DE3306205A1 - Hubmessvorrichtung fuer hydraulische schubkolbengetriebe, insbesondere fuer schreit- und/oder rueckzylinder zur verwendung in bergbau-untertagebetrieben - Google Patents

Description

• Die bekannte Hubmessung mittels Dauermagnete ist mit einem
• verhaltnismäßig hohen Fertigungsaufwand verbunden. Außerdem können sich Schwierigkeiten durch Fremdmagnetfelder an der Kolbenstange ergeben, welche zu Fehlschaltungen führen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wegmeßvorrichtung für hydraulische Schubkolbengetriebe, insbesondere für Schreit-und/oder Rückzylinder zu schaffen, mit der sich ohne übermäßig hohen Bauaufwand eine zuverlässige Hubmessung auch unter schwierigen Einsatzbedingungen, wie sie unter Tage anzutreffen sind, erreichen läßt.
• Diese.Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Kolbenstangenbohrung des Schubkolbengetriebes ein gegen dessen Zylinderboden abgestützter Hilfskolben geführt ist, und daß die Kolbenstangenbohrung in hydraulischer Verbindung mit einem den Hub des Schubkolbengetriebes messenden Meßzylinder steht, der mit einem von seinem Füllungsgrad abhängigen Meß- und/oder Anzeigeglied versehen ist.
• Nach der Erfindung wird also der Hub des Schubkolbengetriebes mit Hilfe eines kleinen Hilfskolbens gemessen, der am Boden des Zylinderteils des Schubkolbengetriebes abgestützt und befestigt ist und der in einer sich durch den Kolben und die Kolbenstange des Schubkolbengetrieben axial erstrekkenden Kolbenstangenbohrung derart verschiebbar ist, daß er beimEinschub des Schubkolbengetriebes Meßflüssigkeit aus der Kolbenstangenbohrung in einen kleinen Meßzylinder verdrängt. Die verdrängte Menge an Meßflüssigkeit ist ein Maß für den Hub des Schubkolbengetriebes. Sie läßt sich mit Hilfe des dem Meßzylinder zugeordneten Meß- und/oder Anzeigegliedes zur wegabhängigen Steuerung und/oder zur Hubanzeige auswerten. Um einen Meßzylinder von verhältnismäßig kleiner Länge zu erhalten, ist der Durchmesser des Meßzylinders zweckmäßig größer als der Durchmesser der Kolbenstangenbohrung des Schubkolbengetriebes.
• Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn in dem mit der Kolbenstangenbohrung kommunizierend verbundenen Meßzylinder ein federbelasteter Meßkolben angeordnet wird, der unter der Rückstellkraft der Federvorrichtung die Meßflüssigkeit beim Aus schub des Schubkolbengetriebes in die Kolbenstangenbohrung zurückdrückt. Anstelle des Kolbens kann in dem Meßzylinder aber auch ein anderes von der Meßflüssigkeit beaufschlagtes Stellglied, z.B. eine Membrane od.dgl., angeordnet sein.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Meßzylinder mit einem elektrischen Weggeber versehen. Der Meßkolben weist hierbei zweckmäßig einen kolbenstangenartigen Kolbenansatz auf, der zur Lieferung von hubabhängigen elektrischen Signalen mit dem elektrischen Weggeber, insbesondere einer Induktionsspule, einem Potentiometer oder elektrischen Schaltorganen u.dgl. zusammenwirkt.
• Es empfiehlt sich, den Meßzylinder zugleich mit einer den Hub des zugeordneten Schubkolbengetriebes anzeigenden Anzeigevorrichtung zu versehen. Dabei kann der Meßzylinder eine Skala mit einem zugeordneten Anzeigeorgan aufweisen, welches von dem Meßkolben oder einem hiermit gekoppelten Element gebildet wird. Bei einer besonders einfachen Ausgestaltungsform weist der Meßzylinder ein Sichtfenster auf, durch das hindurch sich die jeweilige Stellung des Meßkolbens beobachten läßt. Eine entsprechend geeichte Skala ermöglicht es, den Hubweg des Schubkolbengetriebes am Meßzylinder unmittelbar abzulesen.
• Der Meßzylinder kann mit dem Schubkolbengetriebe zu einer Baueinheit verbunden sein. Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, den Meßzylinder über eine hydraulische Leitungsverbindung an die Kolbenstangenbohrung des Schubkolbengetriebes anzuschließen.
• Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 im Axialschnitt ein hydraulisches Schubkolbengetriebe mit einer erfindungsgemäßen Hubmeßvorrichtung; Fig. 2 und 3 zwei weitere Ausführungsformen eines Meßzylinders.
• In Fig. 1 ist ein hydraulisches Schubkolbengetriebe 1 dargestellt, welches vorzugsweise als Rück- und/oder Schreitzylinder für untertägige Gewinnungsanlagen bzw. Ausbausysteme dient und aus dem Zylinderteil 2, dem darin geführten Kolben 3 und der Kolbenstange 4 besteht. Die Kolbenstange 4 weist eine axiale Kolbenstangenbohrung 5 auf, die sich von dem freien Kolbenstangenende bis zu dem Kolben 3 und durch diesen hindurch erstreckt. In der Kolbenstangenbohrung 5 gleitet ein Hilfskolben 6, der den Kolben 3 durchgreift und am Zylinderboden 7 des Zylinderteils 2 abgestützt und befestigt ist. Der Hilfskolben 6 besteht aus einer dünnen Rundstange von z.B. acht bis fünfzehn Millimeter Durchmesser. Der Kolben 3 weist eine die Kolbenstangenbohrung 5 am Hilfskolben 6 abdichtende Dichtung 8 auf.
