本发明涉及一种控制陡斜输送机的装置和方法，其中输送和传动带的同步能够减少磨损，延长部件的使用寿命和/或使操作尽可能地减少摩擦。
背景技术：
陡斜输送机目的是将待输送物料或散装物料斜向垂直向上输送。大多数情况下，输送带在驱动侧有相应的驱动轮廓(driveprofile)。例如，输送带的输送侧配备有驱动装置，像是交叉的波纹状边缘或安装在输送侧的铲斗。
输送带通常需通过驱动轮廓啮合，例如，安装在旋转传动带上的杆件来驱动。根据输送带的长度，可以沿输送线安装数个输送驱动系统，以使输送带在某输送段上移动，并以定量的方式启动所需的驱动力。
由于输送带除了自身重量外，依据预张力和装载条件，而在不同倾斜度(平坦、对角线、垂直、下坡)的输送线上的拉伸程度不同，可能会导致输送带和传动带的耦合系统的磨损增加和使用寿命降低，因为可能造成输送带的齿形轮廓的间距或距离发生变化。因此，输送带的齿形轮廓不再与输送驱动系统的耦合轮廓最佳地吻合，可能就会发生部件的磨损加剧，直至驱动系统发生跳脱。
技术实现要素：
本发明的目的是创造一种用于控制陡斜输送机的装置和方法，其减少驱动部件的磨损并提高其使用寿命。
根据本发明，提供了一种控制陡斜输送机的装置，该装置有控制单元，能使陡斜输送机的输送带和传动带同步，以便在输送驱动系统的耦合轮廓和输送带的齿形轮廓之间发生精确的啮合。
如此可显著地增加整个系统的使用寿命，因为降低部件的磨损。
由于输送带的不同负载、输送带的载重(deadweight)、输送带引起的预张力以及各个输送带部分的不同e-模数(e-module)，输送带在输送线上产生不同的应变。这些不同的应变又导致输送长度上齿形轮廓之间的距离不同。
根据本发明，可提供感测器单元，以确定待输送物料的重量，包括输送带的重量，其中重量(或部分重量)被分配给输送带的某些部分。控制单元可以为输送带的每一部分分配特定的重量(数位分身)。
根据不同的部分重量，控制单元可进一步确定输送带的陡斜输送部分s中各部分t的长度l。根据这些部分长度，控制单元然后可以确定通过陡斜输送部分s的传动带的耦合轮廓的期望距离b，并调整传动带的应变，以达到耦合轮廓与齿形轮廓的同步和适应性划分。
也可以通过一个或多个额外的辊对传动带施加相应的应变力，而非调整输送驱动系统的偏转辊的中心距离c。
应明确指出，可以在传动带上设置齿形轮廓及在输送带上设置耦合轮廓(与下文所述的配置相反)。
由于啮合于齿形轮廓中的传动带的耦合轮廓之间的适配距离，可达到最佳的啮合及最佳动力传输，因而减少相对运动造成的磨损，延长部件的使用寿命，并达成低摩擦的运作。再者，可以确保驱动系统不会跳掉，并且像是一个或多个驱动系统故障等操作事件也不会引发问题。
输送带和传动带的同步可通过可变化地调整预张力和传动带的应变来完成，使得传动带上装设的耦合轮廓的间距就可以根据输送带的齿形轮廓的当前间距来作调整。
为了调整传动带的应变/预张力，可以在耦合轮廓与齿形轮廓啮合前立即确定传动带的当前应变。
在这一点上，应注意的是，也可以在输送带上设置耦合轮廓，在传动带上设置齿形轮廓。
在耦合轮廓与齿形轮廓啮合之前立即对输送带的当前应变的确定，可以通过相应的计算和/或模拟实现，其通过为每一个或至少为相关位置确定精准的负载条件及沿着输送带部分的负载情况位置，并由此得到输送线上的应变(数位分身)。
输送线在不同部分可以有不同的倾斜。输送线的一部分可以是平坦的或水平的，另一部分可以为向上或向下倾斜一定角度和/或再另一部分可以为垂直向上。由于作用在输送带上的不同重量力，以及另外基于待输送物料所导致的不同重量力，此外待输送物料没有均匀地输送和/或没有均匀地填充在输送带上，根据输送带的各个e-模数或是多个各个e-模数(在不同输送带部分的情况下)，导致输送带有不同长度或伸长/应变。
根据本发明，特别是在输送带到传动带的入口处，有可能确定输送线上的任何位置所导致的应变。
这可以通过采取各种测量变数(如输送带的负载)和输送带的参数(张力/应变行为)以及传动带来实现。输送系统的永久数位影像被创造，即所谓的数位分身。因此，可以确定输送带某些部分的应变状态或部分长度，从而作为调整个别输送驱动系统的预张力/应变的调控变数。
可以提供包含秤重装置的感测器单元。秤重装置可以将经确定的重量传输给控制单元。被传输到控制单元的重量会被分配到输送带的预定部分。
感测器单元可以包含向控制单元传输与待输送物料的填充量有关的信息的感测器。控制单元可根据此信息确定重量。
此外，一个或多个信号发射器可以在输送线19的纵向上以预定距离设置在输送带上。
