DE8506532U1 - Wegmesseinrichtung mittels linearpotentiometer fuer den einsatz im untertaegigen bergbau - Google Patents

Description

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15.02.1985 Me/Sk Gw 8509

Gebrauchsmusteranmeldung

der Firma

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen

Wegmeßeinrichtung mittels Linearpotentiometer für den Einsatz im untertägigen Bergbau

Die Erfindung betrifft eine Wegmeßeinrichtung mittels Linearpotentiometer für den Einsatz im untertägigen Bergbau, insbes. zur Erfassung des Kolbenhubs hydraulischer Arbeitszylinder.

Wegmeßeinrichtungen zur Erfassung des Kolbenhubs hydraulischer Arbeitszylinder sind in vielfältiger Ausführungsform bekannt. Beispielsweise ist durch die DE-OS 23 39 324 ein hydraulischer Arbeitszylinder mit Wegmeßeinrichtung bekannt, bei dem in die Axialbohrung der Kolbenstange ein als Spindel ausgebildeter Tauchkolben einfaßt, der beim Kolbenhub in Drehung versetzt wird und dabei ein Drehpotentiometer antreibt, welches am Zylinderboden des Arbeitszylinders außenseitig angebaut ist. Bei diesem bekannten Wegmeßsystem liegt das Drehpotentiometer also relativ ungeschützt außerhalb des eigentlichen Arbeitszylinders, so daß dieses System für den rauhen Untertagebetrieb nicht geeignet erscheint.

Weiter sind durch die DE-OS 32 25 342 und die PCT-Offenlegungsschrift WO 81/03 679 hydraulische Arbeitszylinder bekannt, in die das Wegmeßsystem integriert ist. Der Kolbenhub wird in beiden Fällen durch ein Drehpotentiometer erfaßt, welches von Tauchkolben verschiedener Ausführungsformen betätigt wird. Diese Wegmeßein-

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richtungen liegen zwar geschützt innerhalb des jeweiligen hydrau— = lischen Arbeitszylinders, jedoch sind sie dennoch nicht für den
Einsatz im untertägigen Bergbau geeignet, da Schubkolbengetriebe
t.nter Tage nicht mit Hydrauliköl, sondern mit einer Wasser/Öl-Emulsion betrieben werden müssen, was bei nicht zu vermeidenden ; Undichtigkeiten zum Kurzschluß und somit zur Zerstörung des f|

Drehpotentiometers führt. f

Weiterhin gehört es zum Stand der Technik, einen in eine Kolbenstangenbohrung einfassenden Tauchkolben als Linearpotentiometer
auszubilden, mit dessen Hilfe die Hubwege des Kolbens des Ar- | beitszylinders gemessen werden (Europäische Offenlegungsschrift i'

(SJ 0 074 266). Linearpotentiometer sind in der Regel bei vergleich- i

ft barer Genauigkeit robuster als entsprechende Drehpotentiometer, ;* im Prinzip treten jedoch bei integrierten Wegmeßeinrichtungen | mittels Linearpotentiometer die gleichen Probleme wie bei den | vorbeschriebenen Wegmeßeinrichtungen mittels Drehpotentiometer
auf.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Wegmeßeinrichtung
mittels Linearpotentiometer für den Einsatz im untertägigen Bergbau, insbesondere zur Erfassung des Kolbenhubs hydraulischer
Arbeitszylinder, zu schaffen, welche einerseits kurzschlußunempfindlich und andererseits bergbautauglich, d. h. robust und schlagwettergeschützt, ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Linearpotentiometer im Kolbenraum eines ölgefüllten Schubkolbengetriebes
angeordnet ist, derart, daß das Linearpotentiometergehäuse am Zylinderboden des Schubkolbengetriebes befestigt ist und in die
hohle Kolbenstange einfaßt, während der Schieber des Linearpotentiometers am Stangenkopf des Schubkolbengetriebes angelenkt ist,
und daß in dem durch eine Führungshülse und den Zylindermantel
gebildeten Ringraum ein stangenloser Plungerkolben dichtend geführt ist, wobei die dem Zylinderboden zugewandte Seite des Ringraums hydraulisch kommunizierend mit dem Kolbenraum und die andere
Seite des Ringraums mit der Grubenatmosphäre verbunden ist.

• · III

Erfindungsgemäß ist das Linearpotentiometer also nicht direkt in den hydraulischen Arbeitszylinder integriert, sondern in ein als Schutzgehäuse dienendes Schutzkolbengetriebe eingebaut, das nicht an die mit Wasser/Öl-Emulsion betriebene Strebhydraulik angeschlossen ist, sondern mit einer hermetisch abgedichteten ölfüllung versehen ist. Auf diese Weise ist das Linearpotentiometer einerseits optimal gegen Beschädigungen geschützt und andererseits kurzschlußsicher untergebracht. Außerdem verhindert das öl eine Korrosion des Linearpotentiometers und sichert durch seine Schmierwirkung eine hohe Lebensdauer der gesamten Wegmeßeinriclitüriy. Da die öifüllung bauartbedingt lediglich innerhalb des Schubkolbengetriebes hin- und hergeschoben wird und nicht druckbehaftet ist, ist die erfindungsgemäße Wegmeßeinrichtung relativ leicht hermetisch abzudichten und somit schlagwettergeschützt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die dem Zylinderboden abgewandte Seite des Ringraums unter Zwischenschaltung einer Luftfilterpatrone mit der Grubenatmosphäre verbunden. Auf diese Weise v/ird eine Verschmutzung des Schubkolbengetriebes und somit erhöhter Verschleiß verhindert. Die öleinfüllöffnung mündet erfindungsgemäß vorteilhafterweise in die dem Zylinderboden zugewandte Seite des Ringraumes, während das Anschlußkabel des Linearpotentiometers seitlich aus de.a Zylinderboden herausgeführt ist und in eine Steckkupplungsbuchse mündet.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Wegmeßeinrichtung parallel zum eigentlichen hydraulischen Arbeitszylinder angeordnet, so daß sich die Spannung des Linearpotentiometers linear mit dem Kolbenhub ändert.

Vorteilhafterweise sind der Raum zwischen Führungshülse und Kolbenstange hydraulisch kommunizierend mit dem Kolbenraum verbunden, so daß sich eine Verbindung dieses Raumes mit der Grubenatmosphäre erübrigt.

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Zusammenfassend ist festzuhalten, daß durch die erfindungsgemäße ric^iucuciiu iuiiuuiiy ciiAC nuyixuimcx u £ui Diiaaounvj tue ο nuuwcyca von hydraulischen Arbeicszylindern geschaffen wird, welche als robust und schlagwettergeschützt anzusehen ist und die gewartet und ggf. ausgetauscht werden kann, ohne den Einsatz des eigentlichen Arbeitszylinders und somit in der Regel der gesamten zugeordneten Vorrichtung zu beeinträchtigen.

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Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Beispieles näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungemäße Wegmeßeinrichtung mittels Linearpotentiometer, teilweise geschnitten.

Die erfindungsgemäße Wegmeßeinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Schubkolbengetriebe 2 mit darin angeordnetem Linearpotentiometer 3.

Das Schubkolbengetriebe 2 besteht im wesentlichen aus dem Zylindermantel 4, dem Zylinderboden 5, der Kolbenstangenführung 6, einer zwischen Zylinderboden 5 und Kolbenstangenführung 6 eingefügten Führungshülse 7, der Kolbenstange 8 mit dem einstückig angeformten Kolben 9 sowie dem kolbenstangenlosen Plungerkolben 10. Der Plunqerkolben 10 ist in dem Ringraum ¹1, welcher sich zwischen der Führungshülse 7 und dem Zylindermantel 4 ergibt, dichtend geführt. Durch eine oder mehrere Bohrungen 12 am zylinderbodenseitigen Ende der Führungshülse 7 besteht eine hydraulische Verbindung zwischen dem Ringraum 11 und dem Kolbenraum 13.

In die hohle, aus Kolbenstange 8 und Kolben 9 bestehende, Einheit greift das dichtend im Zylinderboden 5 befestigte Linearpotentiometergehäuse 14 ein, während der gegenüber dem Linearpotentiometergehäuse 14 teleskopierbare Schieber 15 des Linearpotentiometers 3 am Stangenkopf 16 angelenkt ist. Der zwischen Kolben 9 und Kolbenstangenführung 6 gebildete Raum 17 ist gleichfalls hydraulisch über Verbindungsbohrungen 18 mit dem Kolbenraum 13 gekoppelt.

Das Anschlußkabel 19 des Linearpotentiometers 3 ist seitlich aus dem Zylinderboden 5 herausgeführt und mündet in eine Steckkupplungsbuchse 20. Die dem Zylinderboden 5 abgewandte Seite des Ringraumes 11 ist unter Zwischenschaltung einer Luftfilterpatrone 21 mit der Grubenatmosphäre verbunden. Am Zylinderboden 5 igt seitlich eine verschließbare, in die dem Zylinderboden zugewandte Seite des Ringraumes 11 einmündende öleinfUllöffnung 22 angeordnet.

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Die Funktion der vorbeschriebenen Wegmeßeinrichtung 1 ist folgende :

Im vollausgefahrenen Zustand der Kolbenstange 8 des Schubkolbengetriebes 2 kommt der Kolben 9 zur Anlage an der Kolbenstangenführung 6. Gleichzeitig ist auch der Schieber 15 des Linearpotentiometers 3 vollständig aus dem Linearpotentiometergehäuse 14 ausgefahren. Der Plungerkolben 10 befindet sich in seiner dem Zylinderboden 5 maximal angenäherten Stellung.

Beim Einschub der Kolbenstange 8 in das Schubkolbengetriebe 2 schiebt im gleichen Maße der Schieber 15 des Linearpotentiometers 3 in das Linearpotentiometergehäuse 14 ein. Letzteres wird durch eine Spannungsänderung angezeigt. Das durch den Einschub des Kolbens 9 samt Kolbenstange 8 in das Schubkolbengetriebe verdrängte Hydrauliköl wird einerseits durch die Bohrungen 12 in den Ringraum 11 verdrängt, so daß sich der Plungerkolben 10 vom Zylinderboden 5 wegbewegt, und zum anderen durch die Verbindungsbohrungen 18 in den zwischen Kolben 9 und Kolbenstangenführung 6 gebildeten Raum 17 geschoben. Da die dem Stangenkopf 16 zugewandte Seite des Kingraums 11 ständig über die Luftfilterpatrone 21 mit der Grubenatmosphäre verbunden ist, kann sich innerhalb des Schubkolbengetriebes keinerlei Druck aufbauen, so daß sämtliche Dichtungen als Niederdruckdichtungen ausgeführt werden können. Um einen Druckaufbau unter allen Umständen zu verhindern, werden die zu verdrängenden Volumina so gewählt, daß der Plungerkolben 10 im voll eingeschobenen Zustand des Schubkolbengetriebes nicht an der Kolbenstangenführung 6 anschlägt.

Durch die Erfindung wird eine robuste und schlagwettergcschützte Wegmeßeinrichtung geschaffen, welche vorteilhafterweise parallel zum eigentlichen hydraulischen Arbeitszylinder angeordnet wird, wobei es ohne weiteres möglich ist, die Wegmeßeinrichtung direkt mit dem hydraulischen Arbeitszylinder zu koppeln.

Bezugszeichenliste ·· ·	Wegmeßeinrichtung	• · t ·	• · · ι »
1	Schubkolbengetriebe
2	Linearpotentiometer
3	ZyIindermantel
4	Zylinderboden
5	Kolbenstangenführung
6	Führungshülse
7	Kolbenstange
δ	Kolben
9	Plungerkolben
10	Ringraum
11	Bohrung
12	Kolbenraum
13	Linearpotentiometergehäuse
14	Schieber
15	Stangenkopf
16	Raum
17	Verb indu ng sb^hrungen
18	Anschlußkabel
19	Steckkupplungsbuchse
20	Luftfilterpatrone
21	öleinfüllöffnung
22

Claims (6)

1*5.02.1985 Me/Sk Gw 8509 Schutzansprüche

1. Wegmeßeinrichtung mittels Linearpotentiometer für den Einsatz im untertägigen Bergbau,- insbes. zur Erfassung des Kolbenhubs hydraulischer Arbeitszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das Linearpotentiometer (3) im Kolbenraum {13) eines ölgefüllten Schubkolbengetriebes (2) angeordnet ist, derart, daß das Linearpotentiometergehäuse (14) am Zylinderboden (5) des Schubkolbengetriebes (2) befestigt ist und in die hohle Kolbenstange (8) einfaßt, während der Schieber (15) des Linearpotentiometevrs (3) am Stangenkopf (16) des Schubkolbengetriebes (2) angelenkt ist, und daß in dem durch eine Führungshülse (7) und den Zylindermantel (4) gebildeten Ringraum (11) ein stangenloser Plungerkolben (10) dichtend geführt ist, wobei die dem Zylinderboden (5) zugewandte Seite des Ringraums (11) hydraulisch kommunizierend mit dem Kolbenraum (13) und die andere Seite des Ringraums (11) mit der GrubenatmoSphäre verbunden ist.

2. Wegmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zylinderboden (5) abgewandte Seite des Ringraumes (11) unter Zwischenschaltung einer Luftfilterpatrone (21) mit der Grubenatmosphäre verbunden ist.

3. Wegmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine, in die dem Zylinderboden (5) zugewandte Seite des Ringraumes (11) einmündende, verschließbare öleinfüllöffnung (22).

4« Wegmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußkabel (19) des Linearpotentiometers (3) seitlich aus dem Zylinderboden (5) herausgeführt ist und in eine Steckkupplungsbuchse (20) mündet.

5. Wegmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung (1) parallel zum eigentlichen hydraulischen Arbeitszylinder angeordnet ist.

6. Wegmeßeinrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Raum (17) zwischen Führungshülse (7) und Kolbenstange (8) hydraulisch kommunizierend mit dem Kolbenraum (13) verbunden ist.