒ = [ ƒ 1 ƒ 2 ƒ m P 0 ]

Figure DE102020130132A1_0004
Furthermore, the distance-related running friction resistance vector f to be determined consists of load-independent factors f 1 ,...,f m for each section L 1 ,..., L m and the average no-load power P 0 of the entire belt conveyor system, especially within the last n full conveyor belt revolutions : ƒ = [ ƒ 1 ƒ 2 ... ƒ m P 0 ]
Figure DE102020130132A1_0004

Für die spezifische Erfassung der variierenden Daten, insbesondere Messdaten, wie beispielsweise dem Massenstrom, der Fördergurtgeschwindigkeit und/oder der Antriebsleistung bzw. des Antriebdrehmomentes ist eine zeitliche Korrektur der Signale und eine darauf basierende korrekte Ableitung der Fördergurtbeladung entlang der Förderstrecke erforderlich. Diese Erfassung, Korrektur und Ableitung sind vorteilhaft durch die Auswerteeinrichtung, insbesondere die Empfangs- und Sendeeinheit, die Recheneinheit und/oder die Vergleichseinheit der Auswerteeinrichtung möglich. Mittels der Auswerteeinrichtung wird vorteilhaft eine zeitliche Abfolge der Datensätze vervollständigt und eine längsspezifische Aufteilung der Gesamtbeladung der Förderstrecke bestimmt. Für die Erfassung der Vielzahl an Datensätzen sowie für die Ermittlung der streckenbezogenen (streckenspezifischen transportmassenbezogenen) Laufreibungswiderstände erfolgt vorteilhaft eine Zwischenspeicherung der vollständigen Datensätze in der Auswerteeinrichtung, insbesondere Speichereinheit der Auswerteeinrichtung. Diese Speichereinheit ist vorteilhaft als Ringspeicher ausgebildet. Bei diesem Ringspeicher wird der älteste Datensatz kontinuierlich mit dem jüngsten (neuesten) Datensatz überschrieben. Infolgedessen bleibt der Ringspeicher immer nur mit den aktuellen Informationen (Daten/Datensätzen) über mindestens eine letzte vollständige Fördergurtumdrehung (Loop) befüllt. Durch eine regelmäßige Abfrage der Speichereinheit, insbesondere des Ringspeichers mit anschließender Bildung der Gurtbeladungsmatrix q und der Auflösung des linearen Gleichungssystems werden die streckenbezogenen Laufreibungswiderstände fi, als auch der beladungsunabhängige Leerlaufleistung P0 ermittelt. Diese ermittelten bzw. berechneten Daten werden dann wiederum - vorteilhaft gemeinsam mit den dazugehörigen Betriebsparametern der Gurtförderanlage - in der Auswerteeinrichtung, insbesondere in der Speichereinheit der Auswerteeinrichtung oder auch in einer separaten Langzeitspeichereinheit der Auswerteeinrichtung gespeichert. Über die Ausgabeeinheit der Auswerteeinrichtung können diese Daten dann - je nach Bedarf - tabellarisch oder auch grafisch angezeigt werden.For the specific acquisition of the varying data, in particular measurement data such as the mass flow, the conveyor belt speed and/or the drive power or the drive torque, a time correction of the signals and a correct derivation of the conveyor belt loading along the conveyor line based on this is required. This detection, correction and derivation are advantageously possible by the evaluation device, in particular the receiving and transmitting unit, the computing unit and/or the comparison unit of the evaluation device. By means of the evaluation device, a chronological sequence of the data sets is advantageously completed and a length-specific distribution of the total load on the conveyor section is determined. In order to record the large number of data sets and to determine the route-related (route-specific, transport mass-related) running friction resistances, the complete data records are advantageously temporarily stored in the evaluation device, in particular the evaluation device's memory unit. This memory unit is advantageously designed as a ring memory. With this ring memory, the oldest data record is continuously overwritten with the youngest (newest) data record. As a result, the ring memory is always only filled with the current information (data/data sets) about at least one last complete revolution of the conveyor belt (loop). The distance-related running friction resistances f i and the load-independent idling power P 0 are determined by regularly querying the storage unit, in particular the ring memory, with subsequent formation of the belt loading matrix q and the resolution of the linear system of equations. These determined or Calculated data are then in turn stored in the evaluation device, in particular in the storage unit of the evaluation device or in a separate long-term storage unit of the evaluation device, advantageously together with the associated operating parameters of the belt conveyor system. This data can then be displayed in tabular or graphic form, as required, via the output unit of the evaluation device.

Es ist denkbar, dass in Hinblick auf eine optimierte Bewertung des aktuellen Zustandes der Laufrollen alle erfassten und/oder ermittelten Daten (konstante Daten und/oder variierende Daten) nach Datum, Durchsatz, Fördergurtgeschwindigkeit und Temperaturbereichen begrenzbar und mit einer Regressionskurve überlagert darstellbar sind.It is conceivable that with regard to an optimized evaluation of the current condition of the rollers, all recorded and/or determined data (constant data and/or varying data) can be limited according to date, throughput, conveyor belt speed and temperature ranges and can be displayed overlaid with a regression curve.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Anzahl der vollständigen Datensätze „k“ für die Lösung des linearen Gleichungssystems mindestens den doppelte Wert von „m“ auf und werden folglich einer ganzzahligen Anzahl n der vollständigen Fördergurtumdrehung, insbesondere des vollständigen Fördergurtumlaufes entsprechend in der Auswerteeinrichtung gespeichert.According to a further embodiment, the number of complete data sets "k" for the solution of the linear system of equations has at least twice the value of "m" and is consequently stored in the evaluation device in accordance with an integer number n of the complete revolution of the conveyor belt, in particular of the complete revolution of the conveyor belt.

Es ist demnach vorteilhaft denkbar, dass die in der Auswerteeinrichtung gespeicherte Anzahl an Datensätzen an variierenden Daten mindestens der doppelten Anzahl an Teilstrecken der Förderstrecke für jede zu speichernde Fördergurtumdrehung entspricht, wobei der in der Auswerteeinrichtung gespeicherte zeitlich älteste Datensatz an variierenden Daten kontinuierlich von dem zeitlich jüngsten Datensatz an variierenden Daten überschrieben wird. Diese mehrmalige Bewertung durch das Auflösen eines mehrfach überbestimmten linearen Gleichungssystems, aufgestellt auf der Basis der zeitlich gleichmäßig verteilten Messungen über die letzte vollständige Umdrehung des Fördergurtes der Gurtförderanlage (Loop) führt vorteilhaft zur Erhöhung der Ermittlungsgenauigkeit der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände. Vorteilhaft werden die letzten Messungen derart überlagert, dass Ausreißer, wie beispielsweise lokale Erhöhungen der Laufreibungswiderstände aufgrund von Tragrollenbeschädigungen sicher identifiziert werden können.It is therefore advantageously conceivable that the number of data sets of varying data stored in the evaluation device corresponds to at least twice the number of sections of the conveyor route for each revolution of the conveyor belt to be stored, with the oldest data set of varying data stored in the evaluation device continuously increasing from the most recent Record of varying dates is overwritten. This multiple evaluation by solving a multiply overdetermined linear equation system, based on the measurements over the last complete revolution of the conveyor belt of the belt conveyor system (loop), evenly distributed over time, leads to an advantageous increase in the determination accuracy of the section-related running friction resistances. The last measurements are advantageously superimposed in such a way that outliers, such as local increases in the running friction resistances due to damage to the supporting rollers, can be reliably identified.