这些信号发射器可以被位置感测器检测，位置感测器将位置信息传输给控制单元。控制单元可以根据位置信息，将待输送物料的各自重量分配给预定部分。因此，控制单元可用于在任何时候获得关于哪个输送带部分在何处的准确信息。
信号发射器可以配置为光学信号发射器、机械信号发射器、电磁信号发射器(例如霍尔效应感测器)和/或x射线源。在每一种情况下，相应的位置感测器可适配为接收位置信号。
所发出的位置信号包含：例如识别码(id)，其可以清楚地通知控制单元在输送带的哪个部分目前位于哪一处。
由于控制单元被通知输送带在输送线上的位置的事实、由于控制单元知道输送线各部分的输送线各自的倾斜度的事实、由于控制单元可以确定各部分中待输送物料各自的数量的事实和/或由于控制单元可计算或确定输送带所致的长度或伸长的事实，可达到输送带与传动带的最佳同步，因为传动带的耦合轮廓的间距可以精确地调整到输送带的齿形轮廓的各自进入距离(当输送带进入传动带时)。
控制单元可以根据预定部分的重量信息，计算分配给各部分(特别是沿陡斜输送部分s)的输送带长度和/或伸长。
另外，控制单元可以通过输送带的载重、待输送物料经确定或计算的重量、输送带的e-模数(输送带可由具有不同e-模数的不同输送带部分组成)和/或陡斜输送部分s的倾斜度，来确定分配给输送带的预定部分的长度和/或伸长。
因此通过对传动带进行同步或通过同步传动带的应变/张力，可以使传动部件达到非常精确的啮合，导致部件的使用寿命显著增加，并以最佳的力应用进行低摩擦操作。
控制单元可以用于在离传动带的耦合轮廓所需距离内执行传动带经确定的长度。此外，控制单元可以用于经由输送驱动系统的致动器通过调整传动带的应变因而相对应地调整传动带的耦合轮廓之间的距离b，使啮合于齿型轮廓的传动带的耦合轮廓之间的距离b与齿形轮廓之间的距离a实质匹配或同步。此可通过例如调整传动带的偏转辊的中心距离和/或使用一个或多个额外的辊来向传动带引入相应的应变力来达成。
也可以通过测量来确定输送带各部分的应变或长度，进而确定输送带的齿形轮廓的个别距离a，然后利用此测量变数来相对应地调整传动带的耦合廓的距离b。例如，轮廓鼻(profilenose)可以附接于在某个齿形轮廓部分的一个或所有的齿。这些可以用来提供关于输送带在各自测量位置的纵向应变的信息。
关于传动带的耦合轮廓的应变或间隔也可以这样做。例如，上述的轮廓鼻或标记也可以附加到传动带的耦合轮廓。在运转过程中，可以测量这些轮廓鼻之间的距离，因而可达成输送带与传动带的优化同步。
具体来说，例如仅测量输送带的两个或多个齿形轮廓之间的距离和/或传动带的两个或多个耦合轮廓之间的距离可能就足够了。
控制单元还能用于通过检测单元确定齿形轮廓的上缘和传动带的上侧之间的距离d，并将距离d作为中心距离c或传动带所需应变/长度的重新调整调控变数，其中，如超过预定极限距离dlimit，则中心距离c或传动带所需应变/长度可以相对应地调整。
再者，提供一种控制陡斜输送机的方法，其可经由感测单元确定带输送物料的重量。此重量可分配给输送带的预定部分，感测器单元可将与重量有关的信息传输给控制单元。再者，控制单元从与重量信息可确定分配给输送带的陡斜输送部分中的预定部分的长度。可根据分配给预定部分的长度，调整输送驱动系统的偏转辊的中心距离c。
于上述手段和措施能使陡斜输送机的输送带和传动带实现最佳同步，以利于显著减少驱动部件的磨损，从而达到驱动部件的使用寿命明显延长。此外，驱动可以以尽可能少的摩擦和尽可能精准地进行。
附图说明
此外，根据本发明，诸如输送驱动系统的故障以及使输送带部分具有较大应变等事件也可以通过输送带和传动带的同步化来补偿。下面将根据所附示意图对本发明进行更详细的描述，其中：
图1显示输送系统的示意图。
图2显示控制单元与相关单元的示意图。
图3显示输送带和传动带之间的空间放大示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照各附图说明本发明的各种实施例。图中相同或相似的元素被指派相同的参考符号。然而，本发明并不局限于所描述的实施例，而是进一步包括在独立请求项的保护范围内对所描述的实施例特征的修改和不同实施例的特征组合。
图1显示具有输送带2的输送系统1。支撑元件3连接到输送带2上。支撑元件3用于确保放置在输送带2上的待输送物料4在输送线19上以一定角度向上或垂直移动时，不会从输送带2上滑落。
