DE3241237A1

DE3241237A1 - Schubkolbengetriebe, insbesondere zur verwendung als rueckzylinder in bergbau-gewinnungsbetrieben, mit an der kolbenstange angeordnetem dauermagnetsystem

Info

Publication number: DE3241237A1
Application number: DE19823241237
Authority: DE
Inventors: Heinz 4359 Flaesheim Hessel; Karl-Heinz Plester; Klaus-Dieter 4670 Lünen Reddig
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1984-05-10
Also published as: SU1386036A3; GB2129879A; FR2535785B1; FR2535785A1; GB2129879B; DE3241237C2; AU563832B2; US4549469A; GB8328197D0; ZA838232B; BE898177A; AU2058983A

Description

Titel: Schubkolbengetriebe, insbesondere zur Verwendung als Rückzylinder in Bergbau-Gewinnungsbetrieben, mit an der Kolbenstange angeordnetem Dauermagnetsystem

Die Erfindung betrifft ein Schubkolbengetriebe, insbesondere zur Verwendung als Rückzylinder in Bergbau-Gewinnungsbetrieben, mit einem an der Kolbenstange angeordneten Dauermagnetsystem und mit mindestens einem an der Führungsbuchse des Zylinderkörpers angeordneten, magnetisch beeinflußten Tast- oder Schaltorgan, insbesondere einem Näherungsschalter .

Hydraulische Schubkolbengetriebe mit in ihrer Kolbenstange eingelassenen Dauermagneten sind aus der DE-OS 29 17 609 bekannt. Die Dauermagnete dienen als Signalgeber oder Steuerorgane, die hubabhängige elektrische Signale liefern. Die mit dem Dauermagnetsystem ausgestatteten Schubkolbengetriebe werden bevorzugt für hydraulische oder elektrohydraulisch^ Ausbausteuerungen in Bergbau-Untertagebetrieben verwendet und dienen z.B. zur Durchführung einer Gleichlauf- oder Nachlaufsteuerung von Arbeitszylindern, wie beispielsweise Schreit- und Rückzylindern, Kappen-Vorschubzylindern u.dgl.

Bei Verwendung der Schubkolbengetriebe als Rückzylinder für untertägige Förder- und Gewinnungsanlagen können die in die

Kolbenstange eingelassenen Dauermagnete auch zur Messung der Rückwege und damit zur Messung des Abbaufortschritts verwendet werden. Dabei läßt sich an der Kolbenstange eine Magnetreihe anordnen, deren Magnete beim Rückvorgang in Aufeinanderfolge an dem am Zylinderende angeordneten Tast- oder Schaltorgan vorbeilaufen und dabei elektrische Impulse liefern, die von einem elektronischen Impulszähler gezählt werden, der eine Rückweganzeige liefert.

Bei den bekannten Schubkolbengetrieben befinden sich die Dauermagnete in Metallkapseln, die in Bohrungen der Kolbenstange mit Preßsitz gehalten sind. An der Führungsbuchse des Zylinderkörpers ist dabei in Ausrichtung zu der Magnetreihe ein Tast- oder Schaltorgan, z.B. ein Magnet- bzw. Näherungsschalter angeordnet, der beim Vorbeilauf der Dauermagnete geschaltet wird.

Mit der deutschen Patentanmeldung P 31 37 951.6 wurde vorgeschlagen, an der Kolbenstange des Schubkolbengetriebes zwei oder mehr Magnetreihen so anzuordnen, daß die Dauermagnete der einen Magnetreihe gegenüber denjenigen der anderen Magnetreihe in Richtung der Kolbenstangenachse gegeneinander versetzt sind. An der Führungsbuchse des Zylin derkörpers ist dabei für jede Magnetreihe ein gesondertes Tast- oder Schaltorgan angeordnet. Solche Schubkolbengetriebe werden vor allem zur Hubwegmessung verwendet und finden bevorzugt als hydraulische Rück- und/oder Schreitzylinder in untertägigen Gewinnungsbetrieben Verwendung. Die Anordnung der Dauermagnete in mehreren Magnetreihen bietet nicht nur die Möglichkeit, die Dauermagnete in ei-' nem größeren Abstand zueinander zu bringen und dadurch gegenseitige magnetische Beeinflussungen zu unterdrücken. Insbesondere wird es hiermit auch möglich, Fehlmessungen auszuschließen, die auf Atmungs- bzw. Rückhubbewegungen der Kolbenstange beruhen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Schubkolbengetrieben der vorgenannten Art, die bevorzugt zur Hubwegmessung verwendet werden, die Führungsbuchsen in einfacher Weise so auszubilden, daß an ihnen mindestens ein Tast- oder Schaltorgan, wie vor allem ein magnetisch betätigter Näherungsschalter od. dgl. zuverlässig und gegen äußere Einwirkungen geschützt und möglichst auch leicht auswechselbar derart angeordnet werden kann, daß die erforderliche Schaltsicherheit im Einsatz gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsbuchse mindestens eine durch ein lösbares Verschlußglied verschließbare Aufnahmetasche für das Tastoder Schaltorgan aufweist.