Das bedeutet, dass vorteilhaft zur Dopplung oder Vervielfachung der Anzahl an Gleichungen im Gleichungssystem im Vergleich zu der im Gleichungssystem vorhandenen Anzahl an unbekannten Daten die aktuell ermittelten variierenden Daten pro vollständiger Fördergurtumdrehung mit den variierenden Daten einer oder mehreren vorhergehenden vollständigen Fördergurtumdrehung/en überlagert werden.This means that, in order to duplicate or multiply the number of equations in the system of equations compared to the number of unknown data in the system of equations, the currently determined varying data per complete revolution of the conveyor belt is overlaid with the varying data of one or more previous complete revolutions of the conveyor belt.

Es ist des Weiteren anzumerken, dass mit ΔL die Länge des Fördergurtes pro Messung angegeben wird. ΔL weist vorteilhaft eine Vielzahl an Teilstrecken L1, ..., Lm auf und kann auch als Fördergurtmessstrecke bezeichnet werden. Als Vielzahl sind hierbei im Sinne der Erfindung mindestens eine Teilstrecke, vorteilhaft zwei oder mehr Teilstrecken zu verstehen. LB gibt die Gesamtlänge des Fördergurtes an. Mit „k“ wird eine ganzzahlige Anzahl an Fördergurtmessstrecken pro vollständiger Fördergurtlänge LB angegeben bzw. eine Anzahl der erzeugten Datensätze bei einem vollständigen Fördergurtumlauf bzw. einer vollständigen Fördergurtumdrehung. L B = k Δ L

Figure DE102020130132A1_0005
It should also be noted that ΔL is the length of the conveyor belt per measurement. ΔL advantageously has a large number of sections L 1 , . . . , L m and can also be referred to as a conveyor belt measurement section. In the context of the invention, a large number is to be understood as meaning at least one partial route, advantageously two or more partial routes. L B indicates the total length of the conveyor belt. "k" is an integer number of conveyor belt measurement sections per complete conveyor belt length L B or a number of data sets generated for a complete conveyor belt circulation or a complete conveyor belt rotation. L B = k Δ L
Figure DE102020130132A1_0005

Genauer gesagt, findet jede Messung vorteilhaft pro Fördergurtmessstrecke statt, wobei der Fördergurt eine Anzahl „k“ an Fördergurtmesstrecken aufweist.More precisely, each measurement advantageously takes place per conveyor belt measurement section, with the conveyor belt having a number “k” of conveyor belt measurement sections.

Es ist denkbar, dass die Ermittlung von streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerten basierend auf variablen Daten zumindest solange erfolgt, bis jeder der definierten Teilstrecken während der letzten vollständigen Fördergurtumdrehung, insbesondere während des letzten vollständigen Fördergurtumlaufes, eine minimale Änderung des Materialmassenstromes (Beladungsänderung) von einem für diese Teilstrecke errechneten Mittelwert, insbesondere im Bereich über 5% der Nominalbeladung, zugeordnet wird. Das bedeutet, dass als relevante Voraussetzung für eine korrekte Auflösung des linearen Gleichungssystems eine minimale Änderung der Fördergurtbeladung des Materialmassenstroms Δqi,min in jeder Teilstrecke „i“ (entspricht den Spalten Nummer in der Gurtbeladungsmatrix q) zwischen den unterschiedlichen Datensätzen „j“ (entspricht den Spalten in der Gurtbeladungsmatrix q) erforderlich ist. Ändert sich der Materialmassenstrom für eine oder mehrere Teilstrecken „i“ nicht, beispielsweise aufgrund eines Leerlaufes, einer Vollbeladung oder auch einer ungünstigen Teilstreckenbeladung, wird die Messen bzw. Datenerfassung verlängert bzw. zeitlich verschoben, sodass jede Teilstrecke „i“ eine minimale Beladungsänderung (Δqi = qi,max - qi,min) von beispielsweise 5% der Nominalbeladung erfährt.It is conceivable that route-related running friction resistance values based on variable data are determined at least until each of the defined sections during the last complete revolution of the conveyor belt, in particular during the last complete revolution of the conveyor belt, there is a minimal change in the material mass flow (load change) from one calculated for this section Mean value, especially in the range above 5% of the nominal load, is assigned. This means that a minimal change in the conveyor belt loading of the material mass flow Δq i,min in each section "i" (corresponds to the column number in the belt loading matrix q) between the different data sets "j" (corresponds to the columns in the belt loading matrix q) is required. If the material mass flow does not change for one or more sections "i", for example due to idling, full loading or an unfavorable loading section, the measurement or data acquisition is extended or postponed so that each section "i" shows a minimal load change (Δq i = q i,max - q i,min ) of, for example, 5% of the nominal load.

Vorteilhaft wird mit „j“ im Rahmen der Erfindung die fortlaufende Nummer der Datensatzaufzeichnung, welche nach einem Durchlaufen eines neuen Fördergurtabschnittes erfolgt, gekennzeichnet. Des Weiteren wird im Rahmen der Erfindung mit „qi,max“ die maximale und mit „qi,min“ die minimale Schwerkraft der Materialmassenstrombelegung für die Strecke „i“ in der Gurtbeladungsmatrix „q“ angegeben.Advantageously, within the scope of the invention, the consecutive number of the data record recording, which takes place after a new conveyor belt section has been passed through, is identified with “j”. Furthermore, within the scope of the invention, “q i,max ” indicates the maximum and “q i,min ” indicates the minimum gravity of the material mass flow occupancy for distance “i” in the belt loading matrix “q”.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine Addition der transportierten Massenmengen einer definierten Anzahl an benachbarten Teilstrecken sowie eine Mittelung der gemessenen Werte hinsichtlich der momentanen Antriebsleistung Pj und der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit VB, um ein reduziertes Gleichungssystem zu erstellen. Bei der Addition der transportierten Materialmasse der definierten Anzahl an Teilstrecken ist es denkbar zumindest zwei zueinander benachbarte Teilstrecken zu addieren, insbesondere paarweise die Teilstrecken, Beispielsweise L1+L2,..., Lm-1 +Lm zu addieren.According to a further embodiment, the transported mass quantities of a defined number of adjacent sections are added and the measured values with regard to the instantaneous drive power P j and the instantaneous conveyor belt speed V B are averaged in order to create a reduced system of equations. When adding the transported mass of material to the defined number of sections, it is conceivable to add at least two sections that are adjacent to one another, in particular to add the sections in pairs, for example L 1 +L 2 , . . . , L m−1 +L m .

Bei dem beschriebenen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu der Gurtförderanlage gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.All the advantages that have already been described for the belt conveyor system according to the first aspect of the invention result from the method described.

Gemäß einem weiteren alternativen Verfahren ist es möglich die Fördergurtgeschwindigkeit der Gurtförderanlage zumindest zeitweise mit einer definierten Periodizität sinusförmig oder zick-zack-förmig oder rampenförmig zu ändern. Durch die folglich erzeugten Änderungen in der Fördergurtbelegung (Materialmassenstrom) wird eine erhöhte Ermittlungsgenauigkeit für die Bestimmung der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände mit gewünschter Anzahl und Aufteilung an Teilstrecken erreicht.According to a further alternative method, it is possible to change the conveyor belt speed of the belt conveyor system at least temporarily with a defined periodicity in a sinusoidal or zigzag manner or in the form of a ramp. The resulting changes in the conveyor belt occupancy (material mass flow) result in increased determination accuracy for determining the section-related running friction resistances with the desired number and distribution of sections.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Grafische Darstellungen zum erfindungsgemäßen Verfahren einer im Betrieb befindlichen erfindungsgemäßen Gurtförderanlage werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 eine Ausführungsform einer Aufteilung einer Förderstrecke einer erfindungsgemäßen Gurtförderanlage,
  • 2 einen Ausführungsform einer grafischen Darstellung erfasster variabler Daten, und
  • 3 einen Ausführungsform einer grafischen Darstellung ermittelter/berechneter Daten pro Teilstrecke.
Graphic representations of the method according to the invention of a belt conveyor system according to the invention that is in operation are explained in more detail below with reference to drawings. They each show schematically:
  • 1 an embodiment of a division of a conveyor section of a belt conveyor system according to the invention,
  • 2 an embodiment of a graphical representation of captured variable data, and
  • 3 an embodiment of a graphical representation of determined/calculated data per leg.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of action are in the 1 until 3 each provided with the same reference numerals.

