DE8534308U1 - Working cylinder with additive travel measurement - Google Patents
Working cylinder with additive travel measurementInfo
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Description
BERGWERKSVERBAND GMBHMINING ASSOCIATION GMBH
4300 Essen 13 (Kray)4300 Essen 13 (Kray)
ZV-PV1/42/85 Ha/Lü 11.11.1988ZV-PV1/42/85 Ha/Lü 11.11.1988
Arbeitszylinder mit addierender WegmessungWorking cylinder with additive travel measurement
Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder, insbesondere für den hydraulischen Strebausbau des untertägigen Bergbaus mit einem in die hohle Kolbenstange integrierten, eine kalibrierte Steigung aufweisenden Drehtauchkolben und nachgeschaltetem, als Wegmeßgeber dienenden Drehpotentiometer.The invention relates to a working cylinder, in particular for hydraulic longwall support in underground mining with a rotary plunger integrated into the hollow piston rod, having a calibrated pitch and a downstream rotary potentiometer serving as a displacement sensor.
Zur Messung des Abbaufortschrittes werden ablaufende Seile benutzt, die von einer Vorratsrolle über eine kalibrierte Heßrolle laufen, deren Drehungen auf ein Zählwerk übertragen werden. Die Seile können dabei durch hereinbrechende Dachschichten oder durch die Schilde selbst so beansprucht werden, daß sie reißen. Durch derartige Beanspruchungen oder auch nur durch entsprechendes Langziehen der Seile treten Fehler auf, die um so größer sind, je größer das Einfallen ist, da dann die Seile auch noch durch das Abrutschen des Haufwerks auf der schiefen Ebene des Flözes zusätzlichTo measure the progress of mining, running ropes are used that run from a supply roll over a calibrated hoist roll, the rotation of which is transmitted to a counter. The ropes can be subjected to such stress by collapsing roof layers or by the shields themselves that they break. Such stresses or even just by pulling the ropes out too long cause errors that are greater the greater the collapse, as the ropes are then also subjected to additional stress by the heap slipping down the inclined plane of the seam.
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beansprucht werden. Um derartige Fehler auszuschalten, sind in die Arbeitszylinder entsprechende Meßwertgeber integriert worden. Dies wird mit einem bekannten Arbeitszylinder erreicht, bei dem der Hub des Zylinders durch einen in die hohle Kolbenstange integrierten Drehtauchkolben mit nachgeschaltetem Drehpotentiometer meßtechnisch erfaßt wird. Über diese bekannte Meßeinrichtung wird der Rückweg der Musbaueinheiten durch Messung Vür und nach dsm Rücken ermittelt und fernübertragen (nach Patentanmeldung P 32 25 342.7-24).To eliminate such errors, appropriate measuring sensors have been integrated into the working cylinders. This is achieved with a known working cylinder in which the stroke of the cylinder is measured by a rotary plunger integrated into the hollow piston rod with a rotary potentiometer connected downstream. Using this known measuring device, the return path of the mechanical units is determined by measuring before and after the back and is transmitted remotely (according to patent application P 32 25 342.7-24).
Nachteilig bei diesen bekannten Geräten ist, daß sie bei auftretenden Störungen in der Energieversorgung nicht rechtzeitig abgefragt werden können und dann unrichtige Informationen weitergeben. Dies kann beispielsweise bei Spannungsabschaltungen wegen Überladung der Fördermittel oder wegen zu großer Grubengaskonzentrationen auftreten. Während dieser Unterbrechungen kann aber auf das Rücken des Ausbaus nicht verzichtet werden, so daß dann die geschilderten Fehlinformationen auftreten.The disadvantage of these known devices is that they cannot be queried in time when there are disruptions in the power supply and then pass on incorrect information. This can happen, for example, when the power is switched off due to overloading of the conveyor equipment or due to excessive mine gas concentrations. During these interruptions, however, the expansion cannot be avoided, so that the described incorrect information then occurs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeit der integrierten Wegmeßeinrichtungen auch bei Stromausfall zu sichern.The invention is based on the task of ensuring the operation of the integrated position measuring devices even in the event of a power failure.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Drehpotentiometer mit einen zweiten, im Verhältnis 10 : 1 ins Langsame untersetzt arbsitendes Drehpotentiometer additiv messend, mechanisch verbunden ist.The object is achieved according to the invention in that the rotary potentiometer is mechanically connected to a second rotary potentiometer which operates at a ratio of 10:1 and measures additively.
