DE8601071U1 - Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus - Google Patents
Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des untertägigen BergbausInfo
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- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
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Description
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08.01.1986 Me/Schu GW 8554
der Firma
Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia GmbH, 4670 Lünen
Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des unter-
tägigen Bergbaus
Die Erfindung betrifft einen Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene
Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus.
Derartige Druckaufnehmer für den untertägigen Bergbau sind bekannt
und arbeiten in der Regel mechanisch bzw. hydraulisch/mechanisch. Eine Fernanzeige des Messwertes ist nur über Hydraulikleitungen möglich,
was bei größeren Entfernungen und/oder einer größeren Anzahl von Druckaufnehmern problematisch ist.
Dem allgemeinen Stand der Technik sind auch bereits Druckaufnehmer
entnehmbar, die mit Hilfe von Dehnungsmeßstreifen die Dehnung einer Membran als Folge des Druckes registrieren. Da diese Druckaufnehmer
elektrisch arbeiten, ist die Fernanzeige der Meßwerte - auch über große Entfernungen - unproblematisch. Derartige Druckaufnehmer haben
jedoch aufgrund der hohen Anforderungen an Betriebssicherheit und Schlagwetterschutz bisher keine Verwendung im untertägigen Bergbau
gefunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckaufnehmer für hydraulisch
betriebene Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus zu schaffen, welcher sich durch eine unproblematische Fernanzeigemöglichkeit
des Meßwertes auszeichnet und dennoch den Anforderungen des untertägigen Bergbaus gewachsen ist.
Der erfindungsgemäße Druckaufnehmer kennzeichnet sich durch folgende
Merkmale:
- der Druckaufnehmer weist ein Gehäuse mit einer Metallmembran auf,
welche das Gehäuse in zwei hermetisch voneinander getrennte Kammern unterteilt;
- auf der Metallmembran ist ein Dehnungsmeßstreifen angebracht;
- die dem Dehnungsmeßstreifen abgewandte Kammer ist mit einem Hydraulikanschluß
versehen;
- die den Dehnungsmeßstreifen aufnehmende Kammer ist durch ein Bauteil
verschließbar, welches eine Elektrosteckkupplung oder eine Kabeldurchführung aufweist;
- innerhalb der den Dehnungsmeßstreifen aufnehmenden Kammer ist ein
Verstärker angeordnet, welcher die Meßwerte des Dehnungsmeßstreifens auf ca. 0 - 1 mA verstärkt;
- innerhalb der den Dehnungsmeßstreifen aufnehmenden Kammer ist ein
Kabelüberwachungsbauteil angeordnet;
- die Speisespannung der aus Dehnungsmeßstreifen, Verstärker und Ka··
belüberwachungsbauteil bestehenden Elektronikeinheit beträgt ca. 12V bei einer Stromaufnahme von ca. 16 mA.
Durch die vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Druckaufnehmer
für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus geschaffen, welcher eine problemlose Fernanzeige des Meßwertes
über elektrische Kabel zuläßt. Die Meßwerte des Druckaufnehmers sind aufgrund des integrierten Verstärkers direkt anzeigbar;
die Funktion aufgrund des integrierten Kabelüberwachungsbauteils jederzeit problemlos kontrollierbar. Der Druckaufnehmer ist zudem
aufgrund seiner elektrischen Werte eigensicher. Da die Elektronikeinheit hermetisch vom Hydraulikteil getrennt ist, sind durch Hydraulikflüssigkeit
verursachte Kurzschlüsse ausgeschlossen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Membran entweder
einstüakiger Teil des Gehäuses sein, oder einen umlaufenden Kragen
aufweisen, welcher mit dem den Hydraulikanschluß aufweisenden Teil
des Gehäuses, vorzugsweise durch Plasmaschweißen, druckdicht verbunden ist. Obwohl die einstückige Fertigung von Gehäuse/Membran
fertigungstechnisch problemlos zu bewerkstelligen ist, dürfte die
zweiteilige Schweißkonstruktion bei Vorhandensein der entsprechenden Geräte preisgünstiger herzustellen sein.
Vorzugsweise ist der Hydraulikanschluß Teil einer bergbauüblichen Hydrauliksteckkupplung, wobei er von einem Hydraulikstecknippel
oder einer Hydrauliksteckbuchse gebildet werden kann. Der erfindungsgemäße Druckaufnehmer ist somit problemlos an vorhandene untertägige
Vorrichtungen anschließbar.
Auch das die Elektrosteckkupplung aufweisende Bauteil kann Teil einer, den Druckaufnehmer mit dem die Anschlußkabel umhüllenden
Schutzschlauch verbindenden, Steckkupplung sein und als Stecknippel oder Steckbuchse ausgebildet werden. Hierdurch ist auch der elektrische
Anschluß des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers problemlos
zu bewerkstelligen. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Druckaufnehmer
auf einen Meßbereich von 0 - 500 bar ausgelegt und überdeckt somit den gesamten im untertägigen Bergbau üblichen Druckbereich.
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I Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
f näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
\. Figur 1 einen erfindungsgemäßen Druckaufnehmer im Längsschnitt,
fS' Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen DrUCk-I
aufnehmers, teilweise im Längsschnitt,
&igr; Figur 3 den die Membran aufnehmenden Teil des Gehäuses gemäß
&iacgr; Figur 2 in geänderter Ausführungsform.
