(57)【要約】      （修正有）【課題】コンベアベルトスプライスを監視する方法を提供する。【解決手段】コンベアシステムを通じコンベアベルト前進時に磁気透過性金属コード１０、１１を埋込んだスプライス不具合検出方法で、コンベアベルトが１つ以上スプライス１２、１３を有し、第１組の磁気透過性金属コード１０が、スプライス１２の第１から第２側に延びると共に第２側に埋込まれている端１４を有し、第２組の磁気透過性金属コード１１が、第２から第１側に延びると共に第１側に埋込まれている端１５を有する方法において、第１組の磁気透過性金属コードの端にある第１の極がＮ極の場合に第２組の磁気透過性金属コードの端にある第２の極がＳ極であるという条件、及び第１の極がＳ極である場合に第２の極がＮ極であるという条件で、第１及び第２組の磁気透過性金属コードに磁性を与えるステップと、第１，第２極に生じる磁気像を監視してコードの不具合による磁気異常を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアベルトがコンベアシステムを通じて前進するときに磁気透過性金属コードを内部に埋め込んだコンベアベルトスプライスの不具合を検出する方法であって、前記コンベアベルトが少なくとも１つの単一または多ステージスプライスを有し、第１の組の磁気透過性金属コードが、前記スプライスの第１の側から来て前記スプライスの第２の側に延びると共に前記スプライスの前記第２の側に埋め込まれている端を有し、第２の組の磁気透過性金属コードが、前記スプライスの前記第２の側から来て前記スプライスの前記第１の側に延びると共に前記スプライスの前記第１の側に埋め込まれている端を有する方法において、前記第１の組の磁気透過性金属コードの前記端にある第１の極がＮ極である場合には前記第２の組の磁気透過性金属コードの前記端にある第２の極がＳ極であるという条件、および前記第１の極がＳ極である場合には前記第２の極がＮ極であるという条件で、前記第１の組の磁気透過性金属コードおよび前記第２の組の磁気透過性金属コードに磁性を与えることと、前記第１の極および前記第２の極により生じる磁気像を磁気センサで監視してコードの不具合により生じる磁気異常を検出することとを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の組の磁気透過性金属コードの前記端にあるＮ極および前記第２の組の磁気透過性金属コードの前記端にあるＳ極が生じる前記磁気像を磁気センサで監視してコードの不具合により生じる磁気異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
コード端に関連した前記磁気像が監視されて経時的な磁気特性の変化を検出することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記磁気特性の変化が、１つまたは複数のコンベアベルトスプライスに関連した磁気強度、磁気極性、および／または磁気の幾何学的座標の変化であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記磁気特性が、スプライス角、エッジ直線性、スプライス長、およびスプライス対称性からなる群から選択される少なくとも１つの周囲の関数であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
（Ａ）磁気透過性金属コードを埋め込んだコンベアベルトであって、前記コンベアベルトが少なくとも１つの単一または多ステージスプライスを有し、第１の組の磁気透過性の長手方向の金属コードが、前記スプライスの第１の側から来て前記スプライスの第２の側に延びると共に前記スプライスの前記第２の側に埋め込まれている端を有し、第２の組の磁気透過性の長手方向の金属コードが、前記スプライスの前記第２の側から来て前記スプライスの前記第１の側に延びると共に前記スプライスの前記第１の側に埋め込まれている端を有し、前記コンベアベルトが載荷面および平行なプーリ係合面を有するエラストマ本体であり、前記磁気透過性金属コードが前記ベルトを通じて長手方向に延びるコンベアベルトと、（Ｂ）前記ベルトの前記プーリ係合面を受けるようになされている滑車システムと、（Ｃ）前記滑車システムに沿って前記ベルトを駆動させる手段と、（Ｄ）前記第１の組の金属コードの前記端にあるＮ極および前記第２の組の金属コードの前記端にあるＳ極により生じるように前記第１の組の磁気透過性金属コードおよび前記第２の組の磁気透過性金属コードに磁性を与える手段と、（Ｅ）コードの不具合により生じる磁気異常を検出するように前記第１の組の磁気透過性金属コードの前記端にあるＮ極および前記第２の組の磁気透過性金属コードの前記端にあるＳ極により生じる前記磁気像を監視する手段とを備え、前記システムが、不具合の閾値レベルが検出された場合に、警戒を発する手段を適宜さらに備えることを特徴とするコンベアシステム。
【請求項７】
前記磁場像を監視する前記手段が、少なくとも１つの磁気センサを備えていることを特徴とする請求項６に記載のコンベアシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
コンベアベルトは、鉱物、石炭、および多種多様な製造品を一点から他点へ移動させるのに幅広く使用される。採掘作業に使用される頑丈なコンベアベルトは、数ｋｍ（数マイル）の距離にわたって延びることができ、工業材料取り扱い作業の高いコストの構成要素を示す。残念なことに、そのようなコンベアベルトは、コンベアベルト上で輸送される材料による損傷の影響を受けやすく、裂傷、細長い切れ目、切断または裂け目が、ベルト内に現れ得る。例えば、輸送されている材料の鋭い縁が、ベルトの表面をえぐる可能性があり、それにより裂傷が成長することになり得る。コンベアベルトの部分は、コンベアベルトの連続したループを形成するように設置中に共に継がれる。このコンベアベルトの運転中、これは、コンベアベルトの損傷および完全性の影響を受けやすく、これらのスプライスは損なわれる可能性があり、修理または交換を必要とする。
【０００２】
大きなコードの損傷による潜在的な長手方向の裂傷または横断方向の裂け目の影響を最小にするために、鉱山は、これらの状態を監視し存在しているまたは潜在的な大惨事を鉱山に通知するためにセンサを利用することができる。長手方向に裂けるコンベアベルトは、しばしば裂傷検出システムを利用して、停止時間を最小にするために裂傷によりなされる損傷を封じ込める。加えて、コンベアベルト内の損傷を受けたスチール製コードまたはスプライスの不具合は、大惨事を回避するために積極的に監視および修理され得る。重いコンベアベルトの修理および損傷の結果としてこぼれた材料の清掃の費用は、かなりのものであり得る。そのような損傷が即座に検出され修理されない場合、この損傷は、ベルトの長さに沿って長手方向の裂傷として、またはベルトの幅を横切って横断方向の裂け目として広がり得、コンベアシステムを連続使用すると、さらなるコンベアベルトの損傷およびエンドユーザによってより大きい停止時間の出来事になる。したがって、破滅的故障が起きる前にベルトの損傷を検出しベルトの損傷区域を修理することが望ましい。そうすることにより、ベルトの損傷の広がりは、最小にすることができ、修理は簡単になり得、搬送されている材料のこぼれは減少または回避でき、コンベアベルトの寿命を延ばすことができる。
【０００３】
長年にわたって、この損傷が生じた後にベルトの損傷を検出しベルトのさらなる移動を自動的に停止するいくつかのシステムが開発されている。裂傷検出システムの一部としてコンベアベルト内でアンテナを用いることがよく知られている。典型的なシステムでは、導線のループの形態のセンサは、ベルト内に固定されまたは埋め込まれ、裂傷検出システム全体の一部として裂傷検出ユーティリティを与える。裂傷検出は、ベルト内のセンサループの１つまたは複数において「開回路」状態の推定による検出によって実現がされる。典型的には、ベルトの外部の電気エネルギー源は、ベルト内のセンサループに誘導的または静電容量的に結合される。センサの導線ループの破断は、遠隔の送受信装置（励振器／検出器）により検出することができる。コンベアに沿って間隔をおいた複数のそのようなセンサの配置は、様々な位置で１つまたは複数の励振器／検出器の読み取り範囲内を通過する各センサを用いて行われ得る。裂傷は、近位のセンサループに出会い損傷させ、裂け目の存在は、その次の通過で読み取り装置により近位のセンサループの損傷が開回路として検出されるときに検出される。このようにして、裂傷の存在は、即座に検出および修理されることになり、ベルトのさらなる損傷が最小にされる。