Während das erste durchdrehende Potentiometer in Verbindung mit dem Drehtauchkolben mit der kalibrierten Steigung, die Zentimeter mißt, weil eine Drehung um 360 ° gleich 1000 mm sind, ermittelt das zweite Drehpotentiometer aufgrund derWhile the first rotating potentiometer in conjunction with the rotary plunger with the calibrated pitch measures the centimetres, because a rotation of 360 ° is equal to 1000 mm, the second rotary potentiometer determines the
Untersetzung die vom Drehtauchkolben zurückgelegten Meter. Damit wird es möglich, einen Abbaufortschritt von bis zu iO m mechanisch zu speichern, so daß auch bei den geschilderten Ausfällen und Störungen eine sichere Ermittlung und spätere Abfragung der entsprechenden Werte möglich ist. Besonders vorteilhaft dabei ist, daß dies durch eine Kombination von zwei mechanisch miteinander gekoppelten SrshpoteritiGEüetGrrs möglich ist, slso ohns wsssntlichsr, mechanischen bzw. meßtechnischen Aufwand.Reduction of the meters covered by the rotary plunger. This makes it possible to mechanically store a mining progress of up to iO m, so that even in the event of the failures and malfunctions described, a reliable determination and later query of the corresponding values is possible. It is particularly advantageous that this is possible through a combination of two mechanically coupled Srshpotentiometers, i.e. without any significant mechanical or measuring effort.
Die Untersetzung wird zweckmäßiger Weise dadurch erreicht, daß das zweite mechanisch bekoppelte Drehpotentiometer zehn gleichlange, gleichmäßig ansteigende Widerstandsstufen aufweisend ausgebildet ist. Die eingelöteten Festwiderstände erbringen so die gewünschte Untersetzung und damit die Speicherung der vom Drehtauchkolben zurückgelegten Entfernung, in dem der im zweiten Drehpotentiometer so nur entsprechend herabgesetzte Werte aufgegeben werden.The reduction is conveniently achieved by the second mechanically coupled rotary potentiometer being designed to have ten equally long, evenly increasing resistance levels. The soldered-in fixed resistors thus provide the desired reduction and thus the storage of the distance covered by the rotary plunger, in that only correspondingly reduced values are applied to the second rotary potentiometer.
Durch Fehler in der Fernübertragungsanlage, beispielsweise durch Zerstörung der elektrischen Zuleitungen können weitere Fehler bzw. Probleme auftreten. Um auch diese problematischen Fälle mit zu beherrschen, ist es nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dem zweiten Drehpotentiometer ein weiteres, in das Langsame untersetzt arbeitendes, damit gekuppeltes Drehpotentiometer nachzuschalten. Durch die Nachschaltung des zweiten Stufenpotentiometers, das also genauso wie das erste nachgeschaltete Drehpotentiometer aufgebaut ist, ist es möglich, bis zu 100 m Abbaufortschritt intern zu speichern. Auch der dafür benötigte meßtechnische und konstruktive Aufwand ist im Verhältnis überraschend gering, wobei herauszustellen ist, daß damit auch Extremprobleme aufgefangen werden können.Further errors or problems can occur due to errors in the long-distance transmission system, for example due to destruction of the electrical supply lines. In order to also deal with these problematic cases, a further development of the invention provides for the second rotary potentiometer to be followed by another rotary potentiometer that operates at a lower speed and is coupled to it. By following the second step potentiometer, which is constructed in the same way as the first rotary potentiometer, it is possible to store up to 100 m of mining progress internally. The measurement and design effort required for this is also surprisingly low in comparison, although it should be noted that this can also cope with extreme problems.
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ohne daß die Ermittlung das Abbaufortschrittes darunter leidet.without affecting the determination of the mining progress.
Sollen noch größere Werte des Abbaufortschrittes gespeichert Werden, so ist es nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung vorteilhaft, dem Doppelpotentiometer einen gepufferten elektronischen Speicher nachzuschalten, der eine Weglänge von 10 auf 1000 m überbrückt. Dies ist zweckmäßiger, als eine entsprechende Vielzahl von brehpotentiometern zu verwenden, weil diese naturgemäß einen Platzbedarf aufweisen, den man im vorhandenen üblichen Arbeitszylinder ohne weiteres nicht zur Verfügung stellen kann .If even greater values of the mining progress are to be stored, it is advantageous, according to a further practical development of the invention, to connect a buffered electronic memory downstream of the double potentiometer, which bridges a path length of 10 to 1000 m. This is more practical than using a corresponding number of braking potentiometers, because these naturally require a space that cannot easily be provided in the existing conventional working cylinder.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders mit addierender Wegmessung sieht vor, daß dem Drehpotentiometer ein Freilauf vorgeordnet ist. Dadurch ist es möglich, die Linearbewegung nur in einer Bewegungsrichtung additiv zu erfassen, so daß durch das erforderliche Umsetzung Fehler nicht eintreten können. Der Freilauf verbindet die Antriebs- und Abtriebselemente in einer Drehrichtung reibschlüssig und gibt sie in entgegengesetzter Richtung gezielt frei.Another useful embodiment of the working cylinder according to the invention with additive path measurement provides that a freewheel is arranged in front of the rotary potentiometer. This makes it possible to detect the linear movement additively in only one direction of movement, so that errors cannot occur due to the necessary conversion. The freewheel connects the drive and driven elements with friction in one direction of rotation and releases them in a targeted manner in the opposite direction.