In der 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gurtförderanlage 1 aufweisend einen Fördergurt 10, wenigstens einen Antrieb 11 zum Antreiben des Fördergurtes 10 und wenigstens eine Tragrollenstation 12, vorteilhaft zwei oder mehr Tragrollenstationen 12, umfassend jeweils zumindest eine Tragrolle 13, sowie ein an einem Messpunkt 3 angeordnetes Messsystem S. Das Messsystem S umfasst vorteilhaft einen hier nicht gezeigten Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit, einen hier nicht gezeigten Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmoments und einen hier nicht gezeigten Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms. Des Weiteren weist die Gurtförderanlage 1 mindestens eine Auswerteeinrichtung 20 zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes auf, wobei der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor datenübertragungstechnisch (mit gestrichelter Linie gezeigt) mit der Auswerteeinrichtung 20 verbunden sind. In der in 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage 1 ist ebenfalls eine beispielhafte Aufteilung einer Förderstrecke 2 der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage 1 gezeigt. Die Förderstrecke 2 ist in m=18 Teilstrecken L1 - L18 (L1, L2, ..., Li, ..., Lm) eingeteilt. Mit QE ist die momentane (aktuelle) Fördermenge an Schüttgut am Eingabepunkt 4, also die Menge ans Schüttgut, welche momentan auf die Gurtförderanlage 1 eingebracht/aufgebracht wird, gezeigt. Mit QA ist die momentane (aktuelle) Fördermenge an Schüttgut am Abwurfübergabepunkt 5, also die Menge an Schüttgut, welche momentan von der Gurtförderanlage an beispielsweise eine andere hier nicht gezeigte Gurtförderanlage abgegeben wird, gezeigt. Die Sensoren S, insbesondere der Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit VB, der Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung P bzw. des Antriebsdrehmoments oder der Antriebsdrehzahl nA und der Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms QS sind im Messpunkt 3 angeordnet. Der Messpunkt 3 ist mit einem definierten Abstand Xs zum Eingabepunkt 4 entfernt ausgebildet. Der ermittelte Materialmassenstrom Qs wird in Berücksichtigung der Fördergurtgeschwindigkeit VB und des Abstandes xS in eine Materialmassenstrombelegung qx bzw. in die Materialstreckenmassen Mi (Materialmasse pro Teilstrecke - M1, M2, ..., Mi..., Mm)) umgerechnet. Mit „x“ ist gemäß der 1 die Längskoordinate entlang der Gurtförderanlage 1 ausgehend von dem Eingabepunkt 4 und mit „xS“ der Abstand des Massenstromsensors entlang der Gurtförderanlage 1 zu verstehen. Als Basis zur Bildung des linearen Gleichungssystems erfolgt eine streckenbezogene Aufteilung der gesamten Förderstrecke 2 in fest definierte Teilstrecken L1 - Lm mit bekannten Streckenlängen, Steigungen, Gefällen, Kurven und Tragrollenbestückungen. Für diese festgelegten Teilstrecken L1 - Lm werden dann die dem Messzeitpunkt entsprechenden Materialmassenstrombelegungen M1 - Mm sowie die entsprechende Fördergurtgeschwindigkeit VB erfasst bzw. ermittelt. Für mindestens „m+1“ vollständige Datensätze werden dann die Messdaten (variierenden Daten zur Materialmassenstrombelegung qx entlang der ganzen Förderstrecke 2, Antriebsleistung P und Fördergurtgeschwindigkeit VB) erfasst und eine Gurtbeladungsmatrix q des linearen Gleichungssystems gebildet. Die Laufreibungswiderstandskoeffizienten der einzelnen Teilstrecken (f1, f2, ...fi, ..., fm) werden zusammenmit dem beladungsunabhängigen Leerlaufleistung P0 aus mindestens „m+1“ linearen Gleichungen mit unterschiedlichen Beladungen M1, M2, ..., Mi..., Mm der entsprechenden Teilstrecken L1 - Lm ermittelt. Die in der 1 gezeigte beispielhafte Einteilung der Förderstrecke in m=18 Teilstrecken L1 - L18 zeigt beispielsweise in der Teiltrecke L12 einen deutlich höheren Wert als in der Nachbarschaft dieser Teiltrecke L12, wie aus dem Säulendiagramm hervorgeht. Ein Säulendiagramm kann beispielsweise eine Ausgestaltung einer grafischen Darstellung der berechneten/ermittelten Ergebnisse hinsichtlich der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände sein- Es sind jedoch auch andere Darstellungen, wie insbesondere in den 2 und 3 aufgezeigt, denkbar. Diese dargestellte Abweichung kann vom Service-Team der Gurtförderanlage 1 als ein Hinweis darauf verstanden werden, dass insbesondere in diesem Bereich der Teiltrecke L122 eine Inspektion der Tragrollen erforderlich ist.In the 1 is an embodiment of a belt conveyor system 1 according to the invention having a conveyor belt 10, at least one drive 11 for driving the conveyor belt 10 and at least one idler station 12, advantageously two or more idler stations 12, each comprising at least one idler roller 13, and a measuring system S arranged at a measuring point 3 The measuring system S advantageously comprises a speed sensor, not shown here, for determining the conveyor belt speed, a drive sensor, not shown here, for determining the drive power or drive torque, and a material flow sensor, not shown here, for determining the material mass flow. Furthermore, the belt conveyor system 1 has at least one evaluation device 20 for determining a distance-related running friction resistance, the speed sensor, the drive sensor and the material flow sensor being connected to the evaluation device 20 for data transmission (shown with a dashed line). in the in 1 The illustrated embodiment of the belt conveyor system 1 according to the invention also shows an exemplary division of a conveyor section 2 of the embodiment of the belt conveyor system 1 according to the invention. The conveyor section 2 is divided into m=18 sections L 1 - L 18 (L1, L2, ..., L i , ..., Lm). Q E shows the instantaneous (current) conveyed quantity of bulk material at the input point 4, ie the quantity of bulk material that is currently being introduced/applied to the belt conveyor system 1. Q A shows the instantaneous (current) delivery quantity of bulk material at the discharge transfer point 5, ie the quantity of bulk material which is currently being released from the belt conveyor system to, for example, another belt conveyor system not shown here. The sensors S, in particular the speed sensor for determining the conveyor belt speed V B , the drive sensor for determining the drive power P or the drive torque or the drive speed n A and the material flow sensor for determining the material mass flow Q S are arranged at measuring point 3 . The measurement point 3 is formed at a defined distance X s from the input point 4 . The determined material mass flow Qs, taking into account the conveyor belt speed V B and the distance x S , is converted into a material mass flow allocation q x or into the material section masses M i (material mass per section - M 1 , M 2 , ..., M i ..., M m )) converted. With "x" is according to the 1 to understand the longitudinal coordinates along the belt conveyor system 1 starting from the input point 4 and with “x S ” the distance of the mass flow sensor along the belt conveyor system 1. As a basis for the formation of the linear system of equations, the entire conveyor section 2 is divided into clearly defined sections L 1 -L m with known section lengths, gradients, gradients, curves and support rollers. The material mass flow occupancies M 1 -M m corresponding to the measurement time and the corresponding conveyor belt speed V B are then recorded for these specified sections L 1 -L m or determined. For at least "m+1" complete data sets, the measurement data (varying data on material mass flow occupancy q x along the entire conveyor section 2, drive power P and conveyor belt speed V B ) are recorded and a belt loading matrix q of the linear system of equations is formed. The running friction resistance coefficients of the individual sections (f 1 , f 2 , ...fi, ..., f m ) are calculated together with the load-independent idling power P 0 from at least "m+1" linear equations with different loads M 1 , M 2 , . .., Mi..., Mm of the corresponding sections L1 - Lm determined. The one in the 1 The exemplary division of the conveying path into m=18 sections L 1 -L 18 shown shows, for example, in section L 12 a significantly higher value than in the vicinity of this section L 12 , as can be seen from the bar chart. A bar chart can, for example, be an embodiment of a graphical representation of the calculated/determined results with regard to the distance-related running friction resistances. However, other representations are also possible, such as in particular in 2 and 3 demonstrated, conceivable. This illustrated deviation can be understood by the service team of the belt conveyor system 1 as an indication that an inspection of the support rollers is necessary, particularly in this area of section L 122 .

In der 2 ist mittels der Visualisierung eines Liniendiagrammes die gemessene Antriebsleistung P (in kW) der gesamten Gurtförderanlage im Verhältnis zum ermittelten totalen Laufreibungswiderstand TRR (in %) über die Zeit (in h) dargestellt. Der relative totale (gesamte) Laufreibungswiderstand TRR der gesamten Gurtförderanlage, ermittelt als Verhältnis der Laufwiderstandskrafterhöhung zur Schwerkraft der momentan transportierten Materialmasse, ist dabei mit einer gepunkteten Linie dargestellt. Mit P0 ist die Leerlaufleistung der Gurtförderanlage als gestrichelte Linie dargestellt. Mit PH ist die Hubleistung der gesamten Gurtförderanlage mit einer lang gestrichelten Linie dargestellt. Alle ermittelten Leistungen sind über die Zeit t abgetragen. Die Ermittlung der Leistungen hat innerhalb einer Stunde (60Minuten) erfolgt und sich widerholende Ausschläge verbunden mit zyklischen Beladungsänderung mit einer Periode von ca. 12 Minuten aufgezeigt. Die Gurtumlaufzeit beträgt dabei 7 Minuten. Dank der Auswertung der Daten über einen vollen Umlauf des Fördergurtes lässt sich in der Aufzeichnung sowie in den Ermittlungsdaten keine fördergurtbedingte Periodizität erkennen. Die Lehrlaufleistung und der gesamte Laufreibungswiderstand bleiben über die gesamte Erfassungszeit im Wesentlichen stabil und können für ein weiteres streckenspezifisches Auflösen benutzt werden.In the 2 shows the measured drive power P (in kW) of the entire belt conveyor system in relation to the determined total running friction resistance TRR (in %) over time (in h) by means of a line diagram. The relative total (total) running friction resistance TRR of the entire belt conveyor system, determined as the ratio of the increase in running resistance force to the gravity of the mass of material currently being transported, is shown with a dotted line. The idle power of the belt conveyor system is shown as a dashed line with P 0 . With P H the lifting capacity of the entire belt conveyor system is shown with a long dashed line. All powers determined are plotted over time t. The performance was determined within one hour (60 minutes) and recurring rashes associated with cyclical load changes with a period of approx. 12 minutes were shown. The belt rotation time is 7 minutes. Thanks to the evaluation of the data over a full revolution of the conveyor belt, no conveyor-belt-related periodicity can be identified in the recording or in the determination data. The idle mileage and total running frictional resistance remain essentially stable over the entire acquisition time and can be used for further route-specific resolution.