) Der in Figur 1 dargestellte Druckaufnehmer 1 weist ein Gehäuse 2 auf,
! welches durch eine einstückig angeformte Metallmembran 3 in zwei Kam-
Ii mern 4; 5 unterteilt ist. Die Kammer 5 weist einen Hydraulikanschluß
auf, welcher in diesem Ausführungsbeispiel von einer bergbauüblichen
f Hydrauliksteckbuchse 7 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Hy-
I draulikstecknippels gebildet wird. Die der Kammer 4 zugewandte Sei-
, te der Metallmembran 3 ist mit einem Dehnungsmeßstreifen 8 versehen,
fi welcher die druckabhängige Dehnung der Metallmembran 3 registriert.
t| Weiter sind in der Kammer 4 ein Verstärker 9 und ein Kabelüberwachungs-
I bauteil 10 angeordnet. Verstärker 9 bzw. Kabelüberwachungsbauteil
10 sind über nur andeutungsweise dargestellte Kabel 11; 12 mit dem
&eeacgr; Dehnungsmeßstreifen 8 und einer Elektrosteckkupplung 13 verbunden.
*; Die Elektrosteckkupplung 13 weist Buchsen 14 auf, die mit einem
nicht dargestellten Elektrostecker korrepondieren. Die Elektro-steckf
$\ kupplungsauf nähme 15 ist mit einem Bauteil 16 gekuppelt, welches
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in das Gehäuse 2 einsetzbar ist und die Kammer 4 verschließt. Das
Bauteil 16 ist mittels einer Dichtung 17 dichtend in die abgestufte
Bohrung 18 des Gehäuses 2 eingesetzt und in der Bohrung 18 durch I Madenschrauben 19 festgelegt. Das Bauteil 16 ist Teil einer Steckkupplung,
welche den Druckaufnehmer 1 mit einem die Anschlußkabel umhüllenden - nicht dargestellten - Schutzschlauch verbindet und
in diesem Ausführungsbeispiel als Stecknippel 20 ausgebildet ist.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Druckaufnehmers 1 ist die Membran 3 mit einem Kragen 21 versehen, welcher mit seiner dem Dehnungsmeßstreifen (8) abgewandten
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Stirnfläche 22 mit dem hier als Hydraulikstecknippel 23 ausgebildeten
Teil der Hydrauliksteckkupplung druckdicht verschweißt ist. Um eine druckdichte Verbindung herzustellen ohne einen Verzug in
die Membran 3 zu bekommen, bietet sich das Plasmaschweißverfahren an. Die aus Hydraulikstecknippel 23, Kragen 21 und Membran 3 bestehende
Einheit ist mit dem Gehäuse 2 über eine Schraubverbindung 24 gekuppelt. Analog zur Ausführungsform gemäß Figur 1 sind auch
hier innerhalb der Kammer 4 Verstärker 9 und Kabelüberwachungsbauteil 10 untergebracht. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß
Figur 1 ist bei dem hier beschriebenen Druckaufnehmer 1 auf eine Elektrosteckkupplung verzichtet und die Kammer 4 durch ein als Kabeldurchführung
25 ausgebildetes, lediglich schematisch dargestelltes Bauteil verschlossen worden.
Die in Figur 3 dargestellte, aus Membran 3, Dehnungsmeßstreifen &dgr;.
Kragen 21 und Hydraulikstecknippel 23 bestehende Einheit entspricht
im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Figur 2. Im Gegensatz hierzu ist jedoch die Stirnfläche 22 des Kragens 21 abgestuft ausgebildet
und korrespondiert mit der ebenfalls abgestuft ausgebildeten Stirnseite 26 des Hydraulikstecknippels 23 in der Art, daß sich die
beiden Bauteile gegenseitig zentrieren. Neben diesem Zentrierefekt vereinfachen die Abstufungen die optimale Verschweißung der beiden
Bauteile.
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08.01.1986 Me/Schu GW 8554
Be zugsze ichenliste
1 Druckaufnehmer
2 Gehäuse
3 Meta11membran
4 Kammer (elektrisch)
5 Kammer !hydraulisch)
6 Hydraulikanschluß
7 Hydrauliksteckbuchse
8 Dehnungsmeßstreifen
9 Verstärker
10 Kabelüberwachungsbauteil
11 Kabel
12 Kabel
13 Elektrosteckkupplunq
14 Buchsen
15 Elektrosteckkupplungsaufnähme
16 Bauteil
17 Dichtung
18 Bohrung
19 Madenschrauben
20 Stecknippel
21 Kragen
22 Stirnfläche
23 Hydraulikstecknippel
24 Schraubverbindung
25 Kabeldurchführung
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Claims (6)
1. Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- der Druckaufnehmer (1) weist ein Gehäuse (2) mit einer Metallmembran
(3) auf, welche das Gehäuse (2) in zwei hermetisch voneinander getrennte Kammern (4; 5) unterteilt;
- auf der Metallmembran (3) ist ein Dehnungsmeßstreifen (8) angebracht;
- die dem Dehnungsmeßstreifen (8) abgewandte Kammer (5) ist
mit einem Hydraulikanschluß (6) versehen;
- die den Dehnungsmeßstreifen (8) aufnehmende Kammer (4) ist durch
ein Bauteil (16) verschließbar, welches eine Elektrosteckkupplung
(13) oder eine Kabeldurchführung (25) aufweist;
- innerhalb der de. Dehnungsmeßstreifen (8) aufnehmenden Kammer (4) ist ein Verstärker (9) angeordnet, welcher die Meßwerte
des Dehnungsmeßstreifens (8) auf ca. 0 - 1 mA verstärkt;
- innerhalb der den Dehnungsmeßstreifen (8) aufnehmenden Kammer
(4) ist ein