Sicherheitseinrichtungen bei Gurtförderanlagen Univ.-Prof.Dipl.-Ing.Dr.mont. Franz KESSLER...

Sicherheitseinrichtungen bei

GurtförderanlagenUniv.-Prof.Dipl.-Ing.Dr.mont. Franz KESSLER

Lehrstuhl für Fördertechnik und KonstruktionslehreMontanuniversität Leoben

1go 100 % wanggo - Eferding 30.09.2011

go 100 % wanggo

. . . hier ist wohl ein kleiner Fehler passiert . . .

Inhalt• Was versteht man unter Sicherheit• Aufbau einer Gurtförderanlage• Wartung einer Anlage• Fehler des Konstrukteurs (Beispiel)• Gurtreiniger• Gurtschieflauf• Vorspannung• Gurtüberwachung• Überwachung der Tragrollen• Überwachung des Schüttgutstromes• Weitere Überwachungen innerhalb einer Gurtförderanlage• Staubbekämpfung• Gefährliche Stellen • Schutzeinrichtungen

go 100 % wanggo - Eferding 30.09.2011 3

Was versteht man unter „Sicherheit“ bei Fördergurtanlagen?

• Sicherheit gegen Betriebsstörungen und Betriebsausfall

• Sicherheit gegenüber Menschen und Umwelt

Maßnahmen -

Sicherheit gegen Betriebsstörungen und Betriebsausfall

– Überwachung des Gurtzustandes– Gurtschieflaufüberwachung– Überwachung des Schüttgutstromes– Überwachung der Übergabestellen– Erkennung defekter Tragrollen– Kontrolle der Lagertemperaturen– Überwachung der Antriebe– usw.

Einrichtungen - Betriebssicherheit

• Systeme zur Früherkennung eines Schadens (Gurt, Rollenlager, Antrieb, usw.)

• Systemen zur Schadenbegrenzung - verhindern Schadenseintritt nicht mindern jedoch das Schadensausmaß(z.B. Detektoren für Gurtriss, Schieflaufsensoren, usw.)

Maßnahmen -

Sicherheit gegenüber Menschen und Umwelt

– Schutzeinrichtungen an Einzugsstellen– Staubbekämpfung– Lärmreduktion– Not-Aus

Wartung der Gurtförderanlage

• Früher: – Maschinenteile erst tauschen, wenn ihre Funktionalität nicht mehr gegeben war

(oft lange Betriebsstillstände)

• 70er und 80er Jahre– Tausch der Komponenten zum Zeitpunkt ihrer theoretischen Zeitfestigkeit – Hohe Instandhaltungskosten

• Ab Ende der 80er Neue Technologien - zustandsorientierte Instandhaltung– Dauerhafte Überwachung - abzeichnender Schaden früh erkennen und beheben – Tatsächliche Lebensdauer von Maschinenelementen ausnutzen– unbeabsichtigte Betriebsstillstände vermeiden– Kostenminimierung

Fehler des Konstrukteurs

. . . ein kleines Beispiel . . .

Üblicher Aufbau einer Fördergurtanlage

Einzellängen bis 30 kmFörderleistung bis 50.000 t/hGurtbreiten über 3 mFördergeschwindigkeit bis 9 m/s

Gurtreiniger

Folgen schlechter Gurtreinigung:

• Erhöhter Tragrollen- und Gurtverschleiß • Bandschieflauf durch Anpackungen• Korrosionserscheinungen an den tragenden Teilen durch

Ablagerungen • Verschüttung von Sensoren und Sicherheitsvorrichtungen• arbeitsintensive Reinigungstätigkeiten• Arbeitsunfälle

– Arbeiten oft im Betriebszustand– Gewinnentgang und eventuelle behördliche Konsequenzen