3 zeigt eine Visualisierung von ermittelten streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerten fi über eine in m=16 Teilstrecken L1 - L16 unterteilte Förderstrecke 2 einer Gurtförderanlage 1 (wie in der 1 dargestellt). Mit der durchgezogenen Linie sind graphisch insgesamt 16 Ergebnisse der ermittelten streckenbezogenen Laufreibungswiderstandswerten fi, insbesondere ein Ergebnis pro Teilstrecke L1 - L16 abgebildet (LRR, 16). Wird eine vollständige Auflösung des linearen Gleichungssystems unmöglich, erfolgt eine Reduktion der Anzahl an bzw. der Aufteilung von Teilstrecken L1 - Lm derart, dass eine Belegung von zwei, drei, vier oder mehr benachbarten Teilstrecken L1 - Lm miteinander addiert oder aufgeteilt wird. Die gemittelten Werte/Daten bezüglich der Fördergurtgeschwindigkeit VB und der Antriebsleistung P werden dann für diese Abschnitte eingesetzt. Dies zeigt sich in den gestrichelten Linien LRR,8 und LRR,4. Hier wurden die ursprünglich 16 Teilstrecken L1 - L16 entweder zu insgesamt acht Teilstrecken (L1 - L8, LRR,8) derart reduziert, dass jeweils zwei zueinander benachbarte Teilstrecken zusammengefasst wurden. Oder die ursprünglich 16 Teilstrecken L1 - L16 wurden zu insgesamt vier Teilstrecken (LRR, 4) derart reduziert, dass jeweils vier zueinander benachbarte Teilstrecken zu nun noch lediglich vier Teilstrecken L1 - L4 zusammengefasst wurden. Hierdurch wird eine gröbere Auflösung des Verlaufs des Laufreibungswiderstandes erhalten, welcher nachfolgend durch eine Überlagerung mit weiteren (neuen) Daten von nachfolgenden oder vorherigen Messungen immer weiter präzisiert werden kann. Mit TRR (Strich-Punkt-Linie) ist der über alle Teilstrecken L1 - L16 gemittelte Wert angegeben. 3 shows a visualization of determined section-related running friction resistance values f i over a conveyor section 2 of a belt conveyor system 1 divided into m=16 sections L 1 - L 16 (as in Fig 1 shown). The solid line graphically depicts a total of 16 results of the distance-related running friction resistance values f i determined, in particular one result per section L 1 - L 16 (LRR, 16). If a complete resolution of the linear system of equations becomes impossible, the number of or the division of sections L 1 -L m is reduced in such a way that an occupancy of two, three, four or more adjacent sections L 1 -L m is added to one another or divided will. The averaged values/data regarding the conveyor belt speed V B and the drive power P are then used for these sections. This is reflected in the dashed lines LRR,8 and LRR,4. Here, the original 16 sections L 1 - L 16 were either reduced to a total of eight sections (L 1 - L 8 , LRR, 8) in such a way that two sections that were adjacent to one another were combined. Or the originally 16 sections L 1 - L 16 were reduced to a total of four sections (LRR, 4) in such a way that four sections that were adjacent to one another were now combined into just four sections L 1 - L 4 . In this way, a coarser resolution of the course of the running frictional resistance is obtained, which can subsequently be made more precise by superimposing further (new) data from subsequent or previous measurements. The value averaged over all sections L 1 - L 16 is given as TRR (dash-dot line).

Um eine vereinfachte Umrechnung des anfänglichen linearen Gleichungssystems mit „m“-Teilstrecken (in der 3 mit 16 Teilstrecken) in ein zwei-, drei-, vier- oder sechsfach reduziertes lineares Gleichungssystem zu ermöglichen, wird die Anzahl „m“ der Teilstrecken als minimal oder mehrfach teilbare Zahl für die gewünschte reduzierte Anzahl festgesetzt, wie zum Beispiel m=12, 24, 36, 48, 60 usw. Dabei ist zu beachten, dass die Länge pro Teilstrecke bei der Verwendung einer höchsten Auflösung an „m“ Teilstrecken die Abstandslänge zwischen den Tragrollen in der Gurtförderanlage nicht deutlich unterschreitet. Dies bedeutet, dass ein Verfahren zur Ermittlung von streckenbezogenen Laufreibungswiderständen, insbesondere Kennzahlen der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände mit einer Ermittlung der Fördergurtbelegung mit höchster Auflösung an „m“-Teilstrecken beginnen und nach jedem Durchlauf des Fördergurtes ein neuer Datensatz mit einer aktuellen Belegung an „m“-Teilstrecken, der aktuellen Antriebsleistung P und der Fördergurtgeschwindigkeit VB im Zwischenspeicher gespeichert wird. Die letzten „k“-Datensätze der letzten vollständigen Fördergurtumdrehung (Loop) der Gurtförderanlage werden zuerst zur Bildung des linearen Gleichungssystems mit „m+1“ unbekannten verwendet. Da k>m+1, also mehr Datensätze vorhanden sind, als Unbekannte im Gleichungssystem, wird das überbestimmte Gleichungssystem mit einem Näherungsansatz gelöst, sodass alle „m“ unbekannten streckenbezogenen Laufreibungswiderstandskennzahlen (f1, f2, ..., fi, ..., fm) sowie die unbekannte beladungsunabhängige Leerlaufleistung der gesamten Fördergurtanlage P0 ermittelt werden. Um die Aussagekraft der Laufreibungswiderstandskennzahlen (f1, f2, ..., fi, ..., fm) zu erhöhen, ist es denkbar die jeweiligen streckenbezogenen Laufreibunsgwiderstände nach Erhalt eines neuen Datensatzes neu zu bestimmen und über die zuletzt gespeicherte „nk“-Datensätze einen Mittelwert für jeden streckenbezogenen Laufreibungswiderstand zu bilden. Mit „m“ wird insbesondere die gesamte ganzzahlige Anzahl der Teilstrecken an der Förderstrecke der Gurtförderanlage angegeben.To perform a simplified conversion of the initial system of linear equations with “m” sections (in the 3 with 16 sections) in a two-, three-, four- or six-fold reduced linear equation system, the number "m" of the sections is set as a minimum or multiple divisible number for the desired reduced number, such as m = 12, 24, 36, 48, 60, etc. It should be noted that the length per section when using a maximum resolution of "m" sections is not significantly less than the distance between the idlers in the belt conveyor system. This means that a method for determining section-related running friction resistances, in particular key figures of section-related running friction resistances, begins with a determination of the conveyor belt occupancy with the highest resolution on “m” sections and after each passage of the conveyor belt a new data set with a current occupancy on “m” Sections, the current drive power P and the conveyor belt speed VB is stored in the cache. The last "k" data records of the last complete conveyor belt revolution (loop) of the belt conveyor system are first used to form the linear equation system with "m+1" unknowns used. Since there are k>m+1, i.e. more data sets than unknowns in the system of equations, the overdetermined system of equations is solved with an approximation, so that all "m" unknown distance-related running friction resistance parameters (f 1 , f 2 , ..., f i , . .., f m ) and the unknown load-independent no-load power of the entire conveyor belt system P 0 can be determined. In order to increase the meaningfulness of the running friction resistance indices (f 1 , f 2 , ..., f i , ..., f m ), it is conceivable to redetermine the respective route-related running friction resistances after receiving a new data set and to use the last saved "nk" datasets to form an average value for each distance-related running friction resistance. In particular, “m” indicates the total integer number of sections on the conveyor section of the belt conveyor system.

