DE1226515B

DE1226515B - Hydraulic working cylinder, in particular hydraulic return cylinder or pit ram for moving expansion elements in underground mining operations

Info

Publication number: DE1226515B
Application number: DEG45077A
Authority: DE
Inventors: Richard Ward
Original assignee: Gullick Ltd
Current assignee: Gullick Ltd
Priority date: 1964-10-31
Filing date: 1965-11-02
Publication date: 1966-10-13

Description

Hydraulischer Arbeitszylinder, insbesondere hydraulischer Rückzylinder oder Grubenstempel für wandernde Ausbauelemente in untertägigen Grubenbetrieben Die Erfindung betrifft hydraulische Arbeitszylinder, insbesondere hydraulische Rückzylinder oder Grubenstenipel für wandernde Ausbauelemente in untertägigen Grubenbetrieben.Hydraulic working cylinder, in particular hydraulic return cylinder or pit stamps for moving extension elements in underground mining operations The invention relates to hydraulic working cylinders, in particular hydraulic return cylinders or pit stencils for moving extension elements in underground mining operations.

Ein nicht zum Stand der Technik gehöriger Vorschlag des Erfinders zielt darauf ab, derartige Arbeitszylinder mit einem auf die Längenänderung des Arbeitszylinders ansprechenden, zur Betätigung von Anzeigeinstrumenten dienenden elektrischen, vorzugsweise als Widerstand ausgebildeten Geber zu versehen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Stellung der einzelnen Arbeitszylinder des Ausbauelementes auch an einem vom Ausbauelement weit entfernten Platz genau feststellen zu können. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die einzelnen Ausbauelemente eines Ausbaues von einem Steuerstand fembetätigt werden sollen oder bei einem automatisch betätigten Ausbau zu dessen überwachung.A proposal by the inventor that does not belong to the state of the art aims to provide such working cylinder with a on the change in length of the Working cylinder responsive, serving for the actuation of display instruments to provide electrical, preferably designed as a resistor transmitter. Through this there is the possibility of changing the position of the individual working cylinders of the expansion element to be able to precisely determine even at a place far away from the expansion element. This is particularly important if the individual expansion elements are a Expansion should be operated remotely from a steering position or automatically with one actuated expansion to monitor it.

Während zunächst vorgeschlagen worden war, die Geber außerhalb der Arbeitszylinder anzuordnen und mechanisch mittelbar oder unmittelbar mit den gegeneinanderbeweglichen Teilen der Arbeitszylinder zu verbinden, hat es sich als wünschenswert erwiesen, eine Anordnung der Geber zu finden, die eine Gewähr dafür bietet, daß die Geber auch unter den außerordentlich ungünstigen Umständen des untertägigen Grubenbetriebes weder beschädigt noch in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können. Diese Aufgabe ]legt der Erfindung zugrunde.While it had initially been suggested, the donors outside of the Arrange working cylinder and mechanically moved directly or indirectly with the one another To connect parts of the working cylinder, it has proven to be desirable to find an arrangement of the donors that offers a guarantee that the donors even under the extremely unfavorable circumstances of underground mining can neither be damaged nor impaired in their function. This task ] is based on the invention.

Gegenstand der Erfindung ist ein hydraulischer Arbeitszylinder, insbesondere hydraulischer Rückzylinder oder Grubenstempel für wandernde Ausbauelemente in untertägigen Grubenbetrieben, mit einem auf die Längenänderung des Arbeitszylinders ansprechenden, zur Betätigung von Anzeigeinstrumenten dienenden elektrischen, vorzugsweise als Widerstand ausgebildeten Geber, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Geber isoliert und gegen das Druckmittel abgedichtet in einem Raum innerhalb eines der beiden gegeneinanderbeweglichen Teile des Arbeitszylinders angeordnet ist, Während das andere der gegeneinanderbeweglichen Teile des Arbeitszylinders Magneten oder ferromagnetische Teile zur Einstellung des Gebers enthält.The invention relates to a hydraulic working cylinder, in particular Hydraulic return cylinder or pit ram for moving extension elements in underground Mine operations, with a responsive to the change in length of the working cylinder, for the actuation of display instruments serving electrical, preferably as Resistance trained encoder, which is characterized in that the encoder is isolated and moved against one another in a space within one of the two, sealed against the pressure medium Parts of the working cylinder is arranged, while the other of the moved against each other Parts of the working cylinder magnets or ferromagnetic parts for adjustment of the encoder.

Durch seine Anordnung innerhalb des Arbeitszylinders ist der Geber mit völliger Sicherheit gegen Beschädigungen durch die Einflüsse des Grubenbetriebes geschützt. Gegen den Einfluß des zur Betätigung des Arbeitszylinders dienenden, meist flüssigen Druckmittels ist der Geber dadurch geschützt, daß er sich innerhalb des Arbeitszylinders in einem gegen das Druckmittel abgedichteten Raum befindet. Dieser Raum kann mit völliger Sicherheit und dauerhaft gegen das Druckmittel deshalb abgedichtet werden, weil er keine Dichtungen zum Durchtritt beweglicher, zur Betätigung des Gebers dienender Teile aufweist, denn die Betätigung des Gebers erfolgt durch magnetische oder ferromagnetische Bauteile, die an dem gegen den Geber beweglichen Teil des Arbeitszylinders angeordnet sind.Due to its arrangement within the working cylinder, the transmitter is with complete security against damage caused by mining operations protected. Against the influence of the one used to actuate the working cylinder, mostly liquid pressure medium, the encoder is protected by the fact that it is within of the working cylinder is located in a space sealed against the pressure medium. This space can therefore with complete safety and permanently against the pressure medium be sealed because there are no seals to move through, for actuation the encoder has serving parts, because the actuation of the encoder is carried out by Magnetic or ferromagnetic components that move against the encoder Part of the working cylinder are arranged.

Vorzugsweise ist der zur Aufnahme des Gebers dienende Raum in einer Bohrung im Kolben und/ oder der Kolbenstange des Arbeitszylinders angeordnet, und zwar in einem flüssigkeitsdichten, vorzugsweise rohrförmigen Gehäuse, das in der Bohrung im Kolben und/oder der Kolbenstange des Arbeitszylinders teleskopartig verschiebbar ist.The space used for receiving the encoder is preferably in one Bore arranged in the piston and / or the piston rod of the working cylinder, and although in a liquid-tight, preferably tubular housing, which is in the Bore in the piston and / or the piston rod of the working cylinder can be moved telescopically is.

Der Geber kann als variabler Widerstand oder als Potentiometer ausgebildet sein. Die Ausbildung kann so erfolgen, daß der Kolben oder die Kolbenstange ein Bauteil aus magnetischem oder ferromagnetischem Material enthält, das mit dem Kolben bzw. der Kolbenstange gegenüber dem den Geber enthaltenden Gehäuse in dessen Längsrichtung verschiebbar ist, während im den Geber enthaltenden Gehäuse eines oder mehrere Bauteile aus magnetischem oder ferromagnetischem Material zur Betätigung des Gebers angeordnet sind.The transmitter can be designed as a variable resistor or as a potentiometer be. The training can be done so that the piston or the piston rod Contains component made of magnetic or ferromagnetic material that connects to the piston or the piston rod with respect to the housing containing the encoder in its longitudinal direction movable is, while in the housing containing the encoder one or several components made of magnetic or ferromagnetic material for actuation of the encoder are arranged.

Zur Betätigung eines als variabler Widerstand oder Potentiometer ausgebildeten Gebers kann ein auf dem Widerstand im Gehäuse längsverschiebbarer Schleifkontakt dienen, der mit einem ferromagnetischen Bauteil verbunden ist, während am Kolben oder der Kolbenstange ein Dauermagnet angeordnet ist.To operate a designed as a variable resistor or potentiometer Encoder can be a sliding contact that is longitudinally displaceable on the resistor in the housing serve, which is connected to a ferromagnetic component, while on the piston or a permanent magnet is arranged on the piston rod.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Geber mehrere Magnetschalter zur Veränderung seiner elektrischen Eigenschaften enthalten, beispielsweise zur Veränderung seines Widerstandes in der Weise, daß parallel zu einer Anzahl von in Reihe. geschalteten Widerständen jeweils ein Magnetschalter angeordnet ist. Zweckmäßig sind die Magnetschalter in Längsrichtung des Gehäuses des Gebers in diesem aufeinanderfolgend angeordnet, und der Kolben und/oder die Kolbenstange des Arbeitszylinders enthält magnetische oder ferromagnetische Bauteile zur Betätigung der Magnetschalter. Hierdurch werden die Magnetschalter in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens bzw. der Kolbenstange geschaltet, wodurch der Widerstand des Gebers in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens bzw.,gef;-K.-61benstange verändert wird.In another embodiment, the transmitter can have several magnetic switches to change its electrical properties, for example to Change of its resistance in such a way that parallel to a number of in Line. switched resistors each have a magnetic switch. Appropriate are the magnetic switches in the longitudinal direction of the housing of the encoder in this successive arranged, and contains the piston and / or the piston rod of the working cylinder magnetic or ferromagnetic components for operating the magnetic switch. Through this the magnetic switch depending on the position of the piston or the Piston rod switched, whereby the resistance of the encoder depends on the Position of the piston or, gef; -K.-61benstange is changed.

Bei einer weiteren Ausführungsfonn kann jeder der Magnetschalter einen gegenüber seinem Kontakt verschiebbaren, deff; Kontakt betätigenden SchaltmagnetQn. enthalten.., - dessen Bewegung zwischen seinen Endstellungen durch ein-im Kolben oder der Kolbenstange des Arbeitszylinders angeordnetes magnetisches oder ferromagnetisches Bauteil erfolgt. Als Kontakte der Magnetschalter werden zweckmäßig gekapselte,l##oi4takte, vorzugsweise Schutzgaskontakte, verwendet.In a further embodiment, each of the magnetic switches can have a deff; Contact actuating solenoid Qn. contain .., - whose movement between its end positions is carried out by a magnetic or ferromagnetic component arranged in the piston or the piston rod of the working cylinder. Encapsulated, sealed contacts, preferably protective gas contacts, are expediently used as the contacts of the magnetic switches.

Bei einer letzten Ausführungsforin schließlich enthält der Geber in einem nichtleitenden Gehäuse eine elektrisch leitende.-Flüssigkeitssäule, in der ein als Stromabnehmer dienendes ferromagnetisches oder magnetisches Bauteil in Abhängigkeit von der Stellung eines im Kolben oder der Kolbenstange des Arbeitszylinders angeordneten magnetischen oder ferromagnetischen.Bauteiles beweglich ist.Finally, in the case of a final execution form, the encoder contains in a non-conductive housing an electrically conductive liquid column in which a ferromagnetic or magnetic component serving as a current collector as a function on the position of one arranged in the piston or the piston rod of the working cylinder magnetic or ferromagnetic component is movable.