Gurtreiniger

Abstreiferbauarten

GurtschonendeReinigung

Gute Reinigungswirkungjedoch hoher Gurtverschleiß

Gurtreiniger

Schüttgutverluste in Abhängigkeit der Zeit

Waschkasten

Gurtreiniger

Überprüfung der Reinigungswirkung

Gurtschieflauf

Überwachung des Gurtschieflaufes

Hauptursachen:- Außermittige Gutaufgabe- Schlechte Ausrichtung des Unterbaues- Geländesetzungen- Schiefe Endlosverbindung

Bandschieflaufschalter

- Mehrstufige Funktion möglich- Warnmeldung - Anlagenabschaltung - Sensordaten - zeitliches Auftreten und Position erfassen und abspeichern

Funktionsprinzip Bandversatzbestimmung über Magnetposition

Bandaufnahmen aus dem sichtbaren und unsichtbaren Bereich

Ultraschallsensor für Bandversatzmessung

Gurtzentriervorrichtung im Untertrum

Gurtzentriervorrichtung im Obertrum

Gurtschieflaufsensor an der Trommel

GurtdehnungVorspannung

Gurtdehnung

Dehnungsmessung mittels eingebauter Sensoren oder Magneteinlagen

Gurtdehnung/Vorspannung

Am Stahlseil der Gurtspannvorrichtung angebrachte Kraftmessdose

ÜberwachungGurt

Systemaufbau eines Deckplattenscanners

Oberflächennetz eines Gurtsegmentes

Überwachung des Gurtes

Master Unit zur Datenaufnahme

Magnetinduktionsscanner

Erkennung von Defekten anStahlseileinlagen - Meßprotokoll

Gurtgeschwindigkeit

Überwachung der Gurtgeschwindigkeit

- Kontrolle der gewünschten Gurtgeschwindigkeit- Erkennung dynamischer Wellen - schädlichen Zugspannungen im Gurt - Gurterschlaffung führt zu Schüttgutverlust

Gurtgeschwindigkeit

- Drehgeber an Welle der Antriebstrommel und einer antriebslosen Trommel- Vergleich der jeweiligen Umfangsgeschwindigkeiten - Ermittlung des Gurtschlupfes - Bandschlupfschalter

ÜberwachungTragrollen

Überwachung der Tragrollen

Visuelle Überwachung

Sensor für die Tragrollen mit zugehörigem Hüllkurvenspektrum

Anordnung der Sensoren im Gurt

Kraftmessende Sensorfolien messen Rollwiderstand der Tragrollen

RFID-Systeme

ÜberwachungSchüttgutstrom

Überwachung des Schüttgutstromes

Bandwaage

Radarscanner

Laserscanner

Metalldetektor Aushebeverfahren oder Trommelscheider an geeigneter Stelle

Weitere Überwachungen

• Lager• Getriebe und Getriebeöl• Antriebsmotor• Drehmoment an der Motorwelle• Kupplung

z. B. Lagerüberwachung

Unterschiede zwischen intakten und schadhaften Lagern

Überwachung Getriebeöl

TemperaturPartikel

Staubfangsäcke

Wasserzugabemenge nach Staubunterdrückungssystem

Prinzip einer aktiven Entstaubungsvorrichtung

Gefährliche Stellen

Gefährliche Stellen an einer Gurtförderanlage

Schutzeinrichtungen

Einzugstellen an Trommeln

Schutzeinrichtungen

Hauptursachen für Ausfall:

- Zuschütten des Schalters- Gerissene oder zu wenig gespannte Leinen- Festgefrorene Lager an den Schalterwellen- Ausfall der Elektronik im Schalterinneren- Falsche Verkabelung - Installationsfehler

Schutzeinrichtungen

Akustisches und optisches Signal beim Anfahren der Gurtförderanlage

Schutzeinrichtungen

Schlösser an Stromversorgung Gurtklemmvorrichtung

Schutzeinrichtungen

Einhausungen

Schutzeinrichtungen

Danke für IhreAufmerksamkeit

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