Auch wenn die ermittelte Genauigkeit der Bestimmung der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände nicht ausreichend ist, beispielsweise, weil die Streuung der ermittelten Werte/Daten über mehrere Fördergurtumdrehungen zu hoch ist, ist es vorteilhaft, die oben bereits beschriebene reduzierte Auflösung der Teilstrecken durchzuführen. Wie zuvor erwähnt werden dabei zwei oder mehr nebeneinanderliegende Teilstrecken zusammengefasst, wodurch sich vorteilhaft die Anzahl der unbekannten Variablen auf m/2+1, m/3+1, usw. sowie auch die entsprechende Anzahl der Datensätze auf k/2, k/3, usw. reduziert. Vorteilhaft führt eine Auflösung eines entsprechend reduzierten linearen Gleichungssystems zur genaueren Bestimmung der Kennzahlen der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände der beschriebenen „vergrößerten“ (zusammengefassten) Teilstrecken. Dies kann weiterhin vorteilhaft zur präzisen Bewertung der Änderungen der streckenbezogenen Laufreibungswiderstände über die Zeit, die Temperatur und/oder der Fördergurtbeladung (Materialmassenstrom) oder auch zur Bewertung des Zustandes der Tragrollen verwendet werden.Even if the accuracy determined for determining the section-related running friction resistances is not sufficient, for example because the scatter of the determined values/data over several conveyor belt revolutions is too high, it is advantageous to carry out the reduced resolution of the sections already described above. As previously mentioned, two or more adjacent sections are combined, which advantageously reduces the number of unknown variables to m/2+1, m/3+1, etc., as well as the corresponding number of data sets to k/2, k/3 , etc. reduced. Advantageously, solving a correspondingly reduced system of linear equations leads to a more precise determination of the characteristics of the section-related running friction resistances of the “enlarged” (summarized) sections described. This can also be used to advantage for the precise evaluation of the changes in the section-related running friction resistances over time, the temperature and/or the conveyor belt loading (material mass flow) or also for evaluating the condition of the idlers.

BezugszeichenlisteReference List

11
Gurtförderanlagebelt conveyor system
22
Förderstreckeconveyor line
33
Messpunktmeasuring point
44
Eingabepunktentry point
55
Abwurfübergabepunkt drop transfer point
1010
Fördergurtconveyor belt
1111
Antriebdrive
1212
Tragrollenstationidler station
1313
Tragrollesupport roller
1414
Messpunktmeasuring point
2020
Auswerteeinrichtung evaluation device
fifi
streckenspezifischer Laufreibungswiderstand/streckenbezogene Laufreibungswiderstandskennzahltrack-specific running friction resistance/track-related running friction resistance index
L1, ..., LmL1, ..., Lm
Länge der einzelnen Teilstrecken entlang der Gurtförderanlage Length of the individual sections along the belt conveyor system
LRRLRR
streckenbezogener Laufreibungswiderstanddistance-related running friction resistance
LRR,4LRR,4
streckenbezogener Laufreibungswiderstand bei vier TeilstreckenDistance-related running friction resistance for four sections
LRR,8LRR,8
streckenbezogener Laufreibungswiderstand bei acht TeilstreckenDistance-related running friction resistance for eight sections
LRR, 16LRR, 16
streckenbezogener Laufreibungswiderstandbei sechzehn Teilstreckendistance-related running friction resistance at sixteen partial distances
mm
Anzahl der Teilstrecken an der GurtförderanlageNumber of sections on the belt conveyor system
Mi, Mi - MiWed, Wed - Wed
Materialmassen je TeilstreckeMaterial masses per section
nAn / A
Antriebsdrehzahlinput speed
PP
Antriebsleistungdrive power
PHPH
Hubleistunglifting capacity
P0P0
Leerlaufleistung der gesamten Gurtförderanlage, die alle Antriebsleistungsverluste und das Produkt aller beladungsunabhängigen Laufwiderstände mit der Fördergurtgeschwindigkeit beinhaltetNo-load power of the entire belt conveyor system, which includes all drive power losses and the product of all load-independent running resistances with the conveyor belt speed
QSQA
Materialmassenstrom am Fördergurt im Messbereich des MassenstromsensorsMaterial mass flow on the conveyor belt in the measuring range of the mass flow sensor
qxqx
Materialmassenstrombelegung an der Längskoordinate xMaterial mass flow occupancy at the longitudinal coordinate x
SS
Sensoren/Messsystemsensors/measuring system
TRRTRR
Relative totale Laufreibungswiderstand TRR der gesamten Gurtförderanlage, ermittelt als Verhältnis der Laufwiderstandskrafterhöhung zur Schwerkraft der momentan transportierten Materialmasse Relative total running friction resistance TRR of the entire belt conveyor system, determined as the ratio of the increase in running resistance force to the gravity of the material mass currently being transported
VBvb
Fördergurtgeschwindigkeitconveyor belt speed
xx
Längskoordinate entlang der Gurtförderanlage von dem EingabepunktLongitudinal coordinate along the conveyor from the input point
xSxS
Abstand des Massenstromsensors entlang der GurtförderanlageDistance of the mass flow sensor along the belt conveyor
ΔRΔR
Gesamtbewegungswiderstandskraftvektortotal motion drag force vector

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102015212267 A1 [0005]DE 102015212267 A1 [0005]
  • DE 102007002015 A1 [0005]DE 102007002015 A1 [0005]

Claims (13)