Bei dieser Anordnung liegt demgemäß das Tast- oder Schaltorgan geschützt im Inneren der Führungsbuchse und in dichtem Abstand zu der Kolbenstange, wodurch auch die Schaltsicherheit gewährleistet ist. In dieser Hinsicht vorteilhaft ist es, wenn die Aufnahmetasche der Führungsbuchse zur Kolbenstange hin offen ist. Vorzugsweise ist die Aufnahmetasche an einem Flansch der Führungsbuchse angeordnet, der für die Aufnahme des oder der Tast- bzw. Schaltorgane entsprechend dickwandig ausgebildet werden kann. Dabei wird die Anordnung vorteilhafterweise so getroffen, ^!<$aß die zum Flanschumfang geschlossene Aufnahmetasche an ihrer zur -^?v ,. Stirnfläche des Flansches offenen Seite durch das Verschlußglied verschließbar ist. Diese Anordnung ermöglicht es, das Tast- oder Schaltorgan von der Kolbenstangenseite her in Richtung der Kolbenstangenachse in die Aufnahmetasche einzustecken und mit Hilfe des Verschlußgliedes in der Aufnahmetasche zu sichern. Für das Verschlußglied kann ein Deckel verwendet werden, der z.B. mittels Schrauben am Flansch der Führungsbuchse lösbar festgelegt wird.

Es empfiehlt sich, die Aufnahmetasche mit einer Halterung

BAD ORIGINAL

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für das Tast- oder Schaltorgan zu versehen, die zweckmäßig aus einer Hinterschneidung, einer Einsteck- oder Haltenut od.dgl. der Aufnahmetasche besteht. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der im Umriß unrunde Flansch der Führungsbuchse einen radial über den Zylinderkörper vorspringenden Kragen od.dgl. auf, an dem mindestens eine Aufnahmetasche angeordnet ist. Ferner empfiehlt es sich, am Flansch der Führungsbuchse mindestens einen Leitungskanal für die Aufnahme einer elektrischen Anschlußleitung des Tast- oder Schaltorgans anzuordnen, welcher sich von der Aufnahmetasche zu einer Leitungseinführung des Flansches erstreckt. Der Leitungskanal besteht vorzugsweise aus einer an der äußeren Stirnfläche des Flansches angeordneten Nut, die von dem als Verschlußorgan verwendeten Deckel verschlossen wird. Der Deckel erhält zweckmäßig eine der Umrißform des Flansches im wesentlichen entsprechende Umrißform. Ferner empfiehlt es sich, im Bereich des Außenumfangs des Flansches der Führungsbuchse eine die vorgenannte Leitungseinführung bildende axiale Bohrung vorzusehen, die zweckmäßig mit einer Kupplungsarmatur für den Anschluß der elektrischen Kabel versehen ist.