Zur weiteren Optimierung des Gerätes ist es von Vorteil, zwischen Doppelpotentiometer und Freilauf ein Sperrgetriebe und eine Kupplung zu schalten. Das Sperrgetriebe dier*" hierbei zur Sicherung der Freigabe, da das Drehpotentiometer wegen seiner Leichtgängigkeit einen zu geringen Widerstand gegen Drehrichtungsänderungen bietet.To further optimize the device, it is advantageous to install a locking gear and a clutch between the double potentiometer and the freewheel. The locking gear serves to ensure the release, since the rotary potentiometer offers too little resistance to changes in the direction of rotation due to its ease of movement.
Die Kupplung vermeidet radiale Abweichungen, so daß insgesamt eine optimal genaue Ermittlung der vom Drehtauchkolben zurückgelegten Wege gewährleistet ist.The coupling avoids radial deviations, so that an optimal, accurate determination of the distances covered by the rotary plunger is guaranteed.
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Eine weitere Ausbildung sieht vor, daß zwischen erstem undA further training course provides that between the first and
j zweitem Drehpotentiometer vorzugsweise ein im Verhältnis \ 10 : 1 arbeitendes Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, um \ dem zweiten Drehpotentiometer gezie1t uie entsprechend herabgesetzten Weglängen aufzugeben. j second rotary potentiometer, preferably a reduction gear operating in a ratio of 10:1 is arranged in order to supply the second rotary potentiometer with the correspondingly reduced path lengths.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß unter Berücksichtigung der beengten Platzverhältnisse im Arbeitszylinder eine Speicherung von Weglängen sicher möglich ist, die das Gesamtgerät von im Rahmen des Betriebes auftretenden Störungen unabhängig arbeiten läßt. Das Gerät |The invention is particularly characterized by the fact that, taking into account the limited space in the working cylinder, it is possible to store path lengths safely, which allows the entire device to work independently of any malfunctions that may occur during operation. The device |
nimmt alle Wegiängen auf und speichert sie so lange, bis ein ■records all path lengths and stores them until a ■
Abfragen über die elektrischen Einrichtungen wieder möglich i Queries about the electrical equipment are possible again i
ist, so daß Fehlmessungen auch bei extremen Bedingungen im ·■ Abbau nicht eintreten.so that incorrect measurements do not occur even under extreme conditions in mining .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren weiter erläutert. Dabei zeigt:The invention is explained further below using the figures. The figures show:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen entsprechend ausgebildeten Arbeitszylinder,Fig. 1 a section through a correspondingly designed working cylinder,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Arbeitszylinders im ■ Bereich der Drehpotentiometer, \ Fig. 2 an enlarged view of the working cylinder in the area of the rotary potentiometers, \
Fig. 3 einen Querschnitt undFig. 3 a cross section and
Fig. 4 einen weiteren Längsschnitt in Teilansicht.Fig. 4 shows another longitudinal section in partial view.
Fig. 1 zeigt einen Zylinder 1, wie er üblicherweise im Bergbau im Strebbereich eingeset vird. Das Zylindergehäuse 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 gFig. 1 shows a cylinder 1, as it is usually used in mining in the face area. The cylinder housing 2 has connections 3, 4. The | piston rod 6 is slidably mounted in the cylinder housing 2, whereby in the | example shown the piston rod 6 is completely inserted into the g
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Zylindergehäuse 2 eingefahren ist. An der Spitze 8 und am gegenüberliegenden Endstück 7 sind an der Kolbenstange 6 bzw. am Zylindergehäuse 2 Anschlüsse für beispielsweise den Strebförderer und das Schreitausbaugestell vorgesehen.Cylinder housing 2 is retracted. At the tip 8 and at the opposite end piece 7, connections are provided on the piston rod 6 and on the cylinder housing 2, respectively, for example for the face conveyor and the walking support frame.