【０００４】
米国特許第３，７４２，４７７号は、ベルトセンサシステム内で有用な「８の字」センサループを開示する。米国特許第３，９２２，６６１号は、ベルト内の埋め込み型センサ導体の状態を監視し、ベルトまたは制御回路に損傷が生じたときに警告指示および／またはコンベアの運転停止を行う電子制御システムを開示する。
【０００５】
米国特許第４，６２１，７２７号は、裂傷監視システムの中で用いられる導体を内蔵している補強されたコンベアベルトを開示しており、前記ベルトは、（ａ）上側搬送面および平行な下側プーリ係合面を有し、各面がベルトの走行方向に無限に延びているエラストマ本体と、（ｂ）前記エラストマ本体内に配置された複数の補強層と、（ｃ）前記エラストマ本体内に位置しベルトの走行方向に間隔をおいて配置されており、各エンベロープが前記エンベロープ内の前記エラストマ本体内のボイド区域を確立する、摩擦係数の低い材料の複数のエンベロープと、（ｄ）前記補強されたコンベアベルトの動作中に導体が前記ボイド区域内で自由に移動するように前記エンベロープ内に位置する成形された導体とを備える。
【０００６】
米国特許第４，８５４，４４６号は、コンベアベルトに沿って間隔をおいて配置された「８の字」センサループを開示する。この参考文献は、走行方向を有するエンドレスコンベアベルトであって、（ａ）載荷面および平行なプーリ係合面を有するエラストマ本体と、（ｂ）前記エラストマ本体内に配置された補強プライと、（ｃ）閉じた電流経路を形成する所定のパターンで前記ベルト内に配置される導体とを備え、前記導体は、第２の金属ならなる導電性コアを中心にして包んだ第１の金属からなる複数のストレングス・フィラメントまたはストランドを備え、前記ストレングス・フィラメントまたはストランドは、導電性コアの耐疲労性を増加させるために導電性コアより高い耐疲労性を有するエンドレスコンベアベルトをより具体的に示す。
【０００７】
米国特許第６，３５２，１４９号は、２つの検出器ヘッドおよび電子パッケージからなる電磁回路と結合されるようにアンテナがコンベアベルトに埋め込まれたシステムを提供する。結合は、アンテナが検出器ヘッドを横切ったときにのみ生じると共に、ループの完全性が損なわれなかったときにのみ生じることができる。米国特許第６，３５２，１４９号は、より具体的に、信号反転構成内に配置された無限ループで形成された導体を備えた裂傷検出センサを内部に組み込んだコンベアベルトであって、上記導体が少なくとも１つの交差箇所においてそれ自体を交差するコンベアベルトにおいて、上記導体はマイクロコイル・スプリングワイヤとして形成されることと、上記導体は、マイクロコイル・スプリングワイヤが交差箇所を含むセンサ全体にわたって単一面内に実質的にあるようにそれ自体を通じて交差することによりそれ自体を交差することと、および交差箇所で導体の短絡を防ぐ手段とを特徴とするコンベアベルトを示す。
【０００８】
米国特許第６，７１５，６０２号は、無限ループ内に形成された導体を含む裂傷検出センサを内部に組み込んだコンベアベルトにおいて、このベルトが、上記導体と結合関係でベルトに固定された少なくとも１つのトランスポンダを備えることと、このトランスポンダが、ベルトに沿った導体の位置を識別する情報を送出することとを特徴とするコンベアベルトを開示する。
【０００９】
米国特許第６，９８８，６１０号は、コンベアベルトの状態を検出および報告する検査システムであって、コンベアベルトの部分の画像を取り込むように構成および配置された少なくとも１つのカメラから画像データを受信し、受信した画像データを処理することによりコンベアベルトの部分の画像中のスプライスを検出し、検出されたスプライスに基づいてコンベアベルトの部分に関連したステータス情報を生成するスプライス検出プログラムを含む制御装置を備えたシステムを開示する。