Im folgenden sind mehrere Ausführungsbeispiele von Arbeitszylindern gemäß -der Erfindung an Hand 'der Zeichnung erläutert.The drawing of the invention with reference to 'be explained - In the following, several embodiments of working cylinders are in accordance.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines wandernden Ausbauelementes für untertägige Grubenbetriebe, an dem sich die Arbeitszylinder gemäß der Erfindung, und zwar als hydraulische Rückzylinder oder als hydraulische Grubenstempel, mit Vorteil verwenden lassen. Diese schließt jedoch nicht die Möglichkeit aus, daß die hydraulischen Arbeitszylinder gemäß der Erfindung auch auf anderen Gebieten und in anderer Weise verwendet werden können; F i g. 2 zeigt im Längsschnitt ein Teil eines im - Ausbauelement gemäß F i g. 1 verwendeten hydraulischen Rückzylinders, und F i g. 3 zeigt in gegenüber F i g. 2 vergrößerter Darstellung ein Teil eines Querschnittes durch den Rückzylinder gemäß F i g. 2 in der Höhe des im Zylinder befindlichen Kolbens; Fi g. 4 zeigt ein Schaltungsbeispiel für eine Anzeigevorrichtung unter Verwendung des in den i g. 2 und 3 dar-gestellten Gebers; F i g. 5, 6, 7 und 8 zeigen Längsschnitte durch Teile von weiteren Ausführungsformen von Arbeitszylindern, und F i g. 9 zeigt die Schaltung des Gebers der Ausführungsformen gemäß F i g. 6, 7 und 8; F i g. 10 zeigt im Längsschnitt durch ein Teil des Arbeitszylinders eine weitere Ausführungsform.F i g. 1 shows a side view of a traveling support element for underground mining operations, on which the working cylinders according to the invention, namely as hydraulic return cylinders or hydraulic excavation rams, can be used with advantage. However, this does not exclude the possibility that the hydraulic working cylinder according to the invention can also be used in other fields and in other ways; F i g. FIG. 2 shows in longitudinal section part of an im - expansion element according to FIG. 1 hydraulic return cylinder used, and F i g. 3 shows in relation to FIG. 2 shows an enlarged illustration of part of a cross section through the rear cylinder according to FIG . 2 at the level of the piston in the cylinder; Fi g. FIG. 4 shows a circuit example for a display device using the circuit shown in FIGS . 2 and 3 shown encoder; F i g. 5, 6, 7 and 8 show longitudinal sections through parts of further embodiments of working cylinders, and FIG. 9 shows the circuit of the transmitter of the embodiments according to FIG. 6, 7 and 8; F i g. 10 shows a further embodiment in a longitudinal section through part of the working cylinder.

Das- in F i g. 1 der Zeichnung in Seitenansicht dar-Z, Grestellte Ausbauelement besteht aus einem versatzseitig angeordneten Hauptelement 10 und einem kohlenstoßseitig angeordneten Hilfselement 11. That in Fig . 1 of the drawing in side view dar-Z, cut-out expansion element consists of a main element 10 arranged on the offset side and an auxiliary element 11 arranged on the coal joint side.

Das Hauptelement 10 besitzt eine Grundplatte 12, auf der vier hydraulische Grubenstempel 13 angeordnet sind. Die Grubenstempel 13 tragen eine Kappenkonstruktion 14. Außerdem ist auf der Grundplatte 12 des Hauptelementes 10 der Zylinder eines doppeltwirkenden hydraulischen Vorrückzylinders 15 befestigt, dessen zum Kohlenstoß gerichtete Kolbenstange mit 16 bezeichnet'ist * Das Hilfselement 11 besitzt eine Grundplatte 17, auf der ein hydraulischer Stempel 18 angeordnet ist, auf dessen Oberstempel eine Vorpfändkappe 14 a aufliegt, die um den Bolzen 19 schwenkbar an der Kappenkonstruktion 14 befestigt ist.The main element 10 has a base plate 12 on which four hydraulic pit rams 13 are arranged. The props 13 support a cap structure 14. Furthermore, the main member 10 of the cylinder of a double-acting hydraulic Vorrückzylinders 15 is fixed on the base plate 12, which is directed towards the coal face piston rod bezeichnet'ist 16 * The auxiliary member 11 has a base plate 17 on which a hydraulic ram 18 is arranged, on whose upper punch a pre-pledging cap 14 a rests, which is fastened to the cap structure 14 so as to be pivotable about the bolt 19.

Im Bereich des Liegenden sind das Hauptelement 10 und das Hilfselement 11 miteinander durch Lenker 20 verbunden, die bei 21 und 22 am Haupt-bzw. Hilfselement angelenkt sind. Die Kolbenstange 16 des doppeltwirkenden Vorrück-zylinders 15 ist durch eine Kolbenstangenverlängerung 23 verlängert, die sich durch eine öffnung in der Grundplatte 17 des Hilfselementes hindurcherstreckt und bei 24 mit dem Strebförderer C verbunden ist. Der Streb" förderer C dient in bekannter Weise zum Abtransport der beim Langfrontenabbau hereingewonnenen Kohle.In the area of the person lying down, the main element 10 and the auxiliary element 11 are connected to one another by means of links 20, which are at 21 and 22 on the main or. Auxiliary element are articulated. The piston rod 16 of the double-acting advancing cylinder 15 is lengthened by a piston rod extension 23 which extends through an opening in the base plate 17 of the auxiliary element and is connected to the face conveyor C at 24. The longwall conveyor C is used in a known manner to transport away the coal that has been extracted from the long fronts.

Sobald der Abbaufortschritt es erforderlich macht, wird der Arbeitszylinder 15 betätigt, so daß seine Kolbenstange 16 und Kolbenstangenverlängerung 23 den Strebförderer C gegen die neu freigelegte Ab- baufront vorrücken, so daß die in der Zeichnung nicht dargestellte Gewinnungsmaschine eine weitere Gewinnungsfahrt durchführen kann. Nachdem der Strebförderer C gegen den Kohlenstoß vorverlegt worden ist, werden die Stempel 13 und 18 des Ausbauelementes gelöst, und der doppeltwirkende Vorrückzylinder 15 wird derart beaufschlagt, daß seine Kolbenstange 16 in den Zylinder hineingezogen wird und dadurch das Ausbauelement gegen den Strebförderer C nachzieht. Danach werden die Stempel 13 und 18 wieder gesetzt.Once the degradation progress makes it necessary for the working cylinder 15 is actuated so that its piston rod 16 and the piston rod extension 23 to advance the face conveyor C baufront against the newly exposed waste, so that the mining machine, not shown in the drawing, can perform a further recovery ride. After the face conveyor C has been moved forward against the coal face, the punches 13 and 18 of the expansion element are released, and the double-acting advancing cylinder 15 is acted upon in such a way that its piston rod 16 is pulled into the cylinder and thereby pulls the expansion element against the face conveyor C. Then the punches 13 and 18 are set again.