输送线19可以根据输送需求进行不同的配置。例如，输送线19可以首先水平移动，然后略微向上或向下倾斜，接着垂直移动，再次略微向上或向下倾斜，最后再次水平移动等等(未绘示)。
再者，显示输送驱动系统5，其中仅显示两个输送驱动系统5作为例子。当然，根据需求及输送线19，可以提供数个此类输送驱动系统5。
可以提供秤重装置9，秤重装置9可以对装载的待输送物料4和/或载有待输送物料4的输送带2进行秤重。然后，确定的重量g1-n可以被传送到控制单元15(参阅图2)。输送带2上设有信号发射器10。这些信号发射器10可被配置为光学信号发射器、机械信号发射器、电磁信号发射器和/或x射线源。在这一点上，具体来说，也可以提供其它信号发射器或主动性或被动性标记。设置一个或多个位置感测器11，以侦测信号发射器10的通过。位置感测器11和/或相关装置能在输送带2上局部分配通过的信号发射器10，使得输送带2的某些部分t1-n可被定义及检测。
这使得例如可针对用于控制倾斜输送机的装置创造出输送系统的数位影像，从而创建数位分身。因此，控制单元15可以将通过秤重装置9确定的载有待输送物料4的输送带2的重量分配给输送带2的部分t1-n。此外，控制单元15可以将某些部分t1-n的重量相加。如图1所示，例如，待输送物料4的四个部分t1-n的重量(上输送驱动系统5)将被加到输送带2的重量上，从下输送驱动系统5的啮合出口开始，以确定输送带2的相对应的伸长(elongation)。因此，可以将输送带2与配置在其上的待输送物料4的载重一起考虑。然后，根据相关部分t1-n所致的长度l1-n或伸长，例如，输送驱动系统5的致动器6可以被致动，进而调整传动带12的张力或应变，使得传动带12的耦合轮廓13的距离b与输送带2的齿形轮廓14的距离a同步。如此确保了耦合轮廓13与齿形轮廓14的最佳啮合，从而显著减少了由于相对运动所造成的磨损，显著减少了摩擦，从而延长了驱动部件的使用寿命。
图1也显示了输送驱动系统5包含驱动单元7，各驱动单元7能驱动偏转辊16。偏转辊16通过例如摩擦锁定方式驱动传动带12。致动器6作用于例如偏转辊16，由此偏转辊16可在纵向移动。通过在纵向移动移动偏转辊16，可以调整传动带12的张力或应变，从而可调整耦合轮廓13之间的距离b。通过调整距离b以匹配先前确定的齿形轮廓14的距离a，可以实现驱动系统的最佳同步。
基于对输送线19和输送线19现有倾斜度的了解，控制单元15能够根据位于支撑元件3中的待输送物料4和输送带的长度来确定有效的重量力。这是有可能的，因为相应的重量g1-n已先通过秤重装置9确定，并通过标记及位置感测器11分配给相应的部分t1-n。
因此，控制单元15可确定输送带2的某些部分t1-n的伸长，并确定前述伸长发生在输送部分的何处。这种沿着输送带2的输送部分的长度或伸长的局部分配，使得传动带12进行最佳地同步和调整至伸长。
图2示例性地显示控制单元15。控制单元15与光学感测器8、秤重装置9、信号发射器10、位置感测器11、致动器6和驱动单元7电性地和/或无线地连接。
具体而言，感测器单元8可以用来例如检测载有待输送物料4的输送带2的负载。然后，光学信号(例如影像)可传输至控制单元15。然后，影像信息可以在控制单元15进行评估，其中利用相应的评估，可以推断出待输送物料4在拾取点(在输送带2的特殊部分t1-n)的重量g1-n。当然，这也需要个别待输送物料的c(specificweight)。该特定重量可以预先存储在控制单元15的记忆体中，该记忆体未绘示出来。
然后，控制单元15可以推导出输送带2沿输送线19的相对应伸长或长度l1-n，并因而控制致动器6。
图3示例性地显示使用示例显示的距离感测器20来确定距离d的可能性。该距离d可以通过距离感测器20和/或未绘示的检测单元在传动带12的上侧18和输送带2的齿形轮廓14的上缘17之间确定。该检测单元或距离感测器20可以将有关距离d的相应检测信号传送给控制单元15。然后，控制单元15将确定的距离d与先前存储的极限距离dlimit进行比较，在确定距离d大于极限距离dlimit时，必须改进传动带12和输送带2之间的同步性。例如，可以通过控制单元15控制输送驱动系统5的致动器6来完成，从而调整距离d，使其小于极限距离dlimit。
综上所述，本发明可以最佳地创造一种控制陡斜输送机的装置和方法，使耦合轮廓13与齿形轮廓14准确啮合，从而可最小化驱动元件的磨损，并可延长部件的使用寿命。此外，还可以确保低摩擦的操作。这些都是此类输送系统中非常重要的因素，因为维修只能通过非常大的努力和更长的停机时间来实现。