【００１０】
国際公開ＷＯ２００７／０２６１３５Ａ１は、鋼鉄または他の比較的磁気透過性の補強材を有するコンベアベルトを備えたコンベアベルトの設置の作業を監視するシステムであって、磁場を発生させるようにコンベアベルトの近くに配置された磁場発生器と、ベルト移動の通常の方向で考えられる磁場発生器から下流の位置でコンベアベルトの近くに配置され、通過するコンベアベルトから発する磁場を感知するセンサ部と、センサ部を通り越すコンベアベルトの長さの各々の複数の通過中にセンサ部により感知される磁場特性に関連したデータを受信する監視手段であって、後で受信したデータセットを早期に受信したデータセットと比較する比較手段および、後で受信したデータが所定の程度より大きく早期に受信したデータから逸脱したときに補強の損傷または劣化を表す出力信号を供給する出力手段を組み込んだ監視手段とを備えるシステムを示す。
【００１１】
米国特許第７，７４０，１３０号および米国特許第７，９４２，２５８号は、選択された周波数でコンベアベルトの上の逆さのセンサグループおよび逆さでないセンサループに励起信号を供給し、次いでこのセンサループから対応する受信信号を検出するコンベアベルト裂傷検出器に用いられるデジタルプロセッサを開示する。次いで、このデジタルプロセッサは、対応する受信信号にＦＦＴを行ってそれぞれの受信信号周波数のスペクトルを供給する。次に、それぞれの受信信号周波数のスペクトル内の選択された周波数の大きさおよび位相値が使用されて、センサループの定性的状態を決定する。選択された周波数は検出された最低の環境雑音レベルを有し、この大きさの値は、標準化された大きさの値である。これらの特許は、励起信号をコンベアベルトにより運ばれるセンサループと結合し、その後にそれぞれのセンサループから対応する受信信号を検出するコンベアベルト裂傷検出器に使用される装置であって、第１の周波数でセンサループに送信されるようになされた励起信号を生成する励起周波数発生器と、センサループから対応する受信信号を検出するようになされたアナログデジタル変換器と、対応する受信信号に高速フーリエ変換を行いそれぞれの信号周波数のスペクトルを与えるようになされている高速フーリエ変換解析器と、それぞれの受信信号周波数のスペクトルにおける第１の周波数についての大きさおよび位相値を決定すると共に、大きさおよび位相値の決定に応じてセンサループのループが存在する状態か、ループが存在しない状態かを決定するループ状態論理とを備える装置をより具体的に示す。
【００１２】
米国特許第７，８１０，６３４号および米国特許第８，２５６，６０７号は、複数の埋め込まれた補強コードおよび識別タグを有する移動コンベアベルト用に提供される監視システムを開示する。タグ読取装置は、タグ読取装置を通過する識別タグを検出し識別し、一方、ベルトモニタは、複数の磁気基準点および少なくとも１つのコードの損傷事象を検出するようにコードをスキャンする。ベルトモニタおよびタグ読取装置と通信する制御部は、ベルトモニタを解析して複数の磁気基準点および損傷事象を識別する。制御部は、検出および識別した識別タグおよび複数の磁気基準点からの磁気基準点に基づいてベルトマップから移動コンベアベルト上のベルト位置の取得もする。損傷事象が識別されるとき、この損傷事象の位置は、取得されたベルト位置に基づいて制御部により決定される。
【００１３】
米国特許第７，８９４，９３４号は、第１の地理的位置でコンベアベルトの動作を監視する遠隔コンベアベルト監視システムを開示する。ローカルＨＭＩは、コンベアベルトの状態および動作特性を表すデータを取得し記憶するように動作可能である。異なる地理的位置における第１および第２のコンピュータは、インターネットを介してデータを取得する。したがって、コンベアベルトの動作状態に関連したデータは、異なるグローバル位置でコンピュータにより遠隔で統合および監視することができる。この特許は、コンベアベルトの健全に関連したデータの自動的で包括的な収集および統合を可能にするウェブベースの診断予測システムを用いて複数のコンベアベルトの複数の状態を遠隔で監視する方法であって、第１の地理的位置で第１の動作中のコンベアベルトに関連した状態を感知するステップと、感知した状態に応じて第１の位置で第１のデータを生成するステップと、第１の地理的位置で第１のデータベースに第１のデータを記憶するステップと、第１の地理的位置から地理的に離れた監視位置で監視コンピュータを用いて第１のデータを取得するステップと、この監視位置で監視データベースに第１のデータを記憶するステップと、第２の地理的位置で第２の動作中のコンベアベルトに関連した状態を感知するステップと、感知した状態に応じて第２の位置で第２のデータを生成するステップと、第２の地理的位置で第２のデータベースに第２のデータを記憶するステップと、第１のおよび第２の地理的位置から地理的に離れた監視位置で前記監視コンピュータを用いて第２のデータを取得するステップと、監視位置で監視データベースに第２のデータを記憶するステップとを含む方法をより具体的に示す。
【００１４】
米国特許第８，０６９，９７５号は、低費用でコンベアベルトにより容易に組み込むことができる裂傷検出インサートを有するベルトを用いたコンベアベルト裂傷検出システムを開示する。これらの裂傷検出インサートは、コンベアベルトの耐久性に悪影響を与えず、ベルトの損傷の場合には容易に交換することができる。この裂傷検出システムは、大規模なベルトの損傷が起こる前の迅速な修理を助けることができる高い信頼性のベルトの損傷の早期画像も与える。米国特許第８，０６９，９７５号は、（１）載荷面および平行なプーリ係合面を有するエラストマ本体と、（２）エラストマ本体内に配置された補強プライと、（３）多数の裂傷検出インサートとを備えたコンベアベルトであって、裂傷検出インサートは、コンベアベルトの長手方向の長さに沿って間隔をおいて配置され、裂傷検出インサートは、磁気透過性材料で構成される多数の裂傷検出ワイヤを含み、裂傷検出ワイヤは、ベルトの長手方向に垂直からバイアス角度１５°から７５°で裂傷検出インサートに並べられ、裂傷検出ワイヤは、ベルトの幅を横切って増加的に間隔をおいて配置されるコンベアベルトをより具体的に開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第３，７４２，４７７号
【特許文献２】米国特許第３，９２２，６６１号
【特許文献３】米国特許第４，６２１，７２７号
【特許文献４】米国特許第４，８５４，４４６号
【特許文献５】米国特許第６，３５２，１４９号
【特許文献６】米国特許第６，７１５，６０２号
【特許文献７】米国特許第６，９８８，６１０号
【特許文献８】国際公開ＷＯ２００７／０２６１３５Ａ１
【特許文献９】米国特許第７，７４０，１３０号
【特許文献１０】米国特許第７，９４２，２５８号
【特許文献１１】米国特許第７，８１０，６３４号
【特許文献１２】米国特許第８，２５６，６０７号
【特許文献１３】米国特許第７，８９４，９３４号
【特許文献１４】米国特許第８，０６９，９７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来技術の裂傷検出パネルは、ベルトの完全性または損傷したループを交換する能力に影響を及ぼし得る問題を生じる。コンベアベルトを横断して延びるワイヤを有する裂傷検出パネルは、製造の観点から望ましい。しかし、そのような裂傷検出パネルは、コンベアベルトの早期故障になり得る望ましくない曲げ特性を生じる。いずれの場合でも、裂傷検出ループまたは裂傷検出パネルをコンベアベルトに備えることは、製造工程を複雑にすると共に、コンベアベルトの費用を増加させる。加えて、そのような裂傷検出ループおよび裂傷検出パネルは、コンベアベルトスプライスの損傷を監視していない。したがって、コンベアベルトスプライスの損傷を監視する信頼性のあるシステムが必要とされている。そのようなシステムが、裂傷検出ループまたは裂傷検出パネルを含まない従来のコンベアベルトを監視できることがよりいっそう望ましい。そのようなシステムは、コンベアベルトそれ自体の追加の費用を増すことがなく、コンベアベルトの耐久性を損なわない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、スチール製コード補強コンベアベルトにおけるスプライス損傷を検出するシステムを提供する。このシステムは、コンベアベルトの正常動作中のスプライス損傷に関してコンベアベルトを監視するものであり、コンベアベルトシステムにより容易に組み込むことができる。このシステムは、標準的な単一ステージスプライス、２ステージスプライス、３ステージスプライス、または多ステージ（４以上のステージ）スプライスを有する従来のコンベアベルトと共に利用することができる。したがって、本発明の監視システムは、コンベアベルトの耐久性に悪影響を与えず、コンベアベルトに埋め込まれる特別なセンサを必要とせず、結果として、コンベアベルトシステムの費用を増加させることがない。
【００１８】
本発明のコンベアベルト監視システムは、大惨事が起きる前にスプライス損傷またはスプライス異常を検出する高い信頼性のある手段も提供する。より具体的には、本発明のコンベアベルト監視システムは、大規模なスプライス損傷が起こる前に迅速な修理を助けることができるスプライス損傷の早期発見を可能にする。本発明のスプライス監視システムは、将来のスプライス損傷に関してベルトの監視を継続しつつ修理前に起こるスプライスの損傷を無視できるという利点ももたらす。無線自動識別タグが、問題になっているスプライスの知られている近くに置かれることで、損傷が生じたベルト上のスプライスを特定するように、本発明のシステムに用いられるベルトに組み込むこともできる。本発明のコンベアベルト監視システムは、スプライス内のスプライスの劣化または新しい内部コードの損傷により使用者が定めた閾値レベルを超過するときに起動される警報を適宜含むことができる。場合によっては、このシステムが特定のレベルのスプライスの変化を検出するとコンベアベルトのさらなる移動を自動的に停止させることが有利である。
【００１９】
本発明によれば、スプライスの劣化は、先導および後続スプライスバイアス角、スプライス角の線形性からの偏差、スプライスの正極性および負極性の領域の偏差、ならびに磁気極性の正の領域および負の領域の重心およびベルト長に沿ったかつベルト幅を横切る各領域の重心の変化、ならびに先導および後続スプライス縁部の分離を含むベルトスプライスに関連した１つまたは複数のパラメータを監視することで測定することができる。本発明の実施によれば、許容範囲のウィンドウは、これらの領域の上に配置され、これらの許容範囲を超過する場合、リレーが開かれてスプライスの劣化の通知が行われる。この通知は、音響警報、視覚警報、電子メールメッセージ、テキストメッセージ、またはそれらの組合せにより実現することができる。この警報は、スイッチまたはリレーを介して伝達することができる。
【００２０】
本発明は、コンベアベルトがコンベアシステムを通じて前進するときに磁気透過性金属コードを内部に埋め込んだコンベアベルトスプライスの不具合を検出する方法であって、コンベアベルトが少なくとも１つのスプライスを有し、第１の組の磁気透過性金属コードが、スプライスの第１の側から来てスプライスの第２の側に延びると共にスプライスの第２の側に埋め込まれている端を有し、第２の組の磁気透過性金属コードが、スプライスの第２の側から来てスプライスの第１の側に延びると共にスプライスの第１の側に埋め込まれている端を有する方法において、第１の組の磁気透過性金属コードの端にある第１の極がＮ極である場合には第２の組の磁気透過性金属コードの端にある第２の極がＳ極であるという条件、および第１の極がＳ極である場合には第２の極がＮ極であるという条件で、第１の組の磁気透過性金属コードおよび第２の組の磁気透過性金属コードに磁性を与えるステップと、第１の極および第２の極により生じる磁気像を磁気センサで監視してコードの不具合により生じる磁気異常を検出するステップとを含む方法をより具体的に開示する。本発明の方法は、内部に埋め込まれた磁気透過性金属コードを備えた単一ステージまたは多ステージスプライスを有するコンベアベルトにおける不具合を検出するのに利用することができる。多ステージスプライスの場合には、１組のＳ極および１組のＮ極により生じる磁気像が監視されて、コードの不具合により生じる磁気異常を検出する。
【００２１】
主題発明は、（Ａ）磁気透過性金属コードを埋め込んだコンベアベルトであって、前記コンベアベルトが少なくとも１つのスプライスを有し、第１の組の磁気透過性金属コードが、スプライスの第１の側から来てスプライスの第２の側に延びると共にスプライスの第２の側に埋め込まれている端を有し、第２の組の磁気透過性金属コードが、スプライスの第２の側から来てスプライスの第１の側に延びると共にスプライスの第１の側に埋め込まれている端を有し、コンベアベルトが載荷面および平行なプーリ係合面を有するエラストマ本体であり、磁気透過性金属コードがベルトを通じて長手方向に延びるコンベアベルトと、（Ｂ）ベルトのプーリ係合面を受けるようになされている滑車システムと、（Ｃ）滑車システムに沿ってベルトを駆動させる手段と、（Ｄ）第１の組の金属コードの端にあるＮ極および第２の組の金属コードの端にあるＳ極により生じるように第１の組の磁気透過性金属コードおよび第２の組の磁気透過性金属コードに磁性を与える手段と、（Ｅ）コードの不具合により生じる磁気異常を検出するように第１の組の磁気透過性金属コードの端にあるＮ極および第２の組の磁気透過性金属コードの端にあるＳ極により生じる磁気像を監視する手段とを備えるコンベアシステムをさらに明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のコンベアベルトシステムの概略図である。
【図２】従来の２ステージスプライスにおけるスチール製コードの構成を示す図である。
【図３】コンベアベルト内の従来の２ステージスプライスにおける磁性が与えられたスチール製コードの分極したコード端を示す図である。
【図４】コンベアベルト内の単一ステージスプライス、２つのステージスプライス、３つのステージスプライスにより生じた磁気像を示す説明図である。
【図５】（警報を作動させていない）正常かつ許容できる動作の閾値範囲内にあるコンベアベルトスプライスの幾何学的中心および磁気的中心の位置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明による監視できるコンベアベルトは、その上面側に載荷面を備えると共にその下面側にプーリ係合面を備えたエラストマ本体（カーカス部）を有する。これらのコンベアベルトは、エラストマ本体内に配置された少なくとも１つの補強プライと、ベルトを無限ループにさせる少なくとも１つのスプライスも含む。典型的には、スプライスは、ベルトの様々な部分を共に接続してスプライスにより共につなぎ合わされる複数の部分から構成されるエンドレスベルトを形成する。
【００２４】
このスプライスは、典型的には、コンベアベルトの長さに沿って増加的に間隔をおいて配置される。スプライスは、単一ステージスプライス、２つのステージスプライス、３つのステージスプライス、または４つ以上のステージを有する多ステージスプライスであり得る従来のスプライスである。いずれの場合でも、スプライスは、スプライスの第１の側から来てスプライスの他方の側（第２の側）に延びる第１の組の磁気透過性金属コードを含む。スプライスの第１の側から来るコードは、このスプライスの他方の側（第２の側）に埋め込まれている端を有する。そのようなスプライスは、スプライスの他方の側（第２の側）から来てスプライスの第１の側に延びる第２の組の磁気透過性金属コードも含む。スプライスの第２の側から来るコードは、スプライスの第１の側に埋め込まれている端を有する。
【００２５】
エラストマ本体は、典型的にはコンベアベルト内で長手方向に延びる織物または補強スチールケーブルのプライを通常含む。本発明のコンベアベルトは、適宜、埋め込まれた変換器要素を含む従来の誘導式ベルト損傷センサループも含むことができる。このタイプの従来の裂傷検出システムは、米国特許第４，６２１，７２７号、米国特許第４，８５４，４４６号、米国特許第６，７１５，６０２号、および米国特許第８，０６９，９７５号に記載されている。米国特許第４，６２１，７２７号、米国特許第４，８５４，４４６、米国特許第６，７１５，６０２号、米国特許第８，０６９，９７５号の教示は、本発明と共に使用できる従来の裂傷検出特定システムを開示するために参照により本明細書に組み込まれる。しかし、裂傷検出ループおよび裂傷検出インサートがないことが本発明のシステムにとって望ましい場合がある。いずれの場合でも、裂傷検出ループまたは裂傷検出インサートは、本発明のシステムの実施において必要とされない。