Gurtförderanlage (1) aufweisend einen Fördergurt (10), wenigstens einen Antrieb (11) zum Antreiben des Fördergurtes (10) und wenigstens eine Tragrollenstation (12) umfassend zumindest eine Tragrolle (13), sowie ein an einem Messpunkt angeordnetes Messsystem (S) zumindest aufweisend einen Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Fördergurtgeschwindigkeit (VB), einen Antriebssensor zur Ermittlung der Antriebsleistung (P) bzw. des Antriebsdrehmoments und einen Materialstromsensor zur Ermittlung des Materialmassenstroms (Qs), dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtförderanlage (1) mindestens eine Auswerteeinrichtung (20) zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes (fi) aufweist, wobei der Geschwindigkeitssensor, der Antriebssensor und der Materialstromsensor datenübertragungstechnisch mit der Auswerteeinrichtung (20) verbunden sind.Belt conveyor system (1) having a conveyor belt (10), at least one drive (11) for driving the conveyor belt (10) and at least one idler roller station (12) comprising at least one idler roller (13), and a measuring system (S) arranged at a measuring point at least having a speed sensor for determining the conveyor belt speed (V B ), a drive sensor for determining the drive power (P) or the drive torque and a material flow sensor for determining the material mass flow (Qs), characterized in that the belt conveyor system (1) has at least one evaluation device (20 ) for determining a section-related running friction resistance (fi), the speed sensor, the drive sensor and the material flow sensor being connected to the evaluation device (20) in terms of data transmission. Verfahren zur Ermittlung eines streckenbezogenen Laufreibungswiderstandes (fi) einer sich in Betrieb befindlichen Gurtförderanlage (1) gemäß Anspruch 1, mit zumindest den folgenden Schritten: A) Aufteilen der Förderstrecke (2) der Gurtförderanlage (1) in „m“ anlagenspezifische Teilstrecken (L1, ..., Lm), B) Eingabe von konstanten Daten zumindest hinsichtlich der Transportlänge der Gurtförderanlage (1), der Länge der Teilstrecken (L1, ..., Lm) und der Steigung oder dem Gefälle pro Teilstrecke (L1, ..., Lm) in die Auswerteeinrichtung (20), C) kontinuierliche Erfassung variierender Daten zumindest hinsichtlich der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit (VB), des Materialmassenstroms (Qs) und der Antriebsleistung (P) bzw. des Antriebsdrehmomentes, D) Bestimmung von Ermittlungsdaten umfassend zumindest eine momentane Materialstreckenmasse (M1, ..., Mm) und eine teilstreckenspezifische Gurtbeladung (q1, ..., qm) der gesamten Gurtförderanlage (1) basierend auf dem gemessenen Materialmassenstrom (Qs) am Messpunkt (3), E) Speicherung der vollständig erfassten variierenden Daten sowie der Ermittlungsdaten in der Auswerteeinrichtung (20) nach jedem Durchlaufen eines definierten Fördergurtabschnittes (ΔL) des Fördergurtes (10), wobei jedes Durchlaufen mit fortlaufendem Index „j“ nummeriert ist, und F) Berechnen des beladungsabhängigen Laufreibungswiderstandes (f1,j,..., fm,j) für jede Teilstrecke (L1, ..., Lm) und der Leerlaufleistung (P0) der Gurtförderanlage (1) durch die Auswerteeinrichtung (20) mittels eines Gleichungssystems unter Verwendung der konstanten Daten, der variierenden Daten und der Ermittlungsdaten.Method for determining a distance-related running friction resistance (f i ) of an operating belt conveyor system (1) according to claim 1 , with at least the following steps: A) dividing the conveyor section (2) of the belt conveyor system (1) into "m" system-specific sections (L 1 , ..., L m ), B) entering constant data at least with regard to the transport length of the belt conveyor system (1), the length of the sections (L 1 , ..., L m ) and the incline or descent per section (L 1 , ..., L m ) into the evaluation device (20), C) continuous detection of varying Data at least with regard to the current conveyor belt speed (V B ), the material mass flow (Qs) and the drive power (P) or the drive torque, D) Determination of determination data comprising at least one current material line mass (M 1 , ..., M m ) and a Section-specific belt loading (q 1 , ..., q m ) of the entire belt conveyor system (1) based on the measured material mass flow (Qs) at the measuring point (3), E) storage of the completely recorded varying data and the determination data in the evaluation unit direction (20) after each passage through a defined conveyor belt section (ΔL) of the conveyor belt (10), each passage being numbered with a consecutive index "j", and F) calculating the load-dependent running friction resistance (f 1,j ,..., f m , j ) for each section (L 1 , ..., L m ) and the no-load power (P 0 ) of the belt conveyor system (1) by the evaluation device (20) by means of an equation system using the constant data, the varying data and the determination data . Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichungssystem zur Ermittlung des beladungsabhängigen streckenbezogenen Laufreibungswiderstandsvektors (f) für die letzten „n“-vollständigen Gurtumläufe erzeugt wird, wobei das Gleichungssystem die entsprechenden Daten hinsichtlich einer Gurtbeladungsmatrix (q) und eines Gesamtbewegungswiderstandskraftvektors (ΔR) wie folgt umfasst: q × f = Δ R
Figure DE102020130132A1_0006
procedure according to claim 2 , characterized in that the system of equations for determining the load-dependent distance-related running friction resistance vector (f) for the last "n" complete belt rotations is generated, the system of equations comprising the corresponding data with regard to a belt loading matrix (q) and a total movement resistance force vector (ΔR) as follows: q × f = Δ R
Figure DE102020130132A1_0006
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als variierendes Datum zusätzlich eine momentane Hubleistung (PH,j) der gesamt transportierten Materialstrommasse der Gurtförderanlage (1) als Summe momentanen Hubleistungen (PH,i,j) aller Teilstrecken (i=1,...,m) ermittelt und in der Auswerteinrichtung (20) gespeichert wird.Method according to any of the foregoing claims 2 or 3 , characterized in that a current lifting capacity (P H,j ) of the total transported material flow mass of the belt conveyor system (1) as the sum of current lifting capacity (P H,i,j ) of all sections (i=1,..., m) is determined and stored in the evaluation device (20). Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als konstante Daten zusätzlich die teilstreckenspezifische Gurt- und Tragrollenschwerkraft (q0,i) pro Teilstreckenlänge (L1, ..., Lm) in die Auswerteinrichtung (20) eingegeben werden.Method according to any of the foregoing claims 2 until 4 , characterized in that the section-specific belt and idler gravity (q 0,i ) per section length (L 1 , ..., L m ) are also input into the evaluation device (20) as constant data. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtbeladungsmatrix (q) als jeweilige streckenspezifische Schwerkraftverteilung des Materialmassenstroms qi,j, insbesondere der Gurtbeladung (q1, ..., qm), für jede Teilstrecke (i =1,..,m) und für jede Messung (j=1,..,nk) und als Quotient des Antriebswirkungsgrades η und der Fördergurtgeschwindigkeit VB,j wie folgt ermittelt wird: q = | q 1 ,1 q 2 ,1 q 3 ,1 q m ,1 h/V B ,1 q 1 ,2 q 2 ,2 q 3 ,2 q m ,2 h/V B ,2 q 1 ,3 q 2 ,3 q 3 ,3 q m ,3 h/V B ,3 q 1 ,nk q 2 ,nk q 3 ,nk q m ,nk h/V B ,nk |
