PL63479Y1 - Przyłącze kablowe czujnika wielkości nieelektrycznej, zwłaszcza do sterowania elektrohydraulicznego w górnictwie podziemnym - Google Patents

Description

(72) Twórca(y)wzoru uzytkowego: Jurgen Tschópe,Selm, DE Sebastian M. Mundry, Ludinghausen, DE Reiner Frank, Gevelsberg, DE O) co (ORit (o^hig Przylacze kablowe czujnika wielkosci nieelektrycznej, zwlaszcza do sterowania elektrohydraulicznego w górnictwie podziemnym Przedmiotem wzoru uzytkowego jest przylacze kablowe czujnika wielkosci nieelektrycznej, zwlaszcza do sterowania elektrohydraulicznego w górnictwie podziemnym, przydatne w szczególnosci do przylaczania oprzyrzadowania do agregatów wykorzystywanych w podziemiach.Przylacza kablowe w górnictwie podziemnym stosowane sa glównie w elektrycznych, badz elektrohydraulicznych ukladach sterowania do przekazywania sygnalów sterujacych oraz sygnalów z czujników. Znanych wiele wykonan zlaczy kablowych stosowanych przykladowo w ukladach sterowania obudowami zmechanizowanymi w wyrobiskach wybierkowych, skladajacych sie z wielu oddzielnych czesci konstrukcyjnych. Dla zapewnienia pewnosci dzialania, a takze zagwarantowania bezpieczenstwa pracy w podziemiach kopaln przylacza kablowe wymagaja dokladnego wykonania oraz zabezpieczenia przed prostymi uszkodzeniami. To zas zasadniczo wplywa na pracochlonnosc ich wykonania, zwiekszajac naklady na realizacje.Znany jest na przyklad z niemieckiego opisu patentowego DE 197 45 482 C2 kabel posiadajacy elastyczna powloke z przechodzacymi w niej zylami przewodów elektrycznych i z uzbrojeniem i zlokalizowana na jednym koncu kabla wtyczke zlaczna. Wtyczka zlaczna wyposazona jest w zachodzaca od zewnatrz? na gietka powloke jednoczesciowa pusta tulejke sprzegowa, w której osadzona jest koncówka kabla gietkiego z zachowaniem odpornosci na wyciaganie, oraz w polaczony z ta tulejka zatrzaskowo wtyk z umieszczonymi w nim elementami kontaktowymi, skladajacymi sie ze sworzni kontaktowych i gniazd wtykowych majacych polaczenie elektryczne z przewodami elektrycznymi. Korzystnie otwór przelotowy kabla w pustej tulei sprzegowej jest czesciowo wypelniony masa zalewowa. W kablu takim pomiedzy uzbrojeniem a wewnetrznymi zylami przewodów elektrycznych znajduje sie tuleja nosna, do której w stanie polaczenia docisniety jest odcinek obciskowy tulejki sprzegowej, dzieki czemu uzyskuje sie efekt zlacza zaciskowego. Montaz tulei nosnej jest kosztowny i wymaga dodatkowych czynnosci montazowych, co podraza wykonanie takiego kabla gietkiego z przylaczona wtyczka sprzegowa.Celem wzoru uzytkowego jest opracowanie takiej konstrukcji przylacza kablowego czujnika wielkosci nieelektrycznej, zwlaszcza do sterowania elektrohydraulicznego w górnictwie podziemnym, która przy uproszczeniu budowy zasadniczo ulatwi montaz z istotnym zmniejszeniem kosztów wykonania.Istota wzoru uzytkowego polega na tym, ze tuleja sprzegowa, mocujaca elementy kontaktowe na jednym koncu przylacza kablowego, ma pusta wewnatrz przedluzke podatna na odksztalcenie obwodowe, zachodzaca znaczaco na elastyczna powloke kabla gietkiego, na której jest zacisnieta i wystajaca poza element wypelniajacy, wykonany we wnetrzu tulei sprzegowej dochodzacy do powierzchni czolowej koncówki kabla gietkiego, co zapewniazarówno obwodowe, jak i poosiowe uchwycenie kabla gietkiego, bez potrzeby stosowania dodatkowej tulei nosnej. Na drugim koncu przylacza kablowego zamocowany jest czujnik pomiarowy do pomiaru wielkosci chwilowych dozorowanego parametru i przetwarzania ich na sygnaly elektryczne, który wyposazony jest w aparat czujnikowy osadzany w obudowie czujnikowej, do której przytwierdzony jest element zlaczny, sluzacy laczeniu z dozorowanym urzadzeniem. Obudowa czujnikowa posiada przy tym taki odcinek, gdzie koncówka z czujnikiem pomiarowym kabla gietkiego przymocowana jest z zachowaniem odpornosci na wyciaganie i przez który przewody elektryczne kabla gietkiego sa trwale polaczone z aparatem czujnikowym.Najlepiej jest, gdy element wypelniajacy w postaci masy zalewowej wprowadzony jest do wnetrza tulei sprzegowej mocujacej elektryczne elementy kontaktowe na jednym koncu przylacza od tylnej strony tych elementów kontaktowych.Korzystnym jest, gdy tuleja sprzegowa ze zintegrowana z nia przedluzka wykonana jest z mosiadzu i polaczona jest z kablem gietkim obwodowo przez zacisniecie przedluzki, a poosiowo poprzez element wypelniajacy.Równiez korzystnym jest, gdy aparat czujnikowy zlokalizowany na drugim koncu przylacza kablowego ma budowe wieloczesciowa i obejmuje rozmieszczone w odstepie od siebie element pomiarowy i elektroniczny blok pomiarowy, polaczone ze soba zylami laczacymi, przy czym przewody elektryczne polaczone sa na stale z elektronicznym blokiem pomiarowym.4 Dodatkowo na obudowie czujnikowej moze znajdowac sie jednoczesciowo z nia wykonane gniazdo zaciskowe, obejmujace czujnikowakoncówke kabla gietkiego.Element zlaczny na obudowie czujnikowej mocowany jest korzystnie za pomoca wkrecanego pierscienia ustalajacego.Sam aparat czujnikowy moze byc wyposazony w czujnik pomiaru cisnienia, a przylacze jest wówczas przylaczem hydraulicznym do agregatu podziemnego, choc moze to byc równiez z powodzeniem czujnik temperatury.Zasadnicza zaleta przylacza kablowego gietkiego wedlug wzoru uzytkowego jest to, ze sily oddzialujace na tuleje sprzegowa przenoszone sa przez konstrukcje kabla, a w szczególnosci przez jego uzbrojenie. Mozna zatem zrezygnowac z dotychczas stosowanej tulei nosnej. Jednoczesnie montaz wtyczki zlacznej nastepuje szybciej i jest latwiejszy w porównaniu do wtyczek znanych ze stanu techniki. Kabel gietki z wtyczkami zlacznymi wyposazony w czujnik charakteryzuje sie równiez relatywnie krótkimi odcinkami koncówek przylaczeniowych, co minimalizuje wymagania przestrzenne dla zamontowania kabla i czujnika na agregacie pracujacym w podziemiach kopaln, takim jak na przyklad maszyna urabiajaca czy sekcja obudowy zmechanizowanej. Przylacze kablowe wedlug wzoru uzytkowego jest przy tym tansze w wykonaniu, co przy zakresie ilosciowym jego wykorzystania w sposób znaczacy wplywa na wyniki ekonomiczne produkcji.Wzór uzytkowy zostal przedstawiony na rysunku przedstawiajacym kabel gietki z czujnikiem na jednym koncu5 i wtyczka zlaczna na drugim koncu tego kabla, przy czym zarówno budowa czujnika, jak i wtyczka zlaczna przedstawione sa w przekroju wzdluznym.W górnictwie podziemnym zazwyczaj stosowane sa elektryczne kable gietkie 1 z zewnetrzna oslona wzglednie elastyczna powloka 2, korzystnie zintegrowana z uzbrojeniem 3, przy czym w wydrazonym rdzeniu powloki 2 przebiegaja chronione wewnatrz uzbrojenia 3 przewody elektryczne 4 otoczone wlasnymi oslonami izolacyjnymi, wzglednie umieszczone w izolacji 5, w która wyposazone jest wnetrze stanowiace przewód 6 kabla gietkiego 1. Podstawowa