Der doppeltwirkende hydraulische Arbeitszylinder, der in den F i g. 2 und 3 näher dargestellt ist, besteht aus einem Zylinder 25, einem Kolben 26 und einer Kolbenstange 27. Die Kolbenstange 27 ist rohrförmig ausgebildet und umhüllt ein Rohr 28, das aus nichtmagnetischem Material besteht. Das Rohr 28 ist an seinen beiden Enden dicht verschlossen, so daß das Innere des Rohres 28 gegen den Eintritt der im Arbeitszylinder befindl ichen Druckllüssigkeit abgedichtet ist.The double-acting hydraulic working cylinder shown in FIGS. 2 and 3 , consists of a cylinder 25, a piston 26 and a piston rod 27. The piston rod 27 is tubular and envelops a tube 28 made of non-magnetic material. The tube 28 is tightly closed at both ends, so that the interior of the tube 28 is sealed against the entry of the pressure fluid located in the working cylinder.

Innerhalb des Rohres 28 befindet sich ein geradliniges Potentiometer, das einen stabförmigen Isolierkörper 29 enthält, auf dem sich ein Widerstand 30 befindet. Weiterhin ist auf dem Isolierkörper 29 eine Zuleitung 31 für einen Schleifkontakt vorhanden sowie eine Rückleitung 32, die mit einem Ende des Widerstandes 30 verbunden ist. Auf dem Isolierkörper 29 ist eine Schleifvorrichtung 33 verschiebbar, die zwei Schleifkontakte 34 und 35 enthält. Der Schleifkontakt 34 ist auf dem Widerstand 30 und der Schleifkontakt 35 auf der Schleiferleitung 31 verschiebbar, die beiden Schleifkontakte 34 und 35 sind elektrisch miteinander verbunden.Inside the tube 28 there is a rectilinear potentiometer which contains a rod-shaped insulating body 29 on which a resistor 30 is located. Furthermore, a feed line 31 for a sliding contact is present on the insulating body 29 , as well as a return line 32 which is connected to one end of the resistor 30 . A sliding device 33 , which contains two sliding contacts 34 and 35 , can be displaced on the insulating body 29. The sliding contact 34 can be displaced on the resistor 30 and the sliding contact 35 on the wiper line 31 ; the two sliding contacts 34 and 35 are electrically connected to one another.

Die drei Zuleitungen des oben beschriebenen, als Potentiometer ausgebildeten Gebers sind bei 36 isoliert durch eine Endfläche des Vorrückzylinders hindurchgeführt und mit Anschlußklemmen 37 (vgl. F i g. 4) versehen, so daß sie mit der in F i g. 4 dargestellten Anzeigeschaltung verbunden werden können. Diese Schaltung enthält eine Stromquelle 38, eine Wheatstone-Brücke 39 und ein Anzeigeinstrument 40. Eine Bewegung der Schleiferanordnung 33 und entsprechende Einstellung des Potentiometers wird in übereinstimmung mit der Bewegung des Kolbens 26 und der Kolbenstange 27 des Arbeitszylinders dadurch bewirkt, daß innerhalb des Kolbens 26 ein ringföriniger Dauermagnet 41 derart angeordnet ist, daß er auf dem Rohr 28 in dessen Längsrichtung mit dem Kolben 26 verschiebbar ist, während innerhalb des Rohres 28 ein ringförmiges Bauteil 42 aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet und mit der Schleiferanordnung 33 verbunden ist. Dies hat zur Folge, daß die Schleifer 34, 35 des Potentiometers stets entsprechend der Stellung des Kolbens 26 im Arbeitszylinder eingestellt werden, so daß das entsprechend geeichte Anzeigeinstrument 40 die jeweilige Stellung des Kolbens im Arbeitszylinder anzeigt.The three supply lines of the above-described transmitter designed as a potentiometer are insulated at 36 and passed through an end face of the advancing cylinder and provided with terminals 37 (see FIG. 4) so that they can be connected to the sensor shown in FIG. 4 shown display circuit can be connected. This circuit contains a power source 38, a Wheatstone bridge 39 and a display instrument 40. A movement of the slider arrangement 33 and corresponding setting of the potentiometer is effected in accordance with the movement of the piston 26 and the piston rod 27 of the working cylinder, inside the piston 26 an annular permanent magnet 41 is arranged in such a way that it can be displaced on the tube 28 in its longitudinal direction with the piston 26 , while an annular component 42 made of ferromagnetic material is arranged within the tube 28 and connected to the wiper arrangement 33 . As a result, the wipers 34, 35 of the potentiometer are always set according to the position of the piston 26 in the working cylinder, so that the appropriately calibrated display instrument 40 shows the respective position of the piston in the working cylinder.

Die Bohrung in der Kolbenstange 27 muß ausreichend tief sein bzw. muß der rohrfönnige Teil der Kolbenstange 27 ausreichend lang sein, um die gesamte Länge des Rohres 28 auch dann aufnehmen zu können, wenn der Kolben 26 vollständig in den Zylinder 25 des Arbeitszylinders hineingezogen ist. Das Rohr 28 kann aus Kupfer, Messing, rostfreiem Stahl oder einem anderen, nichtinagnetischen Material sein und muß dem innerhalb des Zylinders 25 auftretenden Druckmitteldruck standhalten können. Wenn die Widerstandskraft des Rohres 28 selbst hierzu nicht ausreicht, kann das Rohr 28 mit einer nichtleitenden Flüssigkeit, beispielsweise mit Transfonnatorenöl, gefüllt und verschlossen werden. Wenn jedoch ein ausreichender magnetischer Kraftlinienfluß zwischen dem ringförmigen Dauermagneten 41 und dem ringförmigen ferromagnetischen Bauteil 42 auch durch ein dickwandiges Rohr 28 erzielt werden kann, so kann das Rohr mit Luft von atmosphärischem Druck gefüllt bleiben, und eine besondere Abdichtung der Durchführungen 36 am Ende des Zylinders 25 ist nicht erforderlich.The bore in the piston rod 27 must be sufficiently deep or the tubular part of the piston rod 27 must be sufficiently long to accommodate the entire length of the tube 28 even when the piston 26 is completely drawn into the cylinder 25 of the working cylinder. The tube 28 can be made of copper, brass, stainless steel or another non-magnetic material and must be able to withstand the pressure medium pressure occurring within the cylinder 25. If the resistance of the tube 28 itself is not sufficient for this, the tube 28 can be filled with a non-conductive liquid, for example with transformer oil, and sealed. However, if a sufficient magnetic flux of lines of force between the annular permanent magnet 41 and the annular ferromagnetic component 42 can also be achieved through a thick-walled tube 28 , the tube can remain filled with air at atmospheric pressure, and a special seal of the feedthroughs 36 at the end of the cylinder 25 is not required.

Das Widerstandselement 30 kann ein Kohlewiderstand sein oder auch ein gewickelter Drahtwiderstand, der auf einen starren Wickelkörper oder auf einen Wickelkörper aus Glasfasern aufgewickelt sein kann.The resistance element 30 can be a carbon resistor or a wound wire resistor which can be wound onto a rigid winding body or on a winding body made of glass fibers.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform ist wiederum der Zylinderkörper des Arbeitszylinders mit dem Bezugszeichen 25 versehen, während der Kolben mit 26 und die Kolbenstange mit 27 bezeichnet sind.In the case of the in FIG. 5 , the cylinder body of the working cylinder is again provided with the reference number 25 , while the piston is designated with 26 and the piston rod with 27 .

Die Kolbenstange 27 ist hohl und umhüllt ein Rohr 28, das aus nichtmagnetischem Material besteht. Das Rohr 28 ist an beiden Enden dicht verschlossen, so daß das Eindringen von Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 25 verhindert wird, und mit einem seiner Enden an einer Endfläche 25 a des Zylinders 25 befestigt.The piston rod 27 is hollow and envelops a tube 28 made of non-magnetic material. The tube 28 is tightly closed at both ends, so that the penetration of pressure fluid from the cylinder 25 is prevented, and one of its ends is attached to an end surface 25 a of the cylinder 25 .

Innerhalb des Rohres 28 befindet sich hintereinandergeschaltet eine Vielzahl von Widerständen 43. Weiterhin befindet sich innerhalb des Rohres 28 eine entsprechende Anzahl von Schutzgaskontaktschaltern 44, wobei jeder dieser Schalter einem der Widerstände 43 zugeordnet ist. Die Widerstände 43 und die Schalter 44 sind zu einem Stufenpotentiometer zusammengeschaltet. Die Betätigung der Schalter 44 und damit die Einstellung des Stufenpotentiometers erfolgt entsprechend der Stellung des Kolbens 26 und der Kolbenstange 27 durch einen im Kolben 26 angeordneten ringförmigen Dauermagneten 41, der zusammen mit dem Kolben 26 auf dem Rohr 28 in dessen Längsrichtung verschiebbar ist. Die Schutzgaskontaktschalter 44 enthalten ferromagnetische Bauteile, was zur Folge hat, daß jeweils der Kontakt, in dessen Nähe sich der ringförmige Dauermagnet 41 befindet, geschlossen wird. Die drei Anschlüsse 37 des Stufenpotentiometers entsprechen den Anschlüssen 37 im Schaltbild F i g. 4, so daß es dort an Stelle des in den F i g. 2 und 3 beschriebenen Potentiometers verwendet werden kann.Within the tube 28 there is a number of resistors 43 connected in series. Furthermore, within the tube 28 there is a corresponding number of protective gas contact switches 44, each of these switches being assigned to one of the resistors 43. The resistors 43 and the switches 44 are interconnected to form a step potentiometer. The operation of the switches 44 and thus the setting of the Stufenpotentiometers performed according to the position of the piston 26 and the piston rod 27 which is displaceable in its longitudinal direction by a disposed in the piston 26 ring-shaped permanent magnet 41 together with the piston 26 on the tube 28th The protective gas contact switches 44 contain ferromagnetic components, with the result that the contact in the vicinity of which the annular permanent magnet 41 is located is closed. The three connections 37 of the step potentiometer correspond to the connections 37 in the circuit diagram F i g. 4, so that instead of the one shown in FIGS. 2 and 3 described potentiometer can be used.

Die Anzahl der Widerstände 43 und Schalter 44, die in einem Arbeitszylinder zu verwenden sind, wird entsprechend der Hublänge des Arbeitszylinders und der gewünschten Genauigkeit der Anzeige gewählt. An Stelle von Widerständen 43 können auch Kondensatoren oder Induktivitäten verwendet werden, wobei dann die Schaltung gemäß F i g. 4 entsprechend abzuändern ist.The number of resistors 43 and switches 44 to be used in a working cylinder is selected according to the stroke length of the working cylinder and the desired accuracy of the display. Instead of resistors 43, capacitors or inductors can also be used, in which case the circuit according to FIG. 4 is to be amended accordingly.

Da von den Schaltern 44 nur jeweils derjenige Schalter geschlossen ist, in dessen Nähe sich der im Kolben 26 angeordnete ringförmige Magnet 41 befindet, kann es, besonders dann, wenn der Ab- stand zwischen den Schaltern 44 verhältnismäßig groß ist, vorkommen, daß bei entsprechender Stellung des ringförmigen Magneten 41 keine Anzeige stattfindet.Since, of the switches 44, only that switch is closed in the vicinity of which the annular magnet 41 arranged in the piston 26 is located, it can happen, especially when the distance between the switches 44 is relatively large, that when there is a corresponding Position of the annular magnet 41 no display takes place.