Figure DE102020130132A1_0007
Method according to any of the foregoing claims 3 until 5 characterized in that the belt loading matrix (q) as the respective section-specific gravity distribution of the material mass flow q i,j , in particular the belt loading (q 1 , ..., q m ), for each section (i = 1, .., m) and for each measurement (j=1,..,nk) and as a quotient of the drive efficiency η and the conveyor belt speed V B,j is determined as follows: q = | q 1 ,1 q 2 ,1 q 3 ,1 q m ,1 h/v B ,1 q 1 ,2 q 2 ,2 q 3 ,2 ... q m ,2 h/v B ,2 q 1 ,3 q 2 ,3 q 3 ,3 q m ,3 h/v B ,3 ... ... ... ... ... ... q 1 ,nk q 2 ,nk q 3 ,nk ... q m ,nk h/v B ,nk |
Figure DE102020130132A1_0007
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtbewegungswiderstandskraftvektor (ΔR) als Quotient der Differenz zwischen der momentanen Antriebsleistung (Pj) multipliziert mit dem Antriebswirkungsgrad (η η)), und der momentanen Hubleistung (PH,j), sowie der Fördergurtgeschwindigkeit (VB,j) wie folgt bestimmt wird: Δ R = | ( P 1 η P H ,1 ) /V B ,1 ( P 2 η P H ,2 ) /V B ,2 ( P nk η P H ,nk ) /V B ,nk |
Figure DE102020130132A1_0008
Method according to any of the foregoing claims 3 until 6 , characterized in that the total motion resistance force vector (ΔR) as the quotient of the difference between the instantaneous drive power (P j ) multiplied by the drive efficiency (η η)), and the instantaneous lifting power (P H,j ), and the conveyor belt speed (V B, j ) is determined as follows: Δ R = | ( P 1 n P H ,1 ) /v B ,1 ( P 2 n P H ,2 ) /v B ,2 ... ... ( P nk n P H ,nk ) /v B ,nk |
Figure DE102020130132A1_0008
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zu ermittelnde streckenbezogene Laufreibungswiderstandsvektor (f) aus für jede Teilstrecke (L1, ..., Lm) beladungsunabhängigen Faktoren (f1, ...,fm) und der mittleren Leerlaufleistung (P0) der gesamten Gurtförderanlage (1) besteht: ƒ = [ ƒ 1 ƒ 2 ƒ m P 0 ]
Figure DE102020130132A1_0009
Method according to any of the foregoing claims 2 until 7 , characterized in that the distance-related running friction resistance vector (f) to be determined consists of factors (f 1 , ..., f m ) that are independent of the load for each section (L 1 , ..., L m ) and the mean no-load power (P 0 ) of the entire belt conveyor system (1) consists of: ƒ = [ ƒ 1 ƒ 2 ... ƒ m P 0 ]
Figure DE102020130132A1_0009
Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der vollständigen Datensätze „k“ für die Lösung des linearen Gleichungssystems mindestens den doppelte Wert von „m“ aufweisen und folglich einer ganzzahligen Anzahl „n“ der vollständigen Fördergurtumdrehungen entsprechend in der Auswerteeinrichtung (20) gespeichert werden.Method according to any of the foregoing claims 3 until 8th , characterized in that the number of complete data sets “k” for the solution of the linear system of equations have at least twice the value of “m” and are consequently stored in the evaluation device (20) corresponding to an integer number “n” of complete conveyor belt revolutions. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Auswerteeinrichtung (20) gespeicherte Anzahl an Datensätzen an variierenden Daten mindestens der doppelten Anzahl (>2m) an Teilstrecken (L1,... , Lm) der Förderstrecke (2) für jede zu speichernde Fördergurtumdrehung entspricht, wobei der in der Auswerteeinrichtung (20) gespeicherte zeitlich älteste Datensatz an variierenden Daten kontinuierlich von dem zeitlich jüngsten Datensatz an variierenden Daten überschrieben wird.Method according to any of the foregoing claims 2 until 9 , characterized in that the number of data sets of varying data stored in the evaluation device (20) is at least twice the number (>2m) of sections (L 1 ,..., L m ) of the conveyor section (2) for each conveyor belt revolution to be stored corresponds, wherein the temporally oldest data set of varying data stored in the evaluation device (20) is continuously overwritten by the temporally most recent data set of varying data. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dopplung oder Vervielfachung der Anzahl an Gleichungen im Gleichungssystem im Vergleich zu der im Gleichungssystem vorhandenen Anzahl an unbekannten Daten die aktuell ermittelten variierenden Daten pro vollständigem Fördergurtumlauf mit den variierenden Daten einer oder mehreren vorhergehenden vollständigen Fördergurtumdrehung/en überlagert werden.Method according to any of the foregoing claims 2 until 10 , characterized in that for doubling or multiplying the number of equations in the equation system in comparison to the number of unknown data present in the equation system, the currently determined varying data per complete conveyor belt revolution are superimposed with the varying data of one or more previous complete conveyor belt revolutions. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von streckenbezogenen Laufreibungswiderständen(fi) basierend auf variablen Daten zumindest solange erfolgt, bis jeder der definierten Teilstrecken (L1,..., Lm) während des letzten vollständigen Fördergurtumdrehung eine minimale Änderung des Materialmassenstroms (Qs) von einem für diese Teilstrecke (L1,..., Lm) errechneten Mittelwert, insbesondere im Bereich über 5% der Nominalbeladung, zugeordnet wird.Method according to any of the foregoing claims 2 until 11 , characterized in that the section-related running friction resistances (f i ) based on variable data are determined at least until each of the defined sections (L 1 ,..., L m ) during the last complete revolution of the conveyor belt shows a minimal change in the material mass flow (Qs ) is assigned by a mean value calculated for this section (L 1 ,..., L m ), particularly in the range above 5% of the nominal load. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Addition der transportierten Massenmengen der definierten Anzahl an benachbarten Teilstrecken sowie eine Mittelung der gemessenen Werte hinsichtlich der momentanen Antriebsleistung (Pj) und der momentanen Fördergurtgeschwindigkeit (Vj) erfolgt, um ein reduziertes Gleichungssystem zu erstellen.Method according to any of the foregoing claims 2 until 12 , characterized in that the transported mass quantities of the defined number of adjacent sections are added and the measured values with regard to the instantaneous drive power (P j ) and the instantaneous conveyor belt speed (V j ) are averaged in order to create a reduced system of equations.
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