DE9408947U1

DE9408947U1 - Kraftmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE9408947U1
Application number: DE19949408947
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2004-06-02
Also published as: DE19514488B4; DE19514488A1

Description

Beschreibung:

Heinz Niederholz, Wiesenbruchstr. 109 D-47475 Kamp-Lintfort

KraftmeBeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kraftmeßeinrichtung als überlastschutz für Einschienenhängebahnen im Untertagebergbau, die in der Kraftübertragungslinie zwischen einem Antriebsmittel und an der Einschienenhängebahn geführten Teilen, insbesondere Transporteinheiten eines Versorgungszuges, Kabel- und Leitungsbündel, Panzer, Bühnen oder dergleichen, einbaubar ist und einen Dynamometer zur Erfassung der auf die Kraftmeßeinrichtung wirkenden Kraft hat, wobei der Dynamometer mit einer vorgegebenen Restspannung vorgespannt ist.

Im Untertagebergbau werden Versorgungszüge, Kabel- und Leitungsbündel, Panzer, Bühnen etc. gewöhnlich an Einschienenhängebahnen geführt. Vorzugsweise bestehen sie im allgemeinen aus einer Mehrzahl von Transporteinheiten und einer Zugeinrichtung als Antriebsmittel. Die Transporteinheiten sind als Transportrahmen ausgebildet, die über Laufkatzen an einer Schiene aufgehängt und miteinander sowie mit der Zugeinrichtung gekuppelt sind. In den Transportrahmen können Betriebsmittel, beispielsweise Kompaktstationen, Steuergeräte, Aggregate, Transformatoren oder dergleichen aufgenommen werden. Sie können auch Schalt- und Steuerstände, Kabelspeicher, Werkzeugschränke, Wasserbehälter oder dergleichen enthalten.

In dem System der Einschienenhängebahn dürfen bestimmte Kräfte nicht überschritten werden. Sie betragen derzeit in Schienenrichtung 60 kN und in vertikaler Richtung punktförmig 28 kN. Ein Überschreiten dieser höchstzulässigen Kräfte steht dann in

Gefahr, wenn der Versorgungszug an einer Stelle beispielsweise durch über die Schiene gelegte Ketten, blockiert wird. Als Schutz vor solchen Überlastungen ist es im Stand der Technik bekannt, in der Kraftübertragungslinie zwischen dem Antriebsmittel, beispielsweise der Zugeinrichtung des Versorgungszuges, und dessen übrigen Teilen eine Kraftmeßeinrichtung einzubauen, die mit einem Dynamometer in Form einer hydraulischen Druckmeßdose ausgestattet ist. Dieser Dynamometer weist eine Kraftanzeigeeinrichtung auf, von der sich die jeweils auf den Dynamometer wirkenden Zugkräfte ablesen lassen. Auf diese Weise ist eine Bedienungsperson immer in der Lage, die in der Kraftübertragungslinie wirkenden Zugkräfte wahrzunehmen und das Antriebsmittel bei einer überlastung abzuschalten.

Bei einer Weiterentwicklung dieser Kraftmeßeinrichtung (vgl. DB-OS 42 05 679) ist eine elektrische Grenzwertschalteinrichtung zur Ansteuerung einer Signaleinrichtung und/oder zum Abschalten dieses Antriebsmittels bei überschreiten eines Kraftgrenzwertes sowohl bei Zug- als auch bei Druckbelastung vorgesehen. Dies entlastet die Bedienungsperson von der ständigen Beobachtung der Kraftanzeigeeinrichtung, da bei überschreiten eines Kraftgrenzwertes zumindest eine Signalgabe oder sogar ein automatisches Abschalten des Antriebsmittels erfolgt. Dabei ist die Kraftmeßeinrichtung so ausgestaltet, daß der Dynamometer sowohl bei Zug- als auch bei Druckbelastung beaufschlagt ist und die dabei jeweils auf ihn wirkende Kraft erfaßt. In beiden Belastungsfällen wird die Grenzwertschalteinrichtung wirksam, wenn der Kraftgrenzwert überschritten wird.

Bei dieser Kraftmeßeinrichtung ist auch vorgesehen, daß der Dynamometer bei Entlastung der Kraftmeßeinrichtung unter einer Restdruckkraft vorgespannt ist, die auf der Kraftanzeigeeinrichtung durch entsprechenden Zeigerausschlag ablesbar ist. Dies ermöglicht es, Defekte des Dynamometer, beispielsweise eine Leckage in der Hydraulick, oder Verschleiß zu erkennen, da dies zu einem Abfall der Restkraftvorspannung führt, die dann von der

Kraftanzeigeeinrichtung abgelesen werden kann. Soweit der Abfall der Vorspannung allmählich geschieht, wird er normalerweise rechtzeitig vom Bedienungspersonal erfaßt werden, so daß Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden können. Ein plötzlicher Defekt wird jedoch gewöhnlich zu spät bemerkt werden, da die Kraftanzeige - gerade weil eine Grenzwertschalteinrichtung der vorgenannten Art vorhanden ist - häufig längere Zeit unbeachtet bleibt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kraftmeßeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ihre Sicherheit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrische Grenzwertschalteinrichtung zur Ansteuerung einer Signaleinrichtung und/oder zum Abschalten des Antriebsmittels bei Erreichen eines Minimalkraftwertes vorgesehen ist, welcher niedriger liegt als die Restkraft.

Die Erfindung sieht also eine - gegebenenfalls weitere - Grenzwertschalteinrichtung vor, die für eine akustische oder optische Signalgabe sorgt und/oder sogar das Antriebsmittel automatisch abschaltet, wenn die .Restkraftvorspannung unter einen bestimmten Minimalkraftwert sinkt. Damit ist gesichert, daß ein Defekt des Dynamometers sofort nach dessen Auftreten bemerkt und dann für eine Reparatur oder einen Austausch gesorgt wird. Es versteht sich, daß diese Grenzwertschalteinrichtung kombiniert sein kann mit der Grenzwertschaltung gemäß der DE-OS-42 05 679, welche bei überschreiten eines maximalen Kraftgrenzwertes wirksam wird.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dynamometer sowohl bei Zug- als auch bei Druckbelastung beaufschlagt ist, also in beiden Belastungsfällen die jeweils wirkende Kraft erfaßt. Dies kann in der Weise erfolgen, daß die Kraftmeßeinrichtung zwei in Richtung der Kraftübertragungslinie beweglich zu-

einander geführte Kraftübertragungsglieder aufweist, die den Dynamometer jeweils beidseitig mit Schutzelementen derart umfassen, daß er sowohl bei Zug- als auch bei Druckbeaufschlagung druckbeaufschlagt ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung der Kraftmeßeinrichtung, da man für beide Belastungsfälle mit einem Dynamometer auskommt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens eine Spannfeder vorgesehen ist, die sich am Dynamometer abstützt. Sie dient vor allem zur Aufrechterhaltung der Vorspannung des Dynamometers im Falle eines allmählichen Hydraulikflüssigkeitsverlustes und hält deshalb die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Kraftmeßeinrichtung für lange Zeit aufrecht. Die Anordnung der Spannfeder kann so getroffen sein, daß das erste Kraftübertragungsglied ein an beiden Seiten des Dynamometers angreifendes Paar von Stützanschlägen aufweist und daß die Spannfeder zumindest zwischen einem der Stützanschläge und dem Dynamometer angeordnet ist. Dabei sollte auch das zweite Kraftübertragungsglied als Stützelement ein an beiden Seiten des Dynamometers angreifendes Paar von Stützanschlägen aufweisen. Der Abstand zwischen einem Paar von Stützanschlägen ist zweckmäßigerweise einstellbar, um die Vorspannung des Dynamometers justieren zu können.

Für die konstruktive Ausbildung der Kraftmeßeinrichtung kommen verschiedene Ausführungsformen in Frage. Bewährt hat sich eine Ausführungsform, bei der das eine Kraftübertragungsglied als den Dynamometer umgebendes Gehäuse und das andere Kraftübertragungsglied als das Gehäuse durchsetzende, in diesem geführte Stange ausgebildet ist. Diese Ausbildung erlaubt auch einen Schrägangriff der vom Antriebsmittel kommenden Kräfte.

Die Anschläge auf der Stange können in einfacher Weise als auf diese aufgeschraubte Mutter ausgebildet sein. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn die Stange den Dynamometer im wesentlichen zentrisch durchsetzt. Druckmeßdosen, die eine solche

zentrische Durchsetzung zulassen, sind im Stand der Technik bekannt.

Für das Gehäuse hat sich eine Ausführung als zweckmäßig erwiesen, bei der das Gehäuse eine Kammer für die Anordnung des Dynamometers aufweist, deren den Dynamometer einfassende Wandungen Stützelemente bilden, wobei die Wandungen von der Stange durchsetzt werden. Zur Vereinfachung der Montage und zur Einjustierung ist es vorteilhaft, daß wenigstens eine der Wandungen in das Gehäuse herausnehmbar und axial verstellbar eingesetzt ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines

Kraftübertragungsgliedes bei einer Einschienenhängebahn und

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Kraftmeß

einrichtung des Kraftübertragungsgliedes gemäß Figur 1.

In Figur 1 ist ein Teil eines Einhängeschienenhängebahnsystems darstellt. Dieses System weist eine im Querschnitt Doppel-T-förmige Schiene 1 auf, die im oberen Teil einer Strecke bzw. eines Strebes angeordnet ist. Auf dieser Schiene 1 sind zwei Laufkatzen 2, 3 zu sehen, an denen - was hier der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist - Trageinrichtungen in Form von Tragrahmen aufgehängt sind, die zu einem Versorgungszug gehören.

Die beiden Laufkatzen 2, 3 sind - was durch strichpunktierte Linien angedeutet ist - mittels eines Kraftübertragungsgliedes 4 gekuppelt. Das Kraftübertragungsglied 4 besteht im wesentlichen aus einer Kraftmeßeinrichtung 5 und einer Zugstange 6. Die

Si« £ C S

C S € t « C 4

Kraftmeßeinrichtung 5 ist über Gelenkteile 7, 8 mit den beiden Laufkatzen 2, 3 verbunden. Die Zugstange 6 ist mit einer Gabel 9 an der Kraftmeßeinrichtung 5 angelenkt. Am gegenüberliegenden Ende ist die Zugstange 6 mit einem Streckenpanzer 10 gekoppelt, der durch ein Rechteck symbolisiert wird.

Die Zugstange 6 weist eine Längenverstelleinrichtung 11 auf, die von einer Mutter gebildet wird, die gegenläufige Gewinde hat und in die von beiden Seiten je ein Teil der Zugstange 6 eingeschraubt ist. Durch Verdrehen der Mutter unter Zuhilfenahme der Betätigungsstangen kann die Länge der Zugstange 6 verändert werden.

An der Kraftmeßeinrichtung 5 befindet sich eine Anzeigeeinrichtung 12, die mit einer Skala versehen ist, von der sich die jeweils auf die Kraftmeßeinrichtung 5 wirkende Kraft ablesen läßt. Die Anzeigeeinrichtung 12 ist mit einem hier nicht näher dargestellten, ersten elektrischen Grenzwertschalter versehen, der bei überschreiten eines bestimmten Kraftwertes eine Signaleinrichtung derart ansteuert, daß ein akustisches oder optisches Warnsignal erzeugt wird. Gleichzeitig wird das Antriebsmittel für den Streckenpanzer 10 abgeschaltet, wodurch automatisch eine weitere Steigerung der Kräfte im Kraftübertragungsglied 4 vermieden werden.

Neben dem ersten ist ein weiterer, zweiter elektrischer Grenzwertschalter vorgesehen, der bei Erreichen eines unteren Minimalkraftwertes in gleicher Weise tätig wird wie der erste Grenzwertschalter, d.h. es werden eine Signaleinrichtung zur Abgabe eines akustischen oder optischen Warnsignals angesteuert und das Antriebsmittel für den Streckenpanzer 10 automatisch abgeschaltet.

In Figur 2 ist der innere Aufbau der Kraftmeßeinrichtung 5 zu erkennen. Sie weist ein zylindrisches Gehäuse 13 auf, an dessen Außenseite im Querschnitt T-förmige Vorsprünge 14, 15 gegenüber-

liegend angeordnet sind. An diesen Vorsprüngen wird die Gabel 9 der Zugstange 6 (Figur 1) angelenkt.

Das Gehäuse 13 wird zentrisch von einer Gewindestange 16 durchsetzt, auf deren Enden jeweils eine Lasche 17, 18 mit ösen 19, 20 aufgeschraubt ist. Die Laschen 17, 18 setzen sich nach innen in angeschweißte Führungszylinder 21, 22 fort, die jeweils an ihren innenseitigen Enden offen ausgebildet sind. Der in dieser Ansicht rechte Führungszylinder 22 läuft auf der Innenseite des Gehäuses 13, während der linke Führungszylinder 21 in einem zylindrischen Einsatz 23 geführt ist, der in das Gehäuse 13 über ein Gewinde 24 eingeschraubt ist. An seinem äußeren Ende schließt er bündig mit dem Gehäuse 13 ab, während sein inneres Ende eingezogen ist und so eine mit einer zentrischen öffnung 25 versehene Trennwand 26 bildet. Im Abstand zu dieser Trennwand 26 befindet sich eine in das Gehäuse 13 eingeschweißte, weitere Trennwand 27, die ebenfalls eine zentrische öffnung 28 hat.

In dem Zwischenraum zwischen den beiden Trennwänden 26, 27 befindet sich eine hydraulische Druckmeßdose 29, die von der Gewindestange 16 durchsetzt wird und komprimierbar ist. Beidseits an der Druckmeßdose 29 liegen zwei Hülsen 30, 31 an, die die öffnungen 25, 28 in den Trennwänden 26, 27 durchsetzen und die Gewindestange 16 umgeben. Sie liegen mit ihren jeweils äußeren Enden an Anschlagmuttern 32, 33 an, die auf die Gewindestange 16 aufgeschraubt sind. Deren Abstand ist so justiert, daß die Hülsen 30, 31 die Druckmeßdose 29 auch ohne Krafteinwirkung auf die Kraftmeßeinrichtung 5 unter einer vorgegebenen Restkraftspannung halten, sie also leicht zusammendrücken.

Zwischen der in dieser Ansicht linken Seite der Druckmeßdose und der Trennwand 26 ist eine die Gewindestange 16 umgebende Tellerfeder 34 angeordnet, die unter Druckvorspannung steht. Sie wird insbesondere dann wirksam, wenn die Druckmeßdose 29 infolge einer Leckage ihrer Hydraulikflüssigkeit nicht mehr durch

die Anschlagmuttern 32, 33 vorgespannt wird. In diesem Fall übt die Tellerfeder 34 wenigstens zunächst eine solche Vorspannung auf die Druckmeßdose 29 aus, daß der Minimalkraftwert, bei dem die zweite Grenzwertschalteinrichtung anspricht, zumindest für eine gewisse Zeit nicht erreicht wird. Erst wenn eine größere Menge Hydrauliköl verloren gegangen ist, reicht auch die Tellerfeder 34 nicht mehr aus, um die Vorspannung über dem Minimalkraftwert zu halten, bei der die zweite Grenzwertschalteinrichtung anspricht. In diesem Fall ist eine Reparatur oder ein Austausch notwendig.

Die Kraftmeßeinrichtung 5 arbeitet wie folgt. Der in Figur 1 symbolisierte Streckenpanzer 10 hat ein Antriebsmittel, das ihn in dieser Ansicht nach links bewegt, über die Zugstange 6 wird dabei eine Kraft auf das Gehäuse 13 der Kraftmeßeinrichtung 5 übertragen, über die rechte Trennwand 27 wird die Kraft auf die Druckmeßdose 29 übertragen. Sie gibt die Kraft über die Hülse 30 und die Anschlagmutter 32 auf die Gewindestange 16 weiter, über die Laschen 17, 18 erfolgt dann die Kraftübertragung auf die beiden Laufkatzen 2, 3, wobei die linke Laufkatze gedrückt und die rechte gezogen werden.

Je nach Größe der Kraft wird die Druckmeßdose 29 mehr oder weniger komprimiert. Die hierdurch verdrängte Flüssigkeit wird dazu benutzt, um in eine Bewegung der Anzeigenadel in der Anzeigeeinrichtung 12 umgewandelt zu werden. Auf diese Weise kann die jeweils wirkende Kraft an der Anzeigeeinrichtung 12 abgelesen werden. Die Anzeigeeinrichtung 12 hat einen Grenzwertkontakt, der bei Überschreiten eines eingestellten Grenzwertes eine Schaltfunktion im ersten Grenzwertschalter auslöst. Diese Schaltfunktion wird für eine akustische oder optische Signalgabe und für ein Abschalten des Antriebsmittels des Streckenpanzers 10 benutzt.

Sofern keine Verbindung zum Streckenpanzer 10 besteht, sondern die Bewegung des Versorgungszuges über eine an der Schiene 1

« « » &diams;»■ «4

aufgehängte und mit dem Tragrahmen gekoppelte Lokomotive erfolgt, wird die Kraftmeßeinrichtung 5 so zwischen den beiden Laufkatzen 2, 3 eingehängt, daß zwar die rechtsseitige Verbindung zwischen Gewindestange 16 und Gelenkteil 8 erhalten bleibt, jedoch die linksseitige Verbindung zwischen Gewindestange 16 und Gelenkteil 7 gelöst und dieses mit dem dann freien Ende der Gabel 9 gekuppelt wird, nachdem die Gabel 9 in die horizontale Lage hochgeschwenkt worden ist.

Soweit die Krafteinleitung in der gleichen Weise erfolgt wie durch den Streckenpanzer 10, geschieht die Kraftübertragung in der vorbeschriebenen Weise. Bei umgekehrter Kraftausübung, bei der eine Druckkraft in den Ansichten nach rechts ausgeübt wird, wird die Kraft über die linke Trennwand 26 und die Tellerfeder 34 auf die Druckmeßdose 29 übertragen. Diese gibt die Kraft über die Hülse 31 und die Anschlagmutter 33 auf die Gewindestange 16 weiter, über die rechtsseitige Lasche 18 erfolgt dann die Kraftübertragung auf die daran anschließenden Teile der Einschienenhängebahn .

Claims

Ansprüche; Heinz Niederholz, Wiesenbruchstr. 109, D-47475 Kamp-Lintfort KraftmeBeinrichtung

1. Kraftmeßeinrichtung als überlastschutz für Einschienenhängebahnen im Untertagebergbau, die in der Kraftübertragungslinie zwischen einem Antriebsmittel und an der Einschienenhänge- bahn geführten Teilen, insbesondere Transporteinheiten eines Versorgungszuges, Kabel- und Leitungsbündel, Panzer-, Bühnen oder dergleichen, einbaubar ist und ein Dynamometer zu Erfassung der auf die Kraftmeßeinrichtung wirkenden Kraft hat, wobei der Dynamometer mit einer vorgegebenen Restkraft vorgespannt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Grenzwertschalteinrichtung zur Ansteuerung einer Signaleinrichtung und/oder zum Abschalten des Antriebsmittels (10) bei Erreichen eines Minimalkraftwertes vorgesehen ist, welcher niedriger liegt als die Restkraft.

2. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Dynamometer (21) sowohl bei Zug- als auch bei Druckbelastung beaufschlagbar ist.

3. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung (5) zwei in Richtung der Kraftübertragungslinie beweglich miteinander geführte Kraftübertragungsglieder (13, 16) aufweist, die den Dynamometer (29) jeweils beidseitig mit Stützelementen (26, 27; 28, 30, 32, 33) derart umfassen, daß er sowohl bei Zugais auch bei Druckbeaufschlagung druckbeaufschlagt ist.

4. Kraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Spannfeder (34) vorgesehen ist, die sich am Dynamometer (29) abstützt.

5. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 3 und 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kraftübertragungsglied (13) als Stützelemente ein an beiden Seiten des Dynamometers (29) angreifendes Paar von Stützanschlägen (26, 27) aufweist und daß die Spannfeder (34) zumindest zwischen einem der Stützanschläge (26) und dem Dynamometer (29) angeordnet ist.

6. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 3 und 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kraftübertragungsglied (16) als Stützelemente ein an beiden Seiten des Dynamometers (29) angreifendes Paar von Stützanschlägen (32, 33) aufweist.

7. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen einem Paar Stützanschläge (32, 33) einstellbar ist.

8. Kraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kraftübertragungsglied als den Dynamometer (29) umgebendes Gehäuse (13) und das andere Kraftübertragungsglied als das Gehäuse (13) durchsetzende, in diesem geführte Stange (16) ausgebildet ist.

9. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente auf der Stange (16) als auf diese aufgeschraubte Stützmuttern (32, 33) ausgebildet sind.

10. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (16) den Dynamometer (29) im wesentlichen zentrisch durchsetzt.

11. Kraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) eine Kammer für die Anordnung des Dynamometers (29) aufweist, deren den Dynamometer (29) einfassende Wandungen (26, 27) die Stützelemente bilden.

12. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Wandungen (26) in das Gehäuse (13) herausnehmbar und axial verstellbar eingesetzt ist.