Mit besonderem Vorteil wird die Erfindung bei einem Schubkolbengetriebe verwirklicht, welches zur Hubwegmessung verwendet wird, wobei an seiner Kolbenstange zwei Reihen von Dauermagneten angeordnet sind. Bei dieser Ausführung sind am Flansch der Führungsbuchse zwei, vorzugsweise um 90°, versetzte Aufnahmetaschen vorgesehen, die jeweils über einen Leitungskanal des Flansches mit einer gemeinsamen Leitungseinführung verbunden und durch den gemeinsamen Deckel verschließbar sind. Um eine genaue Ausrichtung der Tastoder Schaltorgane gegenüber den Magnetreihen der Kolbenstange zu erzielen, empfiehlt es sich, die Führungsbuchse in ihrer Winkellage gegenüber dem Zylinderkörper mittels einer Paßfeder zu sichern, die in einer Nut am Außenumfang des Flansches lösbar gehalten ist und in eine Nut des Zy-

linderkörpers einfaßt. "0

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er- ;·;;

läutert. In der Zeichnung zeigen: -f ·

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schubkolbengetriebe im '£ Bereich seines kolbenstangenseitigen Endes in f Seitenansicht, teilweise aufgebrochen im. Axialschnitt; . .;-

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1. ;

Das dargestellte Schubkolbengetriebe ist vorzugsweise zur ;

Verwendung als hydraulischer Rückzylinder zum Rücken einer ; Förder- und/oder Gewinnungsanlage in untertägigen Gewinnungsbetrieben bestimmt und kann hierbei in bekannter Weise Bestandteil eines Ausbauschreitwerks sein. Es besteht aus

dem eigentlichen Zylinderkörper 1 und der Kolbenstange 2, S

die mit ihrem Kolben im Zylinderkörper geführt ist. Der ·■

Zylinderkörper 1 trägt an seinem kolbenstangenseitigen En- Γ

de eine Führungsbuchse 3, die mit einem Außengewinde 4 in ΐ

das Innengewinde am Ende des rohrförmigen Zylinderkörpers ? 1 eingeschraubt ist. Die der Führung der Kolbenstange 2

dienende Führungsbuchse 3 ist, wie üblich, mit einer KoI- %

benstangendichtung und zweckmäßig auch mit einem Schmutz- -';-

abstreifer versehen. ί

Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist *

die Kolbenstange ein Magnetsystem mit zwei Dauermagnetreihen auf, wie dies in der deutschen Patentanmeldung ' P 31 37 951.6 beschrieben ist. Die Magnetreihen sind in Umfangsrichtung der Kolbenstange 2 um 90° gegeneinander versetzt und weisen jeweils mehrere in Achsrichtung der Kolbenstange 2 im vorgegebenen Abstand zueinanderliegende Dauermagnete auf. In Fig. 2 sind zwei Dauermagnete bei 5

gestrichelt angedeutet* Die Dauermagnete 5 befinden sich in Metallkapseln 6, die in Radialbohrungen der Kolbenstange 2 eingelassen und in diesen z.B. durch Preßsitz gehalten sind, wobei die Metallkapseln 6 mit der kreisrunden Umfangsflache der Kolbenstange 2 bündig abschließen.

Die Führungsbuchse 3 weist einen verstärkten Flansch 7 auf, der vor dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinderrohres des Zylinderkörpers 1 liegt. Um die Führungsbuchse 3 in einer vorbestimmten Drehwinkellage an dem Zylinderkörper 1 festzulegen, ist eine Paßfeder 8 vorgesehen, die in einer Nut 9 am Außenumfang des Flansches 7 mittels einer Schraube 10 lösbar gehalten ist und in eine axiale Nut 11 am Ende des Zylinderkörpers 1 einfaßt.

Der Flansch 7 der Führungsbuchse 3 weist eine unrunde Umrißform auf; er ist mit einem über den Zylinderkörper 1 radial vorspringenden Kragen oder. Flanschansatz 12 versehen, in dem sich zwei Aufnahmetaschen 13 befinden, die jeweils ein Tast- oder Schaltorgan, vorzugsweise einen Magnet- bzw. Näherungsschalter 14 aufnehmen. Die Aufnahmetaschen 13 sind in Umfangsrichtung der Kolbenstange 2 um 90° gegeneinander versetzt, so daß die in ihnen befindlichen Näherungsschalter 14 zu den beiden Dauermagnetreihen ausgerichet sind. Die Paßfeder 8 sichert die genaue Ausrichtung der Näherungsschalter 14 gegenüber den beiden Dauermagnetreihen.