• Die Kolbenstangenbohrung 5 ist am freien Ende der Kolbenstange 4 über eine hydraulische Leitungsverbindung 9, z.B.
• eine Schlauchleitung mit einem Meßzylinder 10 verbunden, dessen Durchmesser größer ist als die Kolbenstangenbohrung 5.
• In dem Meßzylinder 10 gleitet ein Meßkolben 11, der auf seiner Rückseite von einer Federvorrichtung 12 belastet ist.
• Der Meßkolben 11 weist rückseitig einen kolbenstangenartigen axialen Ansatz 13 auf, der in eine axiale Bohrung oder Öffnung 14 eines elektrischen Weggebers 15 einfaßt. Der elektrische Weggeber 15 besteht z.B. aus einer in einem elektrischen Kreis liegenden Induktionsspule 15.
• Es ist erkennbar, daß beim Einschub des Schubkolbengetriebes 1 Meßflüssigkeit von dem Hilfskolben 6 aus der Kolbenstangenbohrung 5 über die Leitungsverbindung 9 in den Zylinderraum 16 des Meßzylinders 10 verdrängt wird, wobei der Meßkolben 11 eine Hubbewegung entgegen der Rückstellkraft der Federvorrichtung 12 ausführt. Dabei taucht der axiale Kolbenansatz 13 tiefer in die Bohrung bzw. Öffnung des elektrischen Weggebers 15 ein, wodurch sich der elektrische Wert im Kreis des elektrischen Weggebers 15 ändert. Auf diese Weise wird ein von der jeweiligen Stellung des Kolbens 3 des Schubkolbengetriebes 1 abhängiger elektrischer Meßwert erhalten, der zur Hubmessung und/oder zur Hubanzeige ausgenutzt wird.
• Der elektrische Weggeber 15 kann, wie erwähnt, aus einer Induktionsspule bestehen. Statt dessen kann er aber auch aus einem anderen Meßglied, z.B. einem elektrischen Potentiometer bestehen, dessen Abgriff durch den mit dem Meßkolben 11 hubbeweglichen Kolbenansatz 13 verstellt wird. Man erhält in diesem Fall ein vom Hub des Kolbens 3 des Schubkolbengetriebes 1 abhängiges Spannungssignal, welches zur Steuerung und/ oder Anzeige verwertet wird.
• Beim Einschub des Schubkolbengetriebes 1 drückt der unter der Rückstellkraft der Federvorrichtung 12 stehende Meßkolben 11 die Meßflüssigkeit aus dem Zylinderraum 16 des Meßzylinders 10 über die Leitung 9 in die Kolbenstangebohrung 5 zurück.
• Mit Hilfe der beschriebenen Hubmeßvorrichtung läßt sich eine zuverlässige Hubanzeige für das Schubkolbengetriebe 1 verwirklichen. Dabei kann der Meßzylinder 10 selbst mit einer entsprechenden Anzeigevorrichtung versehen sein. Fig. 2 zeigt einen Meßzylinder 10, der an seiner Zylinderwandung mit einem axialen Sichtfenster 17 versehen ist, durch das hindurch sich die jeweilige Stellung des Meßkolbens 11 beobachten läßt. Am Sichtfenster kann eine Skala 18 angeordnet sein. Der Meßkolben 11 bewegt sich unter der Skala hinweg, wenn das Schubkolbengetriebe 1 ein- und ausgefahren wird. An der Skala 18 kann der jeweilige Hub des Schubkolbengetriebes in Abhängigkeit von der jeweiligen Position des Meßkolbens 11 abgelesen werden.
• Das in Fig. 2 gezeigte Gerät kann nur als Anzeigegerät Verwendung finden, an dem sich der Hub des Schubkolbengetriebes 1 ablesen läßt. Auf die Anordnung eines elektrischen Weggebers, z.B. des Weggebers 15 gemäß Fig. 1 kann in diesem Fall verzichtet werden. Auch kann ggf. die Rückstellfeder 12 entfallen. Statt dessen kann das Anzeigegerät nach Fig. 2 aber auch zugleich zur Steuerung eines anderen hydraulischen Schubkolbengetriebes oder einer Gruppe anderer hydraulischer Schubkolbengetriebe Verwendung finden. In diesem Fall wird das Anzeigegerät nach Fig. 2 mit dem beschriebenen elektrischen Weggeber ausgestattet.
• Das in Fig. 3 dargestellte Meßgerät unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß auf dem Hubweg des kolbenstangenartigen Ansatzes 14 des Meßkolbens 11 mehrere elektrische Schaltorgane 19 angeordnet sind, die bei der Hubbewegung des Meßkolbens 11 von dessen kolbenstangenartigen Ansatzes 14 nacheinander betätigt werden und auf diese Weise hubabhängige elektrische Signale liefern, welche zur Messung bzw. zur Anzeige des jeweiligen Kolbenhubs des Schubkolbengetriebes 1 dienen. Die Schaltung der Schaltorgane 19 durch den kolbenstangenartigen Ansatz 14 kann durch mechanischen Kontakt oder auch auf magnetischem Wege berührungslos erfolgen.
• Es besteht die Möglichkeit, den Meßzylinder 0 unmittelbar am Schubkolbengetriebe 1 anzubauen. Bei einer Fernanzeige oder Fernsteuerung läßt sich das von dem Meßzylinder 10 gebildete Meßgerät aber auch getrennt von dem zugeordneten Schuhkolbengetriebe 1 anordnen. In jedem Fall ist der Meßzylinder 10 über die Leitungsverbindung 9 mit der Kolbenstangenbohrung 5 kommunizierend verbunden.

Claims (9)

Ansprüche :

1. Vorrichtung zur Hubmessung von hydraulischen Schubkolbengetrieben, insbesondere von Rück- und Schreitzylindern für untertägige Ausbau- und/oder Gewinng sanlagen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß in einer Kolbenstangenbohrung (5) des Schubkolbengetriebes (1) ein gegen den Zylinderboden (7) abgeo stützter Hilfskolben (6) geführt ist und daß die KP1-benstangenbohrung (5) in hydraulischer Verbindung mit einem den Hub des Schubkolbengetriebes (1) messenden Meßzylinder (10) steht, der mit einem von seinem Fall lungsgrad abhängigen Meß- und/oder Anzeigeglied ver sehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Durchmesser des Meßzylinders (10) größer ist als der Durchmesser der Rolbenstangenbohrung (5).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem mit der Kolbenstangebohrung (5) kommunizierend verbundenen Meßzylinder (10) ein federbelasteter Meßkolben (11) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Meßzylinder (10) mit einem elektrischen Weggeber (15, 19) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Meßkolben (11) einen Kolbenansatz (13) aufweist, der zur Lieferung von hubabhängigen elektrischen Signalen mit einem elektrischen Weggeber, insbesondere einer Induktionsspule (15), einem Potentiometer, elektrischen Schaltorganen (19) od.

dgl. zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Meßzylinder (10) mit einer den Hub des Schubkolbengetriebes (1) anzeigenden Anzeigevorrichtung versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Meßzylinder (10) eine Skala (18) mit einem zugeordneten Anzeigeorgan aufweist, welches von dem Meßkolben (11) oder einem hiermit gekoppelten Element gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Meßzylinder (10) zur Beobachtung der Meßkolbenstellung mit einem Sichtfenster (17) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Meßzylinder (10) mit dem Schubkolbengetriebe (1) zu einer Baueinheit verbunden ist.