konstrukcja takiego kabla gietkiego 1 przeznaczonego dla górnictwa jest znana i nie wymaga dalszego objasniania.Kabel gietki 1, przedstawiony wycinkowo na rysunku, posiada na jednym swym koncu czujnik 10, który polaczony jest z kablem gietkim 1 nierozlacznie, na stale, a na drugim koncu ma elektryczna wtyczke zlaczna 30 kompatybilna na przyklad z elektronicznym sterownikiem jednostkowym, dzieki czemu powstaje kabel z czujnikiem 10 gotowy do natychmiastowego zamontowania bezposrednio pomiedzy podziemnym agregatem a jednostka kontrolno-pomiarowa.Czujnik 10 wyposazony jest w pusta obudowe czujnikowa 11 wykonana z mosiadzu, w której wyróznia sie pusty przedni odcinek 12 o wiekszej srednicy, oraz integralnie uformowany tylny odcinek 13 o mniejszej srednicy zewnetrznej. W komorze wewnetrznej 14 przedniego odcinka 12 obudowy czujnikowej 11 bezpiecznie zlokalizowany jest aparat czujnikowy 15, który6 w prezentowanym wykonaniu jest czujnikiem cisnienia. Aparat czujnikowy 15 ma tu budowe wieloczesciowa i sklada sie z elementu pomiarowego 16, dla przykladu czujnika tensometrycznego, oraz przedstawionego schematycznie elektronicznego bloku pomiarowego 17, przykladowo ulokowanego na plytce i obejmujacego wzmacniacz oraz system wstepnego sterowania.Elektroniczny blok pomiarowy 17 oddzielony jest od elementu pomiarowego 16 tulejka dystansowa 18 i jest z nim elektrycznie polaczony poprzez wiele zyl laczacych 19, dzieki czemu elektroniczny blok pomiarowy 17 przetwarza dane odebrane od elementu pomiarowego 16 na sygnaly elektryczne i przesyla je dalej do nie narysowanej jednostki kontrolno-pomiarowej, dla przykladu do elektronicznego sterownika sekcji obudowy zmechanizowanej. Tylny odcinek 13 obudowy czujnikowej 11 obejmuje przy tym otwór wlotowy 20 dla kabla gietkiego 1, przez który przewody 4 tego kabla gietkiego 1 sa na stale i nierozlacznie polaczone z elektronicznym blokiem pomiarowym 17 aparatu czujnikowego 15.Tylny odcinek 13 obudowy czujnikowej liz otworem wlotowym 20 stanowi równoczesnie element mocujacy dla polaczenia kabla gietkiego 1 z obudowa czujnikowa 11 wzglednie z czujnikiem 10, z zachowaniem odpornosci na wyciaganie. W opisywanym wykonaniu, przy tylnym odcinku 13 obudowy czujnikowej 11 znajduje sie obejmujace otwór wlotowy 20 gniazdo wlotowe lub gniazdo zaciskowe 21 z mosiadzu, wykonane jako jedna calosc z obudowa czujnikowa 11, które to gniazdo zaciskowe 21 za pomoca wzdluznych wpustów 22 ma wlasnosci kurczliwe i poprzez7 obkurczanie, wzglednie sciskanie zapewnia mocne osadzenie kabla gietkiego 1 zachodzacego do gniazda zaciskowego 21 z zachowaniem odpornosci na wyciaganie.Przedni koniec przedniego odcinka 12 obudowy czujnikowej 11 wyposazony jest w przedluzke 23 o przebiegu osiowym, która na swym zewnetrznym obwodzie posiada zewnetrzny gwint 24, na który nakreca sie pierscien ustalajacy 25 o postaci nakretki nasadowej.Pierscien ustalajacy 25 sluzy do zamocowania na obudowie czujnikowej 11 elementu zlacznego 26, który tu ma postac gniazda wtykowego, pasujacego do zlacza nie narysowanego agregatu podziemnego i w sposób zazwyczaj stosowany w górnictwie zamocowany jest za pomoca U-kszaltnego wtyku widlowego wchodzacego w obwodowy pierscieniowy wpust 27 w elemencie zlacznym 26. W przypadku czujnika cisnieniowego element zlaczny 26 wyposazony jest w nie narysowany otwór, prze który element pomiarowy 16, przylegajacy w stanie zmontowania do tylnej strony elementu zlacznego 26, utrzymuje kontakt z medium hydraulicznym i odbiera chwilowe dane pomiarowe. W charakterze dodatkowego uszczelnienia wystepuje uszczelka promieniowa 28 osadzona w obwodowym wpuscie elementu zlacznego 26, która w stanie zmontowania przylega do wewnetrznego obwodu przedniego odcinka 12 obudowy czujnikowej 11.Na drugim koncu kabla gietkiego 1 przedstawiona jest wtyczka zlaczna 30, zamocowana z zachowaniem odpornosci na wyciaganie, która posiada tuleje sprzegowa 31 z mosiadzu, polaczona zlaczem wtlaczanym z wtykiem 32. Pusta tuleja sprzegowa 31 posiada8 koncowy odcinek 33, do którego wchodzi wtyk 32, oraz stanowiaca z nia jedna calosc tulejowa przedluzke 34, do której wetknieta jest koncówka kabla gietkiego 1 z zewnetrzna elastyczna powloka 2, uzbrojeniem 3 i przewodami 4 z izolacja we wnetrzu przewodu 6 w taki sposób, ze wylacznie przewody 4 z ewentualna swa izolacja wystaja ponad wewnetrzne ramie 35 u podstawy przedluzki 34 i na przejsciu w koncowy odcinek 33. Przewody 4 polaczone sana stale ze sworzniami kontaktowymi 36, oraz komplementarnie wykonanymi gniazdami wtykowymi 37 zlokalizowanymi we wtyku 32, spelniajacymi funkcje elementów kontaktowych umozliwiajacych polaczenie elektryczne z identycznie wykonanymi elementami kontaktowymi znajdujacymi sie w gniazdach wtykowych sterownika elektronicznego. Pomiedzy tylna strona elementów kontaktowych, a przylegajaca do ramienia 35 koncówka pelnego kabla gietkiego 1 wykonany jest element wypelniajacy 38 z masy zalewowej, którego zadaniem jest przenoszenie sil wyciagajacych i zabezpieczenie kontaktów, jak równiez zabezpieczenie przed wnikaniem wilgoci do pustego otworu wlotowego 39 we wnetrzu tulei sprzegowej 31 wtyczki zlacznej 30. Po zamontowaniu przewodów 4 na sworzniach kontaktowych 36 i gniazdach wtykowych 37, oraz wprowadzeniu masy zalewowej 38 tulejowa przedluzka 34 sciskana jest, przykladowo za pomoca narzedzia zaciskajacego, tak ze wystepy 40 na obwodzie wewnetrznym tulejowej przedluzki 34 wprasowuja sie w zewnetrzna powloke 2 kabla gietkiego 1. W wyniku tego kabel gietki 1 zostaje trwale zamocowany w tulei sprzegowej 31, a wiec równiez we wtyczce zlacznej 30, z zachowaniem odpornosci na9 wyciaganie. Zlacze wtlaczane, laczace tuleje sprzegowa 31 z wtykiem 32 wykonane jest z wielu rozmieszczonych na obwodzie metalowych zatrzasków kulkowych 41, albo elementów zatrzaskowych ze sztucznego tworzywa, zlokalizowanych w strefie zachodzenia na siebie wtyku 32 i tulei sprzegowej 31.Jak widac z rysunku, cale zlacze odporne na wyciaganie jest efektem wynikajacym wylacznie z doboru konstrukcji kabla gietkiego 1 oraz sprasowania, wzglednie zacisniecia tulejowej przedluzki 34 bez zadnych dodatkowych elementów, jak przykladowo tulejki oslonowe, badz elementy wsuniete pomiedzy wnetrze przewodu 6 i uzbrojenie 3 lub zewnetrzna powloke 2.Istnieje równiez mozliwosc uzyskania polaczenia kabla gietkiego 1 z obudowa czujnikowa 11 odpornego na wyciaganie z wykorzystaniem tulejki zaciskowej, która jest tak nasunieta na odcinek obudowy czujnikowej 11, ze wewnetrznym pierscieniem od tylu obejmuje wieniec na odcinku obudowy czujnikowej 11 w strefie otworu wlotowego 20 kabla gietkiego 1, podczas gdy sama jest zacisnieta i siega zewnetrznej powloki 2 kabla gietkiego 1, co nie zostalo zobrazowane na rysunku. nZECZNIll|p|T|NTOWY mgr inz. WflJiyiffftJrAtlaWm10 PL PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Przylacze kablowe czujnika wielkosci nieelektrycznej, zwlaszcza do sterowania elektrohydraulicznego w górnictwie podziemnym, majace postac gietkiego przewodu z elastyczna powloka i uzbrojeniem obejmujaca przewody elektryczne, wyposazonego z jednego konca we wtyczke zlaczna obejmujaca jednoczesciowa pusta tuleje sprzegowa zachodzaca na elektryczna powloke i na zasadzie zlacza wtlaczanego, odpornego na wyciagniecie, spinajaca koncówke kabla z zatrzaskowo polaczonym z tuleja sprzegowa wtykiem z umocowanymi w nim elementami kontaktowymi majacymi polaczenie elektryczne z przewodami elektrycznymi w postaci sworzni kontaktowych oraz gniazd wtykowych, przy czym otwór przelotowy kabla w tulei sprzegowej jest czesciowo wypelniony masa zalewowa, natomiast z drugiego konca ma zamocowany element zlaczny w ksztalcie wtyczki lub gniazdka, kompatybilny z przylaczem przynaleznego mu agregatu i mocowany do tego przylacza agregatu za pomoca ksztaltowej przetyczki znamienne tym, ze tuleja sprzegowa /31/ mocujaca elementy kontaktowe /36, 37/ na jednym koncu kabla gietkiego /l/ ma pusta wewnatrz przedluzke /34/ podatna na odksztalcenia obwodowe, zachodzaca na elastyczna powloke 121 kabla gietkiego /l/ i wystajaca poza element wypelniajacy /38/ wykonany we wnetrzu tulei sprzegowej /31/, natomiast na drugim koncu kabla gietkiego /!/ zamocowany jest11 czujnik pomiarowy /10/ do pomiaru wielkosci chwilowych dozorowanego parametru i przetwarzania ich na sygnaly elektryczne, wyposazony w aparat czujnikowy /15/osadzony w obudowie czujnikowej /li/, do której przytwierdzony jest element zlaczny 1261, przy czym obudowa czujnikowa /li/ posiada taki odcinek /l3/, gdzie koncówka z czujnikiem pomiarowym /10/ kabla gietkiego /l/ przymocowana jest z zachowaniem odpornosci na wyciaganie i poprzez który przewody elektryczne IAl kabla gietkiego /l/ sa trwale polaczone z aparatem czujnikowym /l5/.

2. Przylacze wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze element wypelniajacy /38/ wprowadzony jest do tulei sprzegowej /31/ od tylnej strony elementów kontaktowych /36, 37/.

3. Przylacze wedlug zastrz. 1 albo 2.znamienne tym, ze tuleja sprzegowa /31/ ze zintegrowana z nia przedluzka /34/ wykonana jest z mosiadzu i polaczona jest z kablem gietkim /l/ obwodowo przez zacisniecie przedluzki /34/, a poosiowo poprzez element wypelniajacy /38/.

4. Przylacze wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze aparat czujnikowy /l5/ ma budowe wieloczesciowa i obejmuje rozmieszczone w odstepie od siebie element pomiarowy /l 6/ i elektroniczny blok pomiarowy /l 7/ polaczone ze soba zylami12 laczacymi /l 9/, przy czym przewody elektryczne IM polaczone sana stale z elektronicznym blokiem pomiarowym IXII.

5. Przylacze wedlug zastrz. 1 albo 4; znamienne tym, ze na obudowie czujnikowej /li/ znajduje sie jednoczesciowo z nia wykonane gniazdo zaciskowe /21/ obejmujace czujnikowa koncówke kabla gietkiego III opasowujac i obciskajac otwór wlotowy 1201 kabla gietkiego /l/.

6. Przylacze wedlug zastrz. 5; znamienne tym, ze na obudowie czujnikowej /li/ zamocowany jest element zlaczny 1261 za pomoca wkrecanego pierscienia ustalajacego 1251.

7. Przylacze wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze aparat czujnikowy /l 5/ obejmuje czujnik pomiaru cisnienia, a przylacze jest przylaczem hydraulicznym.-5\ Ol co CD CO PL PL PL