Dieser Nachteil wird bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 6, 7 und 8 vermieden. Bei den in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen stimmen wesentliche Teile des mechanischen Aufbaues mit denen der vorangegangenen Figuren überein, und soweit dies der Fall ist, sind gleiche Bezugszeichen verwendet worden. Die mit den Schaltern 44 verbundenen Widerstände 43 sind in den F i g. 6, 7 und 8 nicht dargestellt.This disadvantage is in the embodiments according to FIG. 6, 7 and 8 avoided. In the exemplary embodiments shown in these figures, essential parts of the mechanical structure correspond to those of the previous figures, and the same reference numerals have been used to the extent that this is the case. The resistors 43 connected to the switches 44 are shown in FIGS. 6, 7 and 8 not shown.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ist im Bereich des einen Endes eines jeden der Schutzgaskontakte 44 ein kurzer stabfönniger Magnet 45 und im Bereich des anderen Endes ein weiterer Magnet oder ein entsprechend geformtes Stück 46 aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet, und zwar so, daß sich zwischen den beiden freien Enden der Teile 45 und 46 ein verhältnismäßig großer Abstand 47 befindet und außerdem die freien Enden der beiden Teile 45 und 46 in unmittelbarer Nähe der Wandung des Rohres 28 liegen. Dieses Rohr besteht aus nichtmagnetischein Material, beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Im Kolben 26 oder der Kolbenstange 27 des Vorrückzylinders befindet sich kein Magnet, jedoch bestehen diese beiden Teile oder zumindest die Kolbenstange 27 aus ferromagnetischem Material. Sobald der Kolben 26 und die Kolbenstange 27 sich in den Bereich eines der Schalter 44 und der damit verbundenen Teile 45 und 46 bewegen, schließt das ferromagnetische Material des Kolbens 26 bzw. der Kolbenstange 27 den magnetischen Fluß zwischen den beiden Teilen 45 und 46, so daß auch der Schutzgaskontakt 44, der ebenfalls ferromagnetische Teile enthält, geschlossen wird. Auf diese Weise schließt die Kolbenstange 27 alle Kontakte 44, in deren Bereich sie sich befindet, und hält diese Kontakte geschlossen, solange sie sich in deren Bereich befindet.In the case of the in FIG. 6 is a short rod-shaped magnet 45 in the area of one end of each of the inert gas contacts 44 and another magnet or a correspondingly shaped piece 46 made of ferromagnetic material in the area of the other end, in such a way that between the two free ends the parts 45 and 46 are at a relatively large distance 47 and, moreover, the free ends of the two parts 45 and 46 are in the immediate vicinity of the wall of the tube 28 . This tube is made of a non-magnetic material such as stainless steel. There is no magnet in the piston 26 or the piston rod 27 of the advancing cylinder, but these two parts or at least the piston rod 27 are made of ferromagnetic material. As soon as the piston 26 and the piston rod 27 move into the area of one of the switches 44 and the parts 45 and 46 connected therewith, the ferromagnetic material of the piston 26 or the piston rod 27 closes the magnetic flux between the two parts 45 and 46, see above that the protective gas contact 44, which also contains ferromagnetic parts, is closed. In this way, the piston rod 27 closes all contacts 44 in whose area it is located and keeps these contacts closed as long as it is in their area.

Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsforin ist parallel zu jedem Schutzgaskontakt 44 ein Stabmagnet 48 angeordnet. Der Abstand zwischen dem Stabmagneten 48 und dem Schutzgaskontakt 44 und die Feldstärke des Stabmagneten 48 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Stabmagnet 48 die Kontakte des Schutzgaskontaktes 44 schließt. Wenn aber die aus ferromagnetischem Material bestehende Kolbenstange 27 in den Bereich der Magneten 28 gelangt, hat dies zur Folge, daß der magnetische Fluß zum großen Teil durch das Material der Kolbenstange 27 geführt wird, so daß im Bereich des jeweiligen Schutzgaskontaktes 44 das magnetische Feld so stark geschwächt wird, daß es nicht mehr ausreicht, um den Schutsgaskontakt 44 geschlossen zu halten. Dies hat zur Folge, daß diejenigen Kontakte 44, die sich außerhalb der Bohrung der Kolbenstange 27 befinden, geschlossen sind, während alle Kontakte 44, die sich innerhalb der Bohrung der Kolbenstange 27 befinden, geöffnet sind. Im Kolben 26 oder der Kolbenstange 27 ist ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 kein Magnet angeordnet.In the case of the in FIG. 7 , a bar magnet 48 is arranged parallel to each protective gas contact 44. The distance between the bar magnet 48 and the inert gas contact 44 and the field strength of the bar magnet 48 are coordinated so that the bar magnet 48 closes the contacts of the inert gas contact 44. If, however, the piston rod 27 made of ferromagnetic material comes into the area of the magnets 28, the result is that the magnetic flux is largely guided through the material of the piston rod 27 , so that in the area of the respective protective gas contact 44 the magnetic field is so is greatly weakened that it is no longer sufficient to keep the Schutsgaskontakt 44 closed. As a result, those contacts 44 which are located outside the bore of the piston rod 27 are closed, while all contacts 44 which are located inside the bore of the piston rod 27 are open. In the piston 26 or the piston rod 27 , as in the embodiment according to FIG. 6 no magnet arranged.

Dagegen befindet sich bei der Ausführungsform gemäß F i g. 8 im Kolben 26 ein Dauermagnet 41. Parallel zu den Schutzgaskontakten 44 sind Führungsrohre 49 angeordnet, in denen kurze zylindrische Dauermagneten 50 verschiebbar sind. An den Enden der Führungsrohre 49 befinden sich kleine eiserne Pohlschuhe 51, die dazu dienen, die Magneten 50 jeweils in den Endstellungen festzuhalten.In contrast, in the embodiment according to FIG. 8 in the piston 26 a permanent magnet 41. Parallel to the inert gas contacts 44 are arranged guide tubes 49 in which short cylindrical permanent magnets 50 can be displaced. At the ends of the guide tubes 49 there are small iron pole shoes 51, which serve to hold the magnets 50 in the end positions.

Die Führungsrohre 49 sind so angeordnet, daß die darin befindlichen Dauermagneten 50 in einer ihrer Endstellungen die Kontakte 44 schließen und sie in- ihrer anderen Endstellung geöffnet lassen.The guide tubes 49 are arranged in such a way that the permanent magnets 50 located therein close the contacts 44 in one of their end positions and leave them open in their other end position.

Der Dauermagnet 41 im Kolben 26 besitzt ein ausreichend starkes Magnetfeld, um, wenn er an den Führungsrohren 49 vorbeibewegt wird, die Magneten 50 von den Pohlschuhen 51 abreißen zu können, so daß er die Magneten 50 in den Führungsrohren 49 jeweils in die seiner eigenen Bewegungsrichtung entsprechenden Endstellungen bewegt. Hierbei werden entsprechend der Bewegungsrichtung des Dauermagneten 41 gegen die Schalter 44 die Kontakte sämtlicher Schalter, an denen der Magnet 41 vorbeigeführt wird, geschlossen bzw. geöffnet. Bei der Darstellung in F i g. 8 bewegt sich der Dauermagnet 41 nach rechts und schiebt sämtliche Magneten 50, in deren Nähe er kommt, in die gleiche Richtung. Dies ist bei dem linken der drei in der Zeichnung dargestellten Magneten50 bereits geschehen, wodurch der linke der drei in der Zeichnung dargestellten -Schalter44 (sowie alle in der Zeichnung nicht darr gestellten - weiter links liegenden Schalter 44) geschlossen worden ist. Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsforin ist die Bemessung der Feldstärke des Dauermagneten 41 unkritisch. Sie muß nur ausreichend groß sein, damit alle Magneten 50, die in den Bereich seines Feldes geraten, mit Sicherheit mitgenommen werden.The permanent magnet 41 in the piston 26 has a sufficiently strong magnetic field to tear off the magnets 50 from the pole shoes 51 when it is moved past the guide tubes 49, so that it can move the magnets 50 in the guide tubes 49 in its own direction of movement corresponding end positions moved. Here, in accordance with the direction of movement of the permanent magnet 41 against the switch 44, the contacts of all the switches past which the magnet 41 is moved are closed or opened. In the illustration in FIG. 8 , the permanent magnet 41 moves to the right and pushes all magnets 50, in the vicinity of which it comes, in the same direction. This has already been done at the left of the three Magneten50 shown in the drawing, whereby the left of the three -Schalter44 shown in the drawing (and any non darr identified in the drawing - to the left lying switch 44) has been closed. In the case of the in FIG. 8 , the dimensioning of the field strength of the permanent magnet 41 is not critical. It only has to be large enough so that all magnets 50 that come into the area of its field are safely taken along.

Die in den Ausführungsbeispielen der F i g. 6, 7 und 8 verwendete, in F i g. 9 dargestellte Widerstands- und Schalteranordnung ergibt nicht eine Potentiometerschaltung, sondern einen variablen Widerstand, so daß zum Anschluß des in F i g. 4 dargestellten Anzeigeinstrumentes 40 eine in bekannter Weise abgeänderte Brückenschaltung verwendet wird.In the exemplary embodiments of FIGS. 6, 7 and 8 used in FIG. 9 shown resistor and switch arrangement does not result in a potentiometer circuit, but a variable resistor, so that to connect the in F i g. 4, a bridge circuit modified in a known manner is used.

Die in F i g. 10 dargestellte Ausführungsforin weist einige Ähnlichkeit mit den Ausführungsforinen. der F i g. 2, 3 und 4 auf, jedoch ist an Stelle des Schleifkontaktpotentiometers 30, 34 eine andere Ausbildung vorhanden. Bei dieser Ausführungsform ist im Kolben26 ebenfalls ein ringförmiger Dauermagnet 41 angeordnet. Der Kolben 26 und die hohle Kolbenstange 27 umfassen ein Rohr 28 aus rostfreiem Stahl, das an einer Endfläche 25 a des Zy- linders 25 befestigt ist.The in F i g. The embodiment shown in FIG. 10 has some similarity to the embodiments. the F i g. 2, 3 and 4, but instead of the sliding contact potentiometer 30, 34 there is a different design. In this embodiment, an annular permanent magnet 41 is also arranged in the piston 26. The piston 26 and the hollow piston rod 27 comprise a pipe 28 made of stainless steel, which is a of the ZY Linders 25 is fixed to an end face of the 25th

An Stelle eines Draht- oder Kohlepotentiometers enthält das Rohr 28, dessen Innenwand mit einem nichtleitenden überzug 52 versehen ist, eine leitende Flüssigkeit. Die Verbindung zu den beiden Enden der leitenden Flüssigkeitssäule ist an den beiden Enden des Rohres durch Elektroden 53 und 54 hergestellt, die sich in der Flüssigkeit befinden, und eine weitere innerhalb des Rohres befindliche bewegliche Elektrode 55 ist über einen isolierten spiralförmig gewundenen Draht mit einem der Anschlüsse 37 verbunden.Instead of a wire or carbon potentiometer, the tube 28, the inner wall of which is provided with a non-conductive coating 52 , contains a conductive liquid. The connection to the two ends of the conductive liquid column is made at the two ends of the tube by electrodes 53 and 54, which are located in the liquid, and another movable electrode 55 located inside the tube is connected to one of the Connections 37 connected.

Die bewegliche Elektrode 55, die in ihrer Funktion dem Schleifkontakt eines Potentiometers entspricht, besteht aus ferromagnetischein Material oder ist mit einem Stück ferromagnetischen Materials verbunden, und der isolierte Draht 56, an dessen Ende sie befestigt ist, ist ausreichend lang und biegsam, um der Elektrode 55 die Bewegung über die gesamte Länge des Rohres 28 zu ermöglichen.The movable electrode 55, which corresponds in its function to the sliding contact of a potentiometer, is made of ferromagnetic material or is connected to a piece of ferromagnetic material, and the insulated wire 56, at the end of which it is attached, is sufficiently long and flexible to be around the electrode 55 to enable movement over the entire length of the tube 28.

Der sich entlang der Außenwand des Rohres 28 in Abhängigkeit von -der Stellung des Kolbens 26 bewegende Magnet 41 zieht die Elektrode 55 durch die ün Rohr 28 enthaltene Flüssigkeit, so daß die Vorrichtung in gleicher Weise wie ein Potentiometer wirkt. Da das Rohr 28 mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, kann es aus verhältnismäßig dünnem Material bestehen, ohne daß die Gefahr besteht, daß es durch den im Zylinder 25 herrschenden Druck zusammengepreßt wird.The magnet 41 moving along the outer wall of the tube 28 as a function of the position of the piston 26 pulls the electrode 55 through the liquid contained in the tube 28 , so that the device acts in the same way as a potentiometer. Since the tube 28 is filled with a liquid, it can consist of a relatively thin material without the risk of it being compressed by the pressure prevailing in the cylinder 25.

Bei der Wahl der innerhalb des Rohres 28 befindlichen Flüssigkeit ist darauf zu achten, daß diese Flüssigkeit weder elektrolysierbar noch polarisierbar ist und eine für den Verwendungszweck geeignete Leitfähigkeit aufweist.When choosing the liquid located inside the tube 28 Care must be taken that this liquid is neither electrolyzable nor polarizable and has a conductivity suitable for the intended use.

Bei der Verwendung der bisher als doppeltwirkende hydraulische Vorrückzylinder beschriebenen Arbeitszylinder als Stempel in einem hydraulischen Ausbauelement ergeben sich nur geringe bauliche Unterschiede, die die Ausbildung des Gebers nicht beeinflussen.When using the previously double-acting hydraulic advance cylinder result described working cylinder as a stamp in a hydraulic expansion element there are only minor structural differences that do not affect the training of the encoder.

- In allen Fällen-können die Bauteile der Geber ohne Schwierigkeiten innerhalb der Arbeitszylinder angeordnet -werden, - zumal, insbesondere bei der Ausführungsforin gemäß F i g. 8 und 10, die Geber sich in einem Rohr von nicht mehr als 10 bis 11 Tnm lichter Weite anordnen lassen. Entsprechend gering kann der Durchmesser der Bohrung im Kolben 26 und der Kolbenstange 27 gehalten werden. - In all cases, can be arranged-within the working cylinder, the components of the encoder without difficulties - be - since, in particular when g Ausführungsforin according F i. 8 and 10, the transducers can be arranged in a tube with a clearance of no more than 10 to 11 Tnm. The diameter of the bore in the piston 26 and the piston rod 27 can be kept correspondingly small.

Claims

Claims: 1. Hydraulic working cylinder, in particular hydraulic return cylinder or pit ram for moving expansion elements in underground mining operations, with an electrical transmitter, preferably designed as a resistor, which responds to the change in length of the working cylinder and serves to operate display instruments, characterized in that the transmitter (30 , 33, 43, 44) is isolated and sealed against the pressure medium in a space (28) within one of the two mutually movable parts (25) of the working cylinder, while the other of the mutually movable parts (26, 27) of the working cylinder magnet (41) or ferromagnetic parts for setting the encoder (30, 33, 43, 44).

2. Working cylinder according to claim 1, characterized in that the space (28) serving to receive the transmitter (30, 33, 43, 44) is arranged in a bore in the piston (26) and / or the piston rod (27) of the working cylinder . 3. Working cylinder according to claim 2, characterized in that the transmitter (30, 33, 43, 44) is arranged in a liquid-tight, preferably tubular housing (28) which is in the bore in the piston (26) and / or the piston rod ( 27) is telescopic. 4. Working cylinder according to claims 1 to 3, characterized in that the transmitter is a variable resistor (43, 44) or a potentiometer (30, 33) . 5. Working cylinder according to claims 3 and 4, characterized in that the piston (26) or the piston rod (27) contains a component (z. B. 41) made of magnetic or ferromagnetic material, which with the piston (26) or . The piston rod (27) is displaceable in the longitudinal direction of the housing (28 ) containing the transmitter (30, 33, 43, 44) , while in the housing (28) containing the transmitter (30, 33, 43, 44) one or a plurality of components made of magnetic (45, 48, 50) or ferromagnetic (42, 46, 55) material for actuating the transmitter (30, 33, 43, 44) is arranged. 6. Working cylinder according to claims 4 to 5, characterized in that a permanent magnet (41) is arranged in the piston (26) or the piston rod (27) , while a sliding contact (33 ) which is longitudinally displaceable on the resistor (30) in the housing (28) ) is connected to a ferromagnetic component (42). 7. Working cylinder according to claims 1 to 5, characterized in that the transmitter (43, 44) contains several magnetic switches (44) for changing the electrical properties of the transmitter. 8. Working cylinder according to claim 7, characterized in that the magnetic switch (44) in the longitudinal direction of the housing (28) of the encoder are arranged in this successively and the piston (26) and / or the piston rod (27) of the working cylinder magnetic (41) or contains ferromagnetic components for operating the magnetic switch (44). 9. Working cylinder according to claim 8, characterized in that each of the magnetic switches (44) contains a shift magnet ( 50) which is displaceable with respect to its contact and which actuates the contact, the movement of which between its end positions is controlled by a piston (26) or the piston rod (27) of the working cylinder arranged magnetic (41) or ferromagnetic component takes place. 10. Working cylinder according to claims 7 to 9, characterized in that the contacts of the magnetic switch (44) are encapsulated contacts. 11. Working cylinder according to claims 7 to 10, characterized in that the contacts of the magnetic switch (44) are protective contacts. 12. Working cylinder according to claims 1 to 5, characterized in that the transmitter consists of an electrically conductive liquid column arranged in a non-conductive housing (28, 52) in which a ferromagnetic or magnetic component (55) serving as a current collector (55) as a function of the Position of a magnetic (41) or ferromagnetic component arranged in the piston (26) or the piston rod (27) of the working cylinder is movable.