【００２６】
図１に示された本発明のコンベアシステム１は、通常、監視されているコンベアベルト２のプーリ係合面３を受けるようになされた滑車システムと、滑車システムに沿ってベルトを駆動する手段と、永久磁石または電磁石などの磁場発生手段または磁気アレイ５と、センサアレイ６とを備える。多くの場合、コンベアシステム１に回転計、近接センサ、またはエンコーダを組み込むことが有利である。そのようなコンベアベルトは、長い距離にわたって石炭、岩石、鉱石７などを移動するのに有益に用いることができる。いずれの場合でも、磁気アレイ５は、図２に示されるような典型的な２ステージスプライスの場合に示されるようにコンベアベルト２内のスチール製コード８に磁性を与える。
【００２７】
標準的な２ステージスプライスが、図２に示されている。そのような２ステージスプライスでは、第１の組の磁気透過性金属コード１０は、スプライス１２の第１の側から来てスプライス１３の第２の側に延びると共にスプライス１３の第２の側に埋め込まれた端１４を有し、第２の組の磁気透過性金属コード１１は、スプライス１３の第２の側から来てスプライス１２の第１の側に延びると共にスプライス１２の第１の側に埋め込まれた端１５を有する。本発明の方法は、従来のコンベアベルトにおいて標準的な単一ステージスプライス、３ステージ、または多ステージ（４以上のステージ）スプライスを監視するのに使用することもできる。
【００２８】
磁気アレイ５は、監視されているコンベアベルト内のスチール製コードに磁性を与える。スチール製コード８のこの磁性は、図３示されるように分極したコード端１４および１５を発生させる。単一ステージスプライス、２つのステージスプライス、および３つのステージスプライスを有するコンベアベルトのコード端により生じる磁気像が、図４に示される。見られるように、単一ステージスプライスは１つの北磁場１６および１つの南磁場１７を生じさせ、２つのステージスプライスは２つの北磁場１６および２つの南磁場１７を生じさせ、３つのステージスプライス３つの北磁場１６および３つの南磁場１７を生じさせる。スプライスの範囲内のベルト損傷は、磁気異常を引き起こすスプライスを通じて延びる磁気透過性金属コードの幾何学的構成の不連続となる。コード損傷により発生するこれらの磁気異常は、磁気センサアレイ６を用いて測定され、図４に示されるように画像として表示することができる。次いで、コンベアベルトの長さに沿うと共に幅を横切る損傷およびスプライスの位置が、正確に特定できる。これに応じて、このシステムは、経時的にスチール製コードベルトスプライスを監視することができ、それによりスプライスにおいて横断方向の裂け目になり得る内部のスプライスの変化を早期発見するのを容易にする。これは、スプライス特性の統計的解析によりさらに容易にすることができる。
【００２９】
監視できるスプライス特性には、スプライス先導角、スプライス後続角、スプライス前縁の直線性、スプライス後縁の直線性、平均分離（スプライスの両端が生じさせる北磁場と南磁場の間の距離）、スプライスの長さおよび幅に沿ったスプライス対称性の変化、スプライスの長さおよび幅に沿ったスプライスの幾何学的中心と比べたスプライスの磁場中心が挙げられるがこれに限定されない。図５は、スプライスの幾何学的中心１８および磁気的中心１９を示す説明である。経時的なスプライスの幾何学的中心１８に対する磁気的中心１９の移動は、その時間間隔に基づいて生じるスプライス損傷の証拠となり得る。
【００３０】
主題発明を示すためにある典型的な実施形態および詳細が示されてきたが、主題発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正がそこになされ得ることが当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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