DE3334018C2 - Hydraulischer Zylinder mit Hub-Wegmeßeinrichtung - Google Patents

Abstract

Eine vom Einfluß des hohen Druckes im hydraulischen Zylinder unabhängig arbeitende Hub-Wegmeßeinrichtung besteht aus einem der Kolbenstange zugeordneten Tauchkolben, der durch deren Drehbewegung drehbar ist und der mit einem als Wegmeßgeber dienenden Drehpotentiometer verbunden ist. Hierdurch wird die aus der Hauptanmeldung P 3225342.7-24 bekannte Hub-Wegmeßeinrichtung verbessert, wobei die Drehbewegung durch eine auf dem Kolben des Tauchkolbens ausgebildete in Längsrichtung verlaufende Längsnut erzwungen wird.

Description

a) in der Kolbenstange (6) des Schubkolbengetriebes (2, 6) ist mindestens eine aus einer druckdichten Außenhülle (20) und einem darin dreh- und verschiebbar gelagerten Tauchkolben (21) bestehende Tauchkolbenvorrichtung angeordnet, wobei der Tauchkolben (21) eine in seiner Längsrichtung verlaufende Längsnut (19) aufweist, in die ein an der Außenhülle (20) vorgesehener Führungsstift (25) eingreift;

b) das Drehpotentiometer (14) ist in dem aus dem Zylindergehäuse (2) des b'chubkolbengetriebes herausragenden Ende der Kolbenstange (6) angeordnet und mit dem Tauchkolben (21) zug- und druckfest verbunden;

c) die AuSenhülle (20) der Tauchkolbenvorrichtung (20, 21) ist im Zylindergehäuse (2) des Schubkolbengetriebes (2, <i) festgelegt

2. Hydraulisches Schubkolbengetriebe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkabel (16) des Drehpotentiometers (14) zur Außenfläche der Kolbenstange (6) des Schubkolbengetriebes geführt sind und in einem Schutzgehäuse (17) münden.

3. Hydraulisches Schubkolbengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere drehbare Tauchkolben (10) mit den gleichen Drehsinn aufweisenden Längsnuten (19) ineinandergeschachtelt in der hohlen Kolbenstange (6) zug- und druckfest angeordnet und mit dem Drehpotentiometer (14) verbunden sind.

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Schubkolbengetriebe der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Gattung.

Derartige Schubkolbengetriebe werden im Abbaubereich, insbesondere beim Schreitausbau eingesetzt. Im Prinzip ähnlich ausgebildete Schubkolbengetriebe stützen das Gebirge ab, schieben den Förderer vor, ziehen den Schreitausbau nach und werden zum Halten des Strebförderers auf der schiefen Ebene eines einfallenden Flözes als Spannzylinder eingesetzt. Darüber hinaus werden Schubkolbengetriebe dieser Art zum Rükken von Vortriebsmaschinen, Fördererumkehren, zum Spannen der Seile von Einschienenhängebahnen u. ä. verwendet. Je nach Verwendung des Schubkolbengetriebes hat seine Kolbenstellung für die Betriebsüberwachung eine wirtschaftliche und häufig sogar noch wesentlich größere sicherheitliche Bedeutung. So ist zum Beispiel die Länge des Rückweges eines Strebförderers proportional zur Fördermenge des Strebs. Die Stellung des Stützzylinders des Strebausbaus gibt Hinweise auf die von der Gewinnungsmaschine geschnittene Flözmächtigkeit Die Konvergenz des Schreitausbaus deutet auf intensive Gebirgsverformungen hin. Eine besondere sicherheitliche Bedeutung haben die Spannzylinder, die das Abwandern des Strebförderers auf der schiefen Ebene einfallender Flöze vermeiden sollen. Am den genannten Gründen ist versucht worden, die Kolbenstellung hydraulischer Zylinder durch Meßgeber mit Fernübertragung in der Grubenwarte zu registrieren und auszuwerten.

Aus »Fluid-Markt«, 79/80, Seite 32, ist ein hydraulisches Schubkolbengetriebe bekannt das so ausgebildet ist daß jeweils die Stellung des Kolbens ermittelt und an weiter entfernt gelegene Auswertestellen weitergegeben werden kann. Hierzu ist der Kolbenstange ein durch die Bewegung der Kolbenstange betätigter Positionsgeber zugeordnet welcher ein der Kolbenstellung im Zylindergehäuse proportionales Ausgangssignal erzeugt Bei dem Positionsgeber handelt es sich um einen Drehpositionsgeber, offenbar ein Drehpotentiometer, das ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt Aus »Fluid-Markt« 81/82, Seiten 24,26 und 27, sind darüber hinaus verschiedene Möglichkeiten vorgegeben, wie der Weg eines Kolbens und sogar die Geschwindigkeit seiner Bewegung berührungslos ermittelt und zu einer Auswertestelle weitergegeben werden kann. Bei diesen bekannten Schubkolbengetrieben mit Positionsgeber ist von Nachteil, daß der eigentliche Positionsgeber, d. h. also das Drehpotentiometer, außen am Zylindergehäuse angebracht ist. Damit sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um dieses Drehpotentiometer vor Beschädigungen zu schützen. Insbesondere ist es aber nicht möglich, derartige Schubkolbengetriebe für die genannten Einsatzgebiete im uniertägigen Bergbau einzusetzen, weil dort die Schubkolbengetriebe an beiden Enden Anschlagmöglichkeiten "benötigen. Nachteilig ist außerdem, daß bei den bekannten hydraulischen Schubkolbengetrieben die Wege zwischen Kolben und Drehpotentiometer verhältnismäßig groß sind, was wiederum für den Einsatz im untertägigen Bergbau mit seinen beengten Verhältnissen von Nachteil ist. Schließlich treten auch noch Abdichtungsprobleme auf, weil das die Drehung bewirkende Bauteil im Druckraum angeordnet ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte hydraulische Schubkolbengetriebe mit eingebautem Positionsgeber so weiterzuentwickeln, daß es den besonderen Bedingungen des untertägigen Bergbaus genügt und vom im eigentlichen Schubkolbengetriebe herrschenden Druck unabhängig arbeiten kann.

Die Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Integrierung des Drehpotentiometers in die Kolbenstange ist überraschend die Möglichkeit gegeben, derartige ausgebildete hydraulische Schubkolbengetriebe auch im untertägigen Bergbau sicher zu verwenden. Das empfindliche Drehpotentiometer ist damit einmal vor Beschädigungen geschützt und zum anderen so untergebracht, daß eine Verwendung sowohl im Schreitausbau wie in Spannzylindern wie in Schubkolbengetrieben zum Rücken von Vortriebsmaschinen, Fördererumkehren und zum Spannen von Seilen der Einschienenhängebahnen möglich ist. Die ge-

samte Einrichtung zur Ermittlung des jeweiligen Standes des Kolbens im Schubkolbengetriebe ist dabei so untergebracht, daß sie vom eigentlichen Druckmittel im Schubkolbengetriebe unbeeinflußt bleibt Eine genaue Wiedergabe ist damit gesichert und zum anderen lange Standzeiten. Damit ist eine derartige Ausbildung des Schubkolbengetriebes insbesondere für das Einsatzgebiet des untertägigen Bergbaus vorteilhaft geeignet

Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung der Figui en weiter erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen eingefahrenen Zylinder mit Tauchkolben,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen ausgefahrenen Zylinder mit Tauchkolben,

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Zylinder gemäß F i g. 1 im Bereich des Führungsstiftes und

Fig.4 einen Schnitt durch einen Doppel-Teleskop-Drehgeber bzw. Tauchkolben.

F i g. 1 zeigt einen Zylinder 1 bzw. ein Schubkolbengetriebe. Diese Einrichtungen werden so üblicherweise im Bergbau im Strebbereich eingesetzt oder auch für die anderen beschriebenen Einsatzzwecke. Das Zündergehäuse 2 weist Anschlüsse 3, 4 auf. Im Zylindergehäuse 2 ist die Kolbenstange 6 verschieblich gelagert, wobei im dargestellten Beispiel die Kolbenstange 6 vollständig in das Zylindergehäuse 2 eingefahren ist. An der Spitze 8 und an der gegenüberliegenden Seite sind Anschlüsse für den Fixpunkt und das zu verschiebende Arbeitsgerät vorgesehen.

Die Kolbenstange 6 ist hohl ausgebildet In der Bohrung 9 der Kolbenstange 6 ist ein Tauchkolben 10 vorgesehen. Dieser Tauchkolben 10 ist, wie weiter unten noch erläutert wird, zweiteilig ausgebildet

Der Außenmantel Il des Tauchkolbens 10 wird über Führungen 24 und durch die Verlagerung im Zylindergehäuse 2 im Abstand zur Innenwand 12 der Kolbenstange 6 gehalten.

An dem der Verlagerung im Zylindergehäuse 2 gegenüberliegenden Ende des Tauchkolbens 10 ist ein Drehpotentiometer 14 angeordnet, in dem der Tauchkolben 10 ebenfalls fixiert ist Das Drehpotentiometer 14, das somit der Spitze 8 der Kolbenstange 6 zugeordnet ist, wird über Kabel 16 mit der Außenseite 18 der Kolbenstange 6 verbunden. Hier kann eine optische Anzeige geschützt durch das Schutzgehäuse 17 vorgesehen sein, so daß die jeweilige Position df r Kolbenstange 6 auch unmittelbar am Einsatzort abgelesen werden kann.

Der Tauchkolben 10 ist, wie erwähnt, zweiteilig ausgebildet. Dabei ist er mit seiner druckdicht ausgebildeten Außenhüile 20 am Zy'lndergehause 2 gehalten, und gleichzeitig, wie erwähnt über die Führungen 24 in der Bohrung 9 ^eführt In der Außenhülle 20 ist der Kolben 21 verschieblich angeordnet, der mit seinem aus der Außenhülle 20 herausragenden Ende am Drehpotentiometer 14 befestigt ist. Auf dem Außenmantel des KoI-bens 21 sind eine oder mehrere Längsnuten 19 vorgesehen, die im Zusammenwirken mit einem Führungsstift 25 eine Drehbewegung des Kolbens 21 erzwingen.

Über die Dichtungen 22,23 ist eine sichere und dichte Lagerung des Tauchkolbens 10 gegeben.

F i g. 2 zeigt einen Zylinder 1 mit ausgefahrener Kolbenstange 6. Hier wird deutlich, daß durch das Ausfahren der Kolbenstange 6 auch gleichzeitig der Kolben 21 des Tauchkolbens ausgefahren und dabei wie erwähnt verdreht wird. Die Drehbewegung ist proportional der Kolbenstellung, so daß über das Drehpotentiometer 14 eine genaue Beurteilunf der jeweiligen Position der Kolbenstange 6 gewährleistet ist. Bei der in Fig.2 gezeigten Stellung ist der Zylinderraum 26 mit Druckmittel gefüllt und, wie erwähnt, der im Lager 27 gelagerte Kolben 2! voll ausgefahren. Dies wird im übrigen durch die Lage der Längsnut 19 verdeutlicht

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Zylinder mit Zylindergehäuse 2 und Kolbenstange 6 sowie der Außenhülle 20 und dem Kolben 21 des Tauchkolbens 10. Verdeutlicht ist hier die Lage des Führungsstiftes 25, der jeweils in die Längsnut 19 im Kolben 21 eingreift

F i g. 4 verdeutlicht die Ausbildung eines Doppel-Teleskop-Drehgebers, wobei innerhalb der Außenhülle 20 ein oder mehrere Kolben 21,21' drehbeweglich gelagert sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Schubkolbengetriebe für den Unterstützungsausbau oder für die Vorschubvorrichtungen von Gewinnungs- und Fördereinrichtungen des Bergbaus, bestehend aus einem Zylindergehäuse, einem darin verschiebbaren, eine Kolbenstange tragenden Kolben sowie einem als Drehpotentiometer ausgebildeten Positionsgeber, welcher über die Kolbenstange des Schubkolbengetriebes betätigbar ist und ein der jeweiligen Kolbenstellung im Zylindergehäuse proportionales Ausgangssignal erzeugt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: