DE3241237C2

DE3241237C2 - Schubkolbengetriebe, insbesondere zur Verwendung als Rückzylinder in Bergbau-Gewinnungsbetrieben, mit an der Kolbenstange angeordnetem Dauermagnetsystem

Info

Publication number: DE3241237C2
Application number: DE3241237A
Authority: DE
Inventors: Heinz 4359 Flaesheim Hessel; Karl-Heinz Plester; Klaus-Dieter 4670 Lünen Reddig
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1985-10-24
Also published as: US4549469A; AU563832B2; GB2129879A; AU2058983A; FR2535785A1; GB8328197D0; ZA838232B; BE898177A; SU1386036A3; DE3241237A1; FR2535785B1; GB2129879B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schubkolbengetriebe, insbesondere zur Verwendung als Rückzylinder in Bergbau-Gewinnungsbetrieben u. dgl., mit einem an der Kolbenstange angeordneten Dauermagnetsystem und mit mindestens einem an der Führungsbuchse des Zylinderkörpers angeordneten Näherungsschalter od. dgl. Die Führungsbuchse weist dabei mindestens eine durch ein lösbares Verschlußglied verschließbare Aufnahmetasche für den Näherungsschalter auf, die zweckmäßig zur Kolbenstange hin offen ist und an einem Flansch der Führungsbuchse angeordnet ist.

Description

3. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetasche 20

(13) an einem Flansch (7) der Führungsbuchse (3)

angeordnet ist Die Erfindung betrifft ein Schubkolbengetriebe, ins-

4. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 3, dadurch besondere zur Verwendung als Rückzylinder in Berggekennzeichnet, daß die zum Flanschumfang ge- bau-Gewinnungsbetrieben, mit einem an der Kolbenschlossene Aufnahmetasche (13) an ihrer zur Stirn- 25 stange angeordneten Dauermagnetsystem und mit minfläche (16) des Flansches (7) offenen Seite durch das destens einem an der Fährungsbuchse des Zylinderkör-Verschlußglied (17) geschlossen ist pers angeordneten, magnetisch beeinflußten Tast- oder

5. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 4, dadurch Schaltorgan, insbesondere einem Näherungsschalter, gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (17) aus ei- Hydraulische Schubkolbengetriebe mit in ihrer Kölnern Deckel bf neht. 30 benstange eingelassenen Dauermagneten sind aus der

6. Schubkolbengetriebe nach einem der Ansprü- DE-OS 29 17 609 bekannt Die Dauermagnete dienen ehe 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf nah- - als Signalgeber oder Steuerorgane, die hubabhängige metasche (13) mit einer Halterung (21) für das Tast- elektrische Signale liefern. Die mit dem Dauermagnet- oder Schaltorgan (14) versehen ist system ausgestatteten Schubkolbengetriebe werden be-

7. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 6, dadurch 35 vorzugt für hydraulische oder dektrohydraulische Ausgekennzeichnet daß die Halterung (21) aus einer . bausteuerungen in Bergbau-Untertagebetrieben ver-Hinterschneidung. eine Haltenut od. dgl. der Auf- wendet und dienen z. B. zur Durchführung einer Gleichnahmetasche (13) besteht. lauf- oder Nachlaufsteuerung von Arbeitszylindern, wie

8. Schubkolbengetriebe nach einem der Ansprü- beispielsweise Schreit- und Rückzylindern, Kappenehe 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der im Um- 40 Vorschubzylindern u. dgl.

riß unrunde Flansch (7) der Führungsbuchse (3) ei- Bei Verwendung der Schubkolbengetriebe als Rück-

nen radial über den Zylinderkörper (1) vorspringen- zylinder für untertägige Förder- und Gewinnungsanla-

den Kragen oder Flanschansatz (12) aufweist, an gen können die in die Kolbenstange eingelassenen Dau-

dem mindestens eine Aufnahmetasche (13) angeord- ermagnete auch zur Messung der Rückwege und damit

net ist. 45 zur Messung des Abbaufortschritts verwendet werden.

9. Schubkolbengetriebe nach einem der Ansprü- Dabei läßt sich an der Kolbenstange eine Magnetreihe ehe 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch anordnen, deren Magnete beim Rückvorgang in Aufein-(7) der Führungsbuchse (3) mindestens ein Leitungs- anderfolge an dem am Zylinderende angeordneten kanal (23) für die Aufnahme einer elektrischen An- Tast- oder Schaltorgan vorbeilaufen und dabei elcktri-Schlußleitung des Tast-oder Schaltorgans (14) ange- 50 sehe Impulse liefern, die von einem elektronischen Imordnet ist, welcher sich von der Aufnahmetasche (13) pulszähler gezählt werden, der eine Rückweganzeige zu einer Leitungseinführung (25) des Flansches (7) liefert.

erstreckt. Bei den bekannten Schubkolbengetrieben befinden

10. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 9, da- sich die Dauermagnete in Metallkapseln, die in Bohrundurch gekennzeichnet, daß der Leitungskanal (23) 55 gen der Kolbenstange mit Preßsitz gehalten sind. An aus einer Nut des Flansches (7) besteht, die von dem der Führungsbuchse des Zylinderkörpers ist dabei in Deckel (17) verschließbar ist. Ausrichtung zu der Magnetreihe ein Tast- oder Schalt-

11. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 9 oder organ, z. B. ein Magnet-bzw. Näherungsschalter ange-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (7) im ordnet, der beim Vorbeilauf der Dauermagnete geschal-Bereich seines Außenumfangs eine die Leitungsein- 60 tet wird.

führung (25) bildende axiale Bohrung (26) aufweist. In der zum nicht vorveröffentlichten Stand der Tech-

12. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 11, da- nik zählenden DE-OS 31 37 951 wird vorgeschlagen, an durch gekennzeichnet, daß die axiale Bohrung (26) der Kolbenstange des Schubkolbengetriebes zwei oder mit einer Kupplungsarmatur (27) versehen ist. mehr Magnetreihen so anzuordnen, daß die Daucrma-

13. Schubkolbengetriebe nach einem der Ansprü- 65 gnete der einen Magnetreihe gegenüber denjenigen der ehe 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dek- anderen Magnetreihe in Richtung der Kolbenstangenkel (17) eine der Umrißform des Flansches (7) im achse gegeneinander versetzt sind. An der Führungswesentlichen entSDrechende Umrißform aufweist. buchse des Zylinderkörpers ist dabei für jede Magnet-

reihe ein gesondertes Tast- oder Schaltorgan angeordnet. Solche Schubkolbengetriebe werden vor allem zur Hubwegmessung verwendet und Finden bevorzugt als hydraulische Rück- und/oder Schreitzylinder in untertägigen Gewinnungsbetrieben Verwendung. Die Anordnung der Dauermagnete in mehreren Magnetreihen bietet nicht nur die Möglichkeit, die Dauermagnete in einem größeren Abstand zueinander zu bringen und dadurch gegenseitige magnetische Beeinflussungen zu unterdrücken. Insbesondere wird es hiermit auch möglieh, Fehlmessungen auszuschließen, die auf Atmungsbzw. Rückhubbewegungen der Kolbenstange beruhen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Schubkolbengetrieben der vorgenannten Aft, die bevorzugt zur Hubwegmessung verwendet werden, die Führungsbuchsen in einfacher Weise so auszubilden, daß an ihnen mindestens ein Tast- oder Schaltorgan, wie vor allem ein magnetisch betätigter Näherungsschalter od. dgl. zuverlässig und gegen äußere Einwirkungen geschützt und möglichst auch leicht auswechselbar derart angeordnet werden kann, daß die erforderliche Schausicherheit im Einsatz gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsbuchse mindestens eine durch ein lösbares Verschlußglied verschließbare Aufnahmetasche für das Tast- oder Schaltorgan aufweist

Bei dieser Anordnung liegt demgemäß das Tast- oder Schaltorgan geschützt im Inneren der Führungsbuchse und in dichtem Abstand zu der Kolbenstange, wodurch auch die Schaltsicherheit gewährleistet ist In dieser jo Hinsicht vorteilhaft ist es, wenn die Aufnahmetasche der Führungsbuchse zur Kolbenstange hin offen ist. Vorzugsweise ist die Aufnahmetasche an einem Flansch der Führungsbuchse angeordnet, der für die Aufnahme des oder der Tast- bzw. Schaltorgane entsprechend dickwandig ausgebildet werden kann. Dabei wird die Anordnung vorteilhafterweise so getroffen, daß die zum Flanschumfang geschlossene Aufnahmetasche an ihrer zur Stirnfläche des Flansches offenen Seite durch das Verschlußtiied verschließbar ist. Diese Anordnung ermöglicht es, das Tast- oder Schaltorgan von der Kolbenstangenseite her in Richtung der Kolbenstangenachse in die Aufnahmetasche einzustecken und mit Hilfe des Verschlußgliedes in der Aufnahmetasche zu sichern. Für das Vcrschlußglied kann ein Deckel verwendet werden, der z. B. ;nittels Schrauben am Flspsch der Führungsbuchse lösbar festgelegt wird.

Es empfiehlt sich, die Aufnahmetasche mit einer Halterung für das Tast- oder Schaltorgan zu versehen, die zweckmäßig aus einef Hinterschneidung, einer Einsteck- oder Haltenut od. dgl. der Aufnahmetasche besteht. In v.-eiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der im Umriß unrunde Flansch der Führungsbuchse einen radial über den Zylinderkörper vorspringenden Kragen od. dgl. auf. an dem mindestens eine Aufnahmetasche angeordnet ist. Ferner empfiehlt es sich, am Flansch der Führungsbuchse mindestens einen Leitungskanal für die Aufnahme einer elektrischen Anschlußleitung des Tast- oder Schaltorgans anzuordnen, welcher sich von der Aufnahmetasche zu einer Leitungscinführung des Flansches erstreckt. Der Leitungskanal besteht vorzugsweise aus einer an der äußeren Stirnfläche des Flansches angeordneten Nut, die von dem als Verschlußorgan verwendeten Deckel verschlossen wird. Dsr Deckel erhält zweckmäßig eine der Umrißform des Flansches im wesentlichen entsprechende Umrißform. Ferner rmpfiehlt es sich, im Bereich des Außenumfangs des Flansches der Führungsbuchse eine die vorgenannte Leitungseinführung bildende axiale Bohrung vorzusehen, die zweckmäßig mit einer Kupplungsarmatur für den Anschluß der elektrischen Kabil versehen ist.

Mit besonderem Vorteil wird die Erfindung '".'. einem Schubkolbengetriebe verwirklicht, welches zur Hubwegmessung verwendet wird, wobei an seiner Kolbenstange zwei Reihen von Dauermagneten angeordnet sind. Bei dieser Ausführung sind am Flansch der Führungsbuchse zwei, vorzugsweise um 90°, versetzte Aufnahmetaschen vorgesehen, die jeweils über einen Leitungskanal des Flansches mit einer gemeinsamen Leitungseinführung verbunden und durch den gemeinsamen Deckel verschließbar sind. Um eine genaue Ausrichtung der Tast- oder Schaltorgane gegenüber den Magnetreihen der Kolbenstange zu erzielen, empfiehlt es sich, die Führungsbuchse in ihrer Winkellage gegenüber dem Zylinderkörper mittels einer Paßfeder zu sichern, die in einer Nut am Außenumfang des Flansches lösbar gehalten ist und in eine Nut des Zylinderkörpers einfaßt

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Schubkolbengetriebe im Bereich seines kolbenstangenseitigen Endes in Seitenansicht teilweise aufgebrochen im Axialschnitt;

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II der F i g. 1.

Das dargestellte Schubkolbengetriebe ist vorzugsweise zur Verwendung als hydraulischer Rückzylinder zum Rücken einer Förder- und/oder Gewinnungsanlage in untertägigen Gewinnungsbetrieben bestimmt und kann hierbei in bekannter Weise Bestandteil eines Ausbauschreitwerks sein. Es besteht aus dem eigentlichen Zylinderkörper 1 und der Kolbenstange 2, die mit ihrem Kolben im Zyiinderkörper geführt ist. Der Zylinderkörper 1 trägt an seinem kolbenstangenseitigen Ende eine Führungsbuchse 3, die mit einem Außengewinde 4 in das Innengewinde am Ende des rohrförmigen ZySnderkörpers 1 eingeschraubt ist. Die der Führung der Kolbenstange 2 dienende Führungsbuchse 3 ist, wie üblich, mit einer Kolbenstangendichtung und zweckmäßig auch mit einem Schmutzabstreifer versehen.

Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Kolbenstange ein Mcgnetsystem mit zwei Dauermagnetstreifen auf, wie dies in der DE-OS 31 37 951 beschrieben ist. Die Magnetreihen sind in Umfangsrichtung der Kolbenstange 2 um 90° gegeneinander versetzt und weisen jeweils mehrere in Achsrichtung der Kolbenstange 2 im vorgegebenen Abstand zueinanderliegende Dauermagnete auf. In F i g. 2 sind zwei Dauermagnete bei 5 gestrichelt angedeutet. Pie Dauermagnete 5 befinden sich in Metallkapseln 6, die in Radialbohrungen der Kolbenstange 2 eingelassen und in diesen z. B. durch Preßsitz gehalten sind, wobei die Metallkapseln 6 mit der kreisrunden Umfan^sfläche der Kolbenstange 2 bündig abschließen.

Die Führungsbuchse 3 weist einen verstärkten Flansch 7 auf, de" vor dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinderrohres des Zylinderkörpers 1 liegt. Um die Führungsbuehse 3 in einer vorbestimmten Drehwinkellage an dem Zylinderkörper 1 festzulegen, ist eine Paßfeder 8 vorgesehen, die in einer Nut 9 am Außenumfang des Flansches 7 mittels einer Schraube 10 lösbar gehalten ist und in eine /xiale Nut 11 am Ende des Zylinderkörpers 1 einfaßt.

Der Flansch 7 der Führungsbuehse 3 weist eine unrunde Umrißform auf; er ist mit einem über den Zylin-

derkörper 1 radial vorspringenden Kragen oder Flanschansatz 12 versehen, in dem sich zwei Aufnahmetaschen 13 befinden, die jeweils ein Tast- oder Schaltorgan, vorzugsweise einen Magnet- bzw. Näherungsschalter 14 aufnehmen. Die Aufnahmetaschen 13 sind in Umfangsrichtung der Kolbenstange 2 um 90° gegeneinander versetzt, so daß die in ihnen befindlichen Näherungsschalter 14 zu den beiden Dauermagnetreihen ausgerichtet sind. Die Paßfeder 8 sichert die genaue Ausrichtung der Näherungsschalter 14 gegenüber den beiden Dauermagnetreihen.

Die beiden Aufnahmetaschen 13 sind zur Kolbenstange 2 hin bei 15 offen, so daß die Näherungsschalter 14 sich in dichtem Abstand zu der Kolbenstange 2 befinden. Zum Außenumfang des Flansches 3 hin sind die Aufnahmetaschen 13 geschlossen. An ihrer zur äußeren Stirnfläche 16 offenen Seite sind die Aufnahmetaschen Jj iTiii Hiiie eines lösbaren Verschiußgiiedes verschlossen, der aus einem Deckel 17 besteht, dessen Umrißform derjenigen des Flansches 7 entspricht. Der Deckel 17 ist unter Zwischenlage einer Flachdichtung 19 mittels Schrauben 18 am Flansch 7 festgelegt.

Bei gelöstem Deckel 17 lassen sich die Näherungsschalter 14 von der Kolbenstangenseite her in Pfeilrichtung 20 in die Aufnahmetaschen 13 einführen. Die Umrißform der Näherungsschalter 14 entspricht im wesentlichen derjenigen der Aufnahmetaschen 13. Letztere sind mit einer Halterung für die Näherungsschalter 14 versehen, die aus einer Hinterschneidung 21 im Bodenbereich der Aufnahmetaschen 13 in Gestalt einer T-Nut besteht. Die Näherungsschalter 14 weisen entsprechende rippenartige Ansätze 22 auf, welche in die Hinterschneidungen 21 einfassen, wodurch die Näherungsschalter in ihrer Lage zuverlässig gesichert werden.

Am Flansch 7 der Führungsbuchse 3 sind Leitungska- js nä!e 23 3us^tTesⁿ3rt, weiche dis elektrischen AnschlüSlcitungen 24 der beiden Näherungsschalter 14 aufnehmen und sich von den Aufnahmetaschen 13 zu einer gemeinsamen Leitungseinführung 23 am Außenumfang des Flansches 7 erstrecken. Die Leitungskanäle 23 bestehen aus Nuten, die an der Stirnfläche 16 des Flansches 7 angeordnet sind und von dem Deckel 17 verschlossen werden. Der Flansch 7 weist an seinem radialen Flanschansatz 12 eine die Leitungseinführung 25 bildende axiale Bohrung 26 auf, in die eine rohrförmige Kupplungsarmatur 27 eingeschraubt ist. an der das die Anschlußleitungen 23 und 24 in einem Schlauchmantel aufnehmende elektrische Anschlußkabel angeschlossen werden kann.

Bei gelöstem Deckel 20 werden die Näherungsschalter 14 von der Kolbenstangenseite her in Pfeilrichtung 20 mit ihren Rippen 22 in die Hinterschneädungen 21 der Aufnahmetasten 13 eingesteckt und gleichzeitig die Anschlußleitungen 24 in die Leitungskanäle 23 eingelegt, wodurch die elektrische Verbindung der Näherungsschalter 14 zu der Leitungseinführung 25 hin und der hier befindlichen Kupplungsarmatur 27 hergestellt wird. Anschließend wird der Deckel 17 unter Zwischenlage der Flachdichtung 19 mit Hilfe der Schrauben 18 am Flansch 7 der Führungsbuchse festgelegt, wodurch die Aufnahmetaschen 13 und die Leitungskanäle 23 verschlossen werden.

Das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispie! läßt sich in verschiedener Hinsicht ändern, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise wäre es auch möglich, am Flansch 7 der Führungsbuchse 3 nur eine einzige Aufnahmetasche oder mehr als zwei Aufnahmetaschen für Näherungsschalter oder sonstige Tast- oder Schaltorgane 14 vorzusehen. Die Aufnahmetaschen 13 weisen zweckmäßig in Umfangsrichtung der Kolbenstange 2 eine größere Abmessung auf als in der Richtung radial zur Kolbenstange, so daß geringfügige Drehwinkeländerungen der Kolbenstange 2 gegenüber dem Zylinderkörper 1 keinen Einfluß auf die Schaltsicherheit haben. Die Kolbenstange 2 wird im übrigen durch ihre Anbindung an dem Anschlußteil gegen übermäßige Drehbewegungen relativ zum Zylinderkörper 1 gehindert. Das Magnetsystem kann auch nur eine einzige Dauermagnetreihe oder auch mehr als zwei Dauermagnetreihen aufweisen. Auch besteht die Möglichkeit, anstelle einer oder mehrerer Magnetreihen nur einen einzigen Dauermagneten oder aber zwei Dauermagnete an der Kolbenstange 2 anzuordnen. Letzteres insbesondere dann, wenn nur eine den vollen Ausschub und/oder Einschub der Kolbenstange 2 anzeigende fcndanzeige gefordert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 14. Schubkolbengetriebe nach einem oder mehre- Patentansprüche: ren der Ansprüche 1 bis 13, wobei an der Kolbenstange zwei Reihen von Dauermagneten angeordnet

1. Schubkolbengetriebe, insbesondere zur Ver- sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch (7) wendung als Rückzylinder in Bergbau-Gewinnungs- 5 der Führungsbuchse (3) zwei, vorzugsweise um 90^c, betrieben, mit einem an der Kolbenstange angeord- versetzte Aufnahmetaschen (13) vorgesehen sind, neten Dauermagnetsystem und mit mindestens ei- die jeweils über einen Leitungskanal (23) des Flannem an der Führungsbuchse des Zylinderkörpers an- sches mit einer gemeinsamen Leitungseinführung geordneten, magnetisch beeinflußten Tast- oder (25) verbunden und dun.h den gemeinsamen Deckel Schaltorgan, insbesondere einem Näherungsschal- 10 (17) verschließbar sind.

ter, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh- 15. Schubkolbengetriebe nach einem oder mehre-

rungsbuchse (3) mindestens eine durch ein lösbares ren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

Verschlußglied (17) verschließbare Aufnahmetasche daß die Führungsbuchse (3) in ihrer Winkellage ge-

(13) für das Tast-oder Schaltorgan (14) aufweist genüber dem Zylinderkörper (1) durch eine Paßfe-

2. Schubkolbengetriebe nach Anspruch 1, dadurch 15 der (8) gesichert ist, die in einer Nut (9) am Außengekennzeichnet, daß die Aufnahmetasche (13) der umfang des Flansches (7) lösbar gehalten ist und in Führungsbuchse (3) zur Kolbenstange (2) hin offen eineNut(ll)desZylinderkörpers(l)einfaßt