DE3611656A1 - Hydraulischer sensor einer anlage des untertagebetriebes, insbesondere des hydraulischen strebausbaus - Google Patents
Hydraulischer sensor einer anlage des untertagebetriebes, insbesondere des hydraulischen strebausbausInfo
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Sensor
einer Anlage des Untertagebetriebes, insbesondere
des hydraulischen Strebausbaus gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruches 1.
Der hydraulische Sensor gemäß der Erfindung ist
vorzugsweise für Anlagen vorgesehen, welche für
den Einsatz in explosionsgefährdeten Betrieben
eingerichtet sind. Explosionsgefahr besteht u.a.
im Steinkohlenbergbau unter Tage bei Anwesenheit
von Grubengas. Das ist vor allem im Abbau der
Fall. Dort wird hydraulischer Gruben-, d.h. vor
allem Strebausbau eingesetzt. Eine derart
ausgedehnte, hydraulische Anlage weist in der
Regel eine Mehrzahl von Meßstellen auf, welche
den hydraulischen Druck überwachen.
Der gemessene Druck muß dann an die Anzeigestelle
weitergegeben werden, welche den Meßwert analog
oder digital sichtbar macht und/oder weitergibt
und häufig in größerer Entfernung von der Meßstelle
angeordnet sein muß. Das ist bereits dann der
Fall, wenn die Druckwerte zentral von einer
Konsole aus überwacht werden, die in einer
Abbaustrecke untergebracht ist. Häufig kommen
jedoch noch erheblich größere Entfernungen
zwischen Meßstelle und Anzeige in Betracht,
namentlich wenn es sich um die Fernwirktechnik
handelt. Die Erfindung ist insbesondere für
hydraulische Anlagen dieser Art vorgesehen, welche
einer Mehrzahl von Druckmeßstellen in größerer
Entfernung von einer Anzeige der Meßwerte aufweisen.
Hierbei kommt es einerseits darauf an, daß trotz
der großen Entfernung die Übermittlung der Meßwerte
nicht gestört und dadurch die Anzeige verfälscht
wird. Andererseits muß auch der eigentliche Wandler
vor Beschädigungen oder gar Zerstörungen geschützt
werden. Gleichwohl ist es erforderlich, Wartungs
und Reparaturarbeiten zu berücksichtigen, die
insbesondere unter den Verhältnissen des Untertage
betriebes nicht vermeidbar sind.
Die Erfindung geht von einem vorbekannten
hydraulischen Sensor aus. Hierbei ist der Sensor
an der Meßstelle eingebaut und weist einen Anschluß
für ein Kabel auf, welches die Entfernung von der
Meßstelle bis zur Anzeige überbrückt und die
elektrischen Signale weitergibt, welche von dem
an der Meßstelle angeordneten Wandler erzeugt
werden. Die von derartigen Wandlern ausgehenden
elektrischen Kabel stellen Signalleitungen dar, die
als elektrische Einrichtungen zu einem technischen
Bereich gehören, für den bei explosionsgefährdeten
Betrieben besondere Vorschriften gelten, für die
eine besondere Sorgfaltpflicht besteht. Im
Steinkohlenbergbau handelt es sich um
Schlagwetterschutz-Vorschriften, nach denen die
Montage und Wartung der Signalleitung und der
Leitungsanschlüsse nur von besonders geschultem
Personal vorgenommen werden darf. Das erschwert
die Wartungs- und Unterhaltungsarbeiten beträchtlich.
Die von dem Sensor gelieferten, in der Regel
analogen elektrischen Signale sind vergleichsweise
schwach. Da sie galvanisch übermittelt werden,
unterliegen sie induktiven und kapazitiven
Einflüssen anderer elektrischer Systeme, die
notwendigerweise in unmittelbarer Umgebung der
Signalleitung untergebracht werden müssen. Größere
elektrische Maschinen und stärkere elektrische
Leitungen stören daher häufig die von den Wandlern
ausgehenden Analogsignale. Schließlich ist der
Drucksensor selbst meist der Gefahr einer
Beschädigung ausgesetzt, wenn er dort angebracht
ist, wo der Druck gemessen wird. Das ist nämlich an der
Stelle der Fall, an der der aktive Teil der hydraulischen
Anlage arbeitet, beim Strebausbau sind es z.B. die
hydraulischen Stempel und Rückzylinder, die
erheblichen mechanischen Beeinträchtigungen durch
äußere Einflüsse ausgesetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
hydraulischen Sensor der als bekannt vorausgesetzten
Art zu schaffen, welcher auf einfache Weise gegen
Störungen von außen unempfindliche Meßsignale der
Meßstelle liefert und mit einem verminderten Wartungs
und Unterhaltungsaufwand auskommt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung ermöglicht die den Wandler aufnehmende
Muffe mit ihrem Schlauchanschluß die Unterbringung des
Sensors an der Meßstelle, also dort, wo das elektrische
Signal benötigt oder weiterverarbeitet wird. Der Wandler
ist auf diese Weise einerseits den starken mechanischen
Beanspruchungen an der Meßstelle entzogen. Andererseits
entfällt die Signalleitung bzw. ist die auf einen
Bereich beschränkt, welcher entweder nicht mehr
besonderer Sorgfalt unterliegt, weil es sich um das
Innere eines Gehäuses handelt, das auch auf einfache
Weise explosionsgeschützt ausgebildet werden kann.
Oder die Signalleitung beschränkt sich auf einen
Bereich außerhalb eines Gehäuses, der störenden
Einflüssen entzogen ist. Die erfindungsgemäß vorgesehene
Fortleitung des unter dem Meßdruck stehenden hydraulischen
Mediums auch über größere Entfernungen durch eine zum
Wandler führende Schlauchleitung macht keine Schwierigkeiten,
weil diese Schläuche nicht wie elektrische Signalleitungen
für ihre Wartung und Montage geschultes personal erfordern.
Sie unterliegen auch nicht Einflüssen, die den für das
Wandlersignal entscheidenden hydraulischen Druck von außen
verfälschen. Da der Wandler in der Muffe untergebracht ist,
schützt die Muffe alle empfindlichen Teile des Wandlers,
insbesondere diejenigen, welche den hydraulischen Druck in
eine elektrische Größe umwandeln.
Vorzugsweise und mit den Merkmalen des Patentanspruches 2
ergibt sich eine besonders einfache, aber auch
widerstandsfähige Unterbringung des Wandlers in der
Muffe. Da diese für eine Schlauchsteckverbindung
eingerichtet ist und solche Verbinder in zahlreichen und
zweckmäßigen Ausführungsformen insbesondere aus dem
Untertagebetrieb bereits bekannt sind, läßt sich der
erfindungsgemäße hydraulische Sensor in die bekannten
Steckverbindungssysteme ohne weiteres einbeziehen. Der
Sensor selbst besteht aus einem einstückigen, abgedrehten
Gehäuse und ist daher ohne großen Aufwand zu fertigen
und einzusetzen.
Mit den Merkmalen des Patentanspruches 3 läßt sich der
Sensor an der Meßstelle auf unterschiedliche Weise
befestigen. Insbesondere eignet sich dafür die Wand
eines Gehäuses, welches eine elektrische Einrichtung
umschließt. Das ist dann besonders einfach, den
hydraulischen Sensor anzubringen, weil dieser mit der
Gehäusewand verschraubt wird und die Dichtung dafür
sorgt, daß das Gehäuse seine Schutzfunktion behält.
Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand
der Figuren in der Zeichnung; es zeigen
Fig. 1 einen hydraulischen Sensor mit angeschlossener
Druckleitung, teilweise im Längsschnitt,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 im Schnitt längs
der Linie II-II und
Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 in
Richtung des Pfeiles III der Fig. 1.
Der hydraulische Sensor (1) gemäß Fig. 1 ist für den
hydraulischen Strebausbau vorgesehen. Ein Hochdruckschlauch
(2) führt zu der entfernten, nicht dargestellten Meßstelle.
Der Sensor (1) sitzt an einer Meßstelle, die mit einer
abgebrochen wiedergegebenen Wand (3) ihres Gehäuses (4)
angedeutet ist. In dem Sensor (1) ist ein Wandler (5)
untergebracht, der den hydraulischen Druck in ein
elektrisches Signal umsetzt.
Dieser Wandler weist eine Membran (8) auf, welche mit
einer Muffe (7) eine Baueinheit bildet. Diese Muffe weist
einen im Durchmesser vergrößerten, außen zylindrischen
Abschnitt (8) auf, welcher zur Aufnahme einer
Schlauchsteckverbindung ausgebildet ist, die in Fig. 2
wiedergegeben ist. Die Schlauchsteckverbindung weist
einen Nippel nach DIN 20043 bei (9) auf und wird mit
Hilfe einer Kupplungsklammer (10) nach DIN 20043
angeschlossen. Der Nippel (9) weist eine Runddichtung
(11) auf, die DIN 20043 entspricht. Im übrigen ist der
Abschnitt (8) der Muffe als Steckmuffe nach DIN 20043
ausgebildet.
Unter der Membran steht der hydraulische Druck in dem
Raum (12) an. Der Druck im Raum (12) entspricht dem
statischen Druck, welcher im Schlauch (2) und damit an der
Meßstelle herrscht. Je nach Druckhöhe verformt sich die
Durchbiegung der Membran (6) wird elektrisch mit Hilfe
eines Dehnungsmeßstreifens (14) gemessen. Die Messung
kann auch auf piezo-elektrischem Wege erfolgen. Die zum
elektrischen Abgriff dienenden Drähte führen zu einer
isolierten Lötstelle (15), die mit einer Kleberschicht
(16) isoliert ist. Die elektrischen Anschlüsse für die
Fortleitung des Meßsignals sind bei (17) angedeutet.
Die Muffe (7, 8) weist auf ihrem Durchmesser
reduzierten, zylindrischen Abschnitt (7) ein Außengewinde
(18) auf. Auf das Außengewinde (18) passen eine Mutter
(19) und eine Kontermutter (20). Auf der gegenüberliegenden
Seite der Gehäusewand (3) umschließt eine Ringdichtung
(21) den zylindrischen Gehäuseabschnitt (7). Bei
Verspannung der Muffe mit der Gehäusewand (3) stützt
sich die Ringdichtung (21) auf einem Ringflansch (22)
ab, welcher den im Durchmesser vergrößerten Teil (8) der
Muffe abschließt.
Die elektrischen Anschlüsse (17 bzw. 15) sind in einem
rohrförmigen Fortsatz (23) der Muffe (7, 8) untergebracht.
Auch dieser Teil ist gemäß dem Ausführungsbeispiel
einstückig mit dem Muffenkörper ausgebildet. Auf diese
Weise sind die elektrischen Anschlüsse versenkt angeordnet
und geschützt.
Im Betrieb wird die Muffe (7, 8) in eine entsprechende
Gehäusebohrung eingesteckt, nachdem die Ringdichtung (21)
aufgezogen ist. Mit Hilfe der Mutter (19) und der
Kontermutter (20) wird die Muffe mit der Gehäusewand (3)
verspannt. Die elektrischen Anschlüsse (17) können nunmehr
mit der elektrischen Einrichtung verbunden werden, die im
Gehäuse (4) untergebracht ist. Mit Hilfe der
Steckverbindung läßt sich der Schlauch bedarfsweis
anschließen bzw. abnehmen.
Claims (4)
1. Hydraulischer Sensor einer Anlage des
Untertagebetriebes, insbesondere des
hydraulischen Strebausbaus, bei der an
einer Meßstelle der hydraulische Druck
gemessen und an eine davon entfernten Anzeige
elektrisch wiedergegeben wird, wobei der
zwischen Anzeige und Meßstelle einbaubare
Sensor als Wandler ausgebildet ist, der den
anstehenden hydraulischen Druck in ein
elektrisches Signal umsetzt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wandler (5) in einer
Muffe (7, 8) untergebracht ist, welche an
einem Ende eine Kupplung (9 bis 12) für einen
zur Meßstelle führenden Schlauch (2) und am
anderen Ende elektrische Anschlüsse (17)
trägt, und daß die Muffe (7, 8) außen einen
Gehäuseanschluß (18) für die Anzeige (4) und
innen eine Membran (14) trägt, welche den
hydraulischen Druck nach außen abschließt
und mit den elektrischen Anschlüssen (17)
verbunden ist.
2. Hydraulischer Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (7, 8)
und die Membran (14) eine Baueinheit bilden,
wobei die Muffe (7, 8) zur Aufnahme einer
Schlauchsteckverbindung (9 bis 12) eingerichtet
ist und versenkt angeordnete elektrische
Anschlüsse (17) aufweist.
3. Hydraulischer Sensor nach einem der Ansprüche
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe
(7, 8) ein Außengewinde (18) und einen Flansch
(22) zur Abstützung einer Ringdichtung (21)
beim Aufschrauben einer Mutter (19) auf das
Außengewinde (18) trägt.
4. Hydraulischer Sensor nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe
(7, 8) einen rohrförmigen Fortsatz (23) aufweist,
in dem die elektrischen Anschlüsse (17)
untergebracht sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863611656 DE3611656A1 (de) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Hydraulischer sensor einer anlage des untertagebetriebes, insbesondere des hydraulischen strebausbaus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863611656 DE3611656A1 (de) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Hydraulischer sensor einer anlage des untertagebetriebes, insbesondere des hydraulischen strebausbaus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3611656A1 true DE3611656A1 (de) | 1987-10-08 |
Family
ID=6298146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863611656 Withdrawn DE3611656A1 (de) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | Hydraulischer sensor einer anlage des untertagebetriebes, insbesondere des hydraulischen strebausbaus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3611656A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0352240A1 (de) * | 1988-07-21 | 1990-01-24 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | Wandler für sehr hohen Druck, insbesondere zur Druckmessung einer hydraulischen Flüssigkeit |
DE4026855A1 (de) * | 1990-08-24 | 1992-03-05 | Siemens Ag | Drucksensor |
DE10217729A1 (de) * | 2002-04-20 | 2003-11-06 | Tuev Anlagentechnik Gmbh Unter | Verfahren für die sicherheitstechnische Überprüfung, Diagnose und Überwachung von Betriebszuständen von Anlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1986
- 1986-04-07 DE DE19863611656 patent/DE3611656A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0352240A1 (de) * | 1988-07-21 | 1990-01-24 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | Wandler für sehr hohen Druck, insbesondere zur Druckmessung einer hydraulischen Flüssigkeit |
DE4026855A1 (de) * | 1990-08-24 | 1992-03-05 | Siemens Ag | Drucksensor |
DE10217729A1 (de) * | 2002-04-20 | 2003-11-06 | Tuev Anlagentechnik Gmbh Unter | Verfahren für die sicherheitstechnische Überprüfung, Diagnose und Überwachung von Betriebszuständen von Anlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE10217729B4 (de) * | 2002-04-20 | 2015-08-13 | TÜV Rheinland Industrie Service GmbH | Verfahren für sicherheitstechnische Überprüfungen von Objekten |
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