Die beiden Aufnahmetaschen 13 sind zur Kolbenstange 2 hin bei 15 offen, so daß die Näherungsschalter 14 sich in dichtem Abstand zu der Kolbenstange 2 befinden. Zum Außenumfang des Flansches 3 hin sind die Aufnahmetaschen 13 geschlossen. An ihrer zur äußeren Stirnfläche 16 offenen Seite sind die Aufnahmetasten 13 mit Hilfe eines lösbaren Verschlußgliedes verschlossen, der aus einem Deckel 17 besteht, dessen .Umrißform derjenigen des Flansches 7 ent-

spricht. Der Deckel 17 ist unter Zwischenlage einer Flachdichtung 19 mittels Schrauben 18 am Flansch 7 festgelegt. -^

Bei gelöstem Deckel 17 lassen sich die Näherungsschalter 14 ^ψ

von der Kolbenstangenseite her in Pfeilrichtung 20 in die ^;'

Aufnahmetaschen 13 einführen. Die Umrißform der Näherungs- !■::'■·

schalter 14 entspricht im wesentlichen derjenigen der Auf- ji\

nahmetaschen 13. Letztere sind mit einer Halterung für die ^z₁

Näherungsschalter 14 versehen, die aus einer Hinterschnei- &

dung 21 im Bodenbereich der Aufnahmetaschen 13 in Gestalt |

einer T-Nut besteht. Die Näherungsschalter 14 weisen ent- ^

sprechende rippenartige Ansätze 22 auf, welche in die V

Hinterschneidungen 21 einfassen, wodurch die Näherungs- f

schalter in ihrer Lage zuverlässig gesichert werden. :

Ära Flansch 7 der Führungsbuchse 3 sind Leitungskanäle 23 I

ausgespart, welche die elektrischen Anschlußleitungen 24 '\

der beiden Näherungsschalter 14 aufnehmen und sich von den i ;

Aufnahmetaschen 13 zu einer gemeinsamen Leitungseinführung f« 25 am Außenumfang des Flansches 7 erstrecken. Die Leitungs- · t

kanäle 23 bestehen aus Nuten, die an der Stirnfläche 16 S

des Flansches 7 angeordnet sind und von dem Deckel 17· ver- I

schlossen werden. Der Flansch 7 weist an seinem radialen |,

Flanschansatz 12 eine die Leitungseinführung 25 bildende r>-

axiale Bohrung 26 auf, in die eine rohrförmige Kupplungs- i*

das '■*

armatur 27 eingeschraubt ist, an der/die Anschlußleitun- V

gen 23 und 24 in einem Schlauchmantel aufnehmende elektri- ;V

sehe Anschlußkabel angeschlossen werden kann. :■

Bei gelöstem Deckel 20 werden die Näherungsschalter 14 von der Kolbenstangeseite her in Pfeilrichtung 20 mit ihren Rippen 22 in die Hinterschneidungen 21 der Aufnahmetaschen

13 eingesteckt und gleichzeitig die Anschlußleitungen 24 · in die Leitungskanäle 23 eingelegt, wodurch die elektrische Verbindung der Näherungsschalter 14 zu der Leitungseinführung 25 hin und der hier befindlichen Kupplungsarmatur

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27 hergestellt wird. Anschließend wird der Deckel 17 unter Zwischenlage der Flachdichtung 19 mit Hilfe der Schrauben _% 18 am Flansch 7 der Führungsbuchse festgelegt, wodurch die Aufnahmetaschen 13 und die Leitungskanäle 23 verschlossen werden.

ι ' Das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel

läßt sich in verschiedener Hinsicht ändern, ohne den Rah-ί
^; men der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ware es auch

möglich, am Flansch 7 der Führungsbuchse 3 nur eine einzige . Aufnahmetasche oder mehr als zwei Aufnahmetaschen für Näherungsschalter oder sonstige Tast- oder Schaltorgane 14 vorzusehen. Die Aufnahmetaschen 13 weisen zweckmäßig in Umfangsrichtung der Kolbenstange 2 eine größere Abmessung auf als in der Richtung radial zur Kolbenstange, so daß geringfügige Drehwinkeländerungen der Kolbenstange 2 gegenüber - ' dem Zylinderkörper 1 keinen Einfluß auf die Schaltsicherheit haben. Die Kolbenstange 2 wird im übrigen durch ihre . Anbindung an dem Anschlußteil gegen übermäßige Drehbewegungen relativ zum Zylinderkörper 1 gehindert. Das Magnetsystem kann auch nur eine einzige Dauermagnetreihe oder

auch mehr als zwei Dauermagnetreihen aufweisen. Auch be-ί

steht die Möglichkeit, anstelle einer oder mehrerer Mag-. :- /■"-■-- netreihen nur einen einzigen Dauermagneten oder aber zwei -I Dauermagnete an der Kolbenstange 2 anzuordnen, letzteres

.I insbesondere dann, wenn nur eine den vollen Ausschub und/

'■\ oder Einschub der Kolbenstange 2 anzeigende Endanzeige ge-

'■; fordert wird.

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Claims

-Br- Ansprüche

1. Schubkolbengetriebe, insbesondere zur Verwendung als Rückzylinder in Bergbau-Gewinnungsbetrieben, mit einem an der Kolbenstange angeordneten Dauermagnetsystem und mit mindestens einem an der Führungsbuchse des Zylinderkörpers angeordneten, magnetisch beeinflußten Tast- oder Schaltorgan, insbesondere einem Näherungsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (3) mindestens eine durch ein lösbares Verschlußglied (17) verschließbare Aufnahmetasche (13) für das Tast- oder-- Schaltorgan

(14) aufweist.

2. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufnahmetasche (13) der Führungsbuchse (3) zur Kolbenstange (2) hin offen ist.

3. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetasche (13) an einem Flansch (7) der Führungsbuchse (3) angeordnet ist. · -

4. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Flanschumfang geschlossene Aufnahmetasche (13) an ihrer zur Stirnfläche (16) des Flansches (7) offenen Seite durch das Verschlußglied (17) geschlossen ist.

5. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (17). aus einem Deckel besteht.

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6. Schubkolbongotriobe nach oinom der Ansprüche 1 bis 5,

ei η d u r c h q e k ο η η /. e i c h η e t , daß die AuTnahmcitaschc (13) mit einer Halterung (21) für das Tast- oder Schaltorgan (14) versehen ist.

7. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung (21) aus einer Hinterschneidung, eine Haltenut od.dgl. der-Aufnahmetasche (13) besteht.

8. Schubkolbengetriebe nach einem, der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der im Umriß unrunde Flansch (7) der Führungsbuchse (3) einen radial"über den Zylinderkörper (1) vorspringenden Kragen oder Flanschansatz (12) aufweist, an dem mindestens eine Aufnahmetasche (13) angeordnet ist.

9. Schubkolbengetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch (7) der Führungsbuchse (3) mindestens ein Leitungskanal (23) für die Aufnahme einer elektrischen Anschlußleitung des Tast- oder Schaltorgans (14) ange^- ordnet ist, welcher sich von der Aufnahmetasche (13) zu einer Leitungseinführung (25) des Flansches (7) erstreckt.

10. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Leitungskanal (23) aus einer Nut des Flansches (7) besteht, die von dem Deckel (17) verschließbar ist.

11. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 9 oder 10, da-" durch gekennzeichnet, daß der Flansch (7) im Bereich seines Außenumfangs eine die Leitungseinführung (.25) bildende axiale Bohrung (26) aufweist.

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12. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Bohrung (26) mit einer Kupplungsarmatur (27) versehen ist.

13. Schubkolbengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (17) eine der Umrißform des Flansches (7) im wesentlichen entsprechende Umrißform aufweist.

14. Schubkolbengetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, wobei an der Kolbenstange zwei Reihen von Dauermagneten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß am Flansch (7) der Führungsbuchse (3) zwei, vorzugsweise um 90°, versetzte Aufnahmetaschen (13) vorgesehen sind, die jeweils über einen Leitungskanal (23) des Flansches mit einer gemeinsamen Leitungseinführung (25) verbunden und durch den gemeinsamen Deckel (17) verschließbar sind.

15. Schubkolbengetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (3) in ihrer Winkellage gegenüber dem Zylinderkörper (1) durch eine Paßfeder (8) gesichert ist, die in einer Nut (9) am Außenumfang des Flansches (7) lösbar gehalten ist und in eine Nut (11) des Zylinderkörpers (1) einfaßt.