Akustische Erkennung von defekten Tragrollen im Einsatz

Eine weltweit verbreitete Technologie für den Transport von Schüttgütern sind Gurtbandfördersysteme. Sie bestehen unter anderem aus einer großen Anzahl von Tragrollen, die das Förderband mit dem Schüttgut tragen. Durch Verschleiß können die Lager der Tragrollen beschädigt werden. Dies führt zu einer erhöhten Reibung und damit zu einer Erwärmung der Tragrollen. Dies kann im schlimmsten Fall zu Funkenbildung und zur Entzündung der Anlage führen. Heißgelaufene Wälzlager sind in 10 % der Brände die ursächliche Zündquelle.

Durch eine Zustandsüberwachung der Tragrollen zur frühzeitigen Erkennung von Schäden, insbesondere von mechanischen Lagerschäden, können ungeplante Anlagenstillstände und verheerende Unfälle vermieden werden. Für die betriebsbegleitende Zustandsüberwachung von Tragrollen bzw. großen Gurtförderanlagen hat sich bisher keine praktikable Lösung am Markt durchsetzen können.

Ziel der Forschung ist eine bessere und wirtschaftlichere Überwachung von Tragrollen im Betrieb. Beschädigte und defekte Tragrollen erzeugen im Betrieb Schwingungen und Geräusche, die sich vom Normalzustand unterscheiden. Diese akustischen Signale sollen durch geeignete Sensoren erfasst werden. Zur Erfassung dieser Signale soll eine Messeinheit entwickelt werden, die am Fördergurt angebracht wird und während des Transports des Fördergutes mit diesem "mitfährt". Die Messtechnik der Messeinheit soll die Signale der Tragrollen aufnehmen, eine Auswerteeinheit soll die Signale verarbeiten und Unregelmäßigkeiten erkennen – gegebenenfalls mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI). Die Auswerteeinheit soll mit Hilfe verschiedener Tragrollen, defekter und nicht defekter, trainiert werden. Dies kann zunächst auf Prüfständen und später an Gurtförderanlagen in der Praxis erfolgen.