Die Kolbenstange 6 ist hohl ausgebildet, wobei in der Bohrung der Kolbenstange 6 ein Tauchkolben 10 angeordnet ist, der über ein Anschlußstück 9 auf noch zu beschreibende Art und Weise mit den ebenfalls innerhalb des Zylindergehäuses 2 angeordneten Potentiometern in Verbindung steht.The piston rod 6 is hollow, with a plunger 10 arranged in the bore of the piston rod 6, which is connected via a connecting piece 9 in a manner to be described later to the potentiometers also arranged within the cylinder housing 2.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist der Außenmantel 11 des Drehtauchkolbens 10 eine Längsnut 12 auf, in der ein im Zylindergehäuse angeordneter Fuhrungsstift 14 bzv/. Führungskeil dafür Sorge trägt, daß der Drehtauchkolben beim hin und herbewegen verdreht wird. Dieser ist dazu in Lagern 13 gelagert, um Reibungskräfte möglichst auszuschalten.According to one embodiment, the outer casing 11 of the rotary plunger 10 has a longitudinal groove 12 in which a guide pin 14 or guide wedge arranged in the cylinder housing ensures that the rotary plunger is rotated when moving back and forth. For this purpose, it is mounted in bearings 13 in order to eliminate frictional forces as far as possible.
Um eine kontinuierliche Aufnahme der Weglängen zu gewährleisten, sind im Zylindergehäuse 2 zwei bzw. drei Drehpotentiometer 15, 17 angeordnet, so daß bis zu 100 m Weglänge gespeichert werden kann. Zwischen den beiden Drehpotentiometern 15, 16 kann auch ein Untersetzungsgetriebe 21 vorgesehen werden, um so die notwendige Untersetzung zu erreichen .In order to ensure continuous recording of the path lengths, two or three rotary potentiometers 15, 17 are arranged in the cylinder housing 2 so that path lengths of up to 100 m can be stored. A reduction gear 21 can also be provided between the two rotary potentiometers 15, 16 in order to achieve the necessary reduction.
Die Verbindung zwischen dem Drehtauchkolben 10 und den Drehpotentiometern 15, 16, 17 wird durch einen Freilauf 18 nur in einer Richtung freigegeben, so daß jeweils die Bewegungen des Drehtauchkolbens nur in einer Bewegungsrichtung aufgenommen werden. Außerdem ist ein Sperrgetriebe 19 und eine Kupplung 20 zwischengeschaltet.The connection between the rotary plunger 10 and the rotary potentiometers 15, 16, 17 is released by a freewheel 18 only in one direction, so that the movements of the rotary plunger are only recorded in one direction. In addition, a locking gear 19 and a clutch 20 are interposed.
Entsprechendes verdeutlicht Fig. 2.Fig. 2 illustrates this.
Fig. 3 und 4 zeigen Querschnitte bzw. Längsschnitte, wobei mit 14 der Führungsstift bzw. Keil bezeichnet ist, durch den der Drehtauchkolben 10 verü^ehsicher fixiert ist. Auf diese Art und Weise wird eine gleichsinnige Bewegung von Kolbenstange und Drehtauchkolben gesichert.Fig. 3 and 4 show cross sections and longitudinal sections, respectively, with 14 designating the guide pin or wedge by which the rotary plunger 10 is securely fixed. In this way, a movement in the same direction of the piston rod and rotary plunger is ensured.
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1 Zylinder 1 cylinder
2 Zylindergehäuse2 cylinder housing
3 Anschluß3 Connection
4 Anschluß4 Connection
6 Kolbenstange6 Piston rod
7 Endstück zu7 End piece to
8 Spitze8 Tip
9 Anschlußstück9 Connector
10 Tauchkolben10 plungers
11 Außpnmantel11 Outer jacket
12 Längsnut =12 Longitudinal groove =
13 Lager =13 bearings =
14 Führungsstift =14 Guide pin =
15 1. Drehpotentiometer15 1. Rotary potentiometer
16 2. Drehpotenticmeter16 2. Rotary potentiometer
17 3. ürehpotentiometer17 3. urehpotentiometer
18 Freilauf18 Freewheel
19 Sperrgetriebe19 Locking gear
20 Kupplung20 Clutch
21 Untersetzungsgetriebe21 Reduction gear
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19858534308 DE8534308U1 (en) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | Working cylinder with additive travel measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19858534308 DE8534308U1 (en) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | Working cylinder with additive travel measurement |
Publications (1)
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|---|---|
| DE8534308U1 true DE8534308U1 (en) | 1989-02-23 |
Family
ID=6787964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19858534308 Expired DE8534308U1 (en) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | Working cylinder with additive travel measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8534308U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0774586A3 (en) * | 1995-11-18 | 1998-08-05 | FESTO AG & Co | Fluid operated rotary actuator |
-
1985
- 1985-12-06 DE DE19858534308 patent/DE8534308U1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0774586A3 (en) * | 1995-11-18 | 1998-08-05 | FESTO AG & Co | Fluid operated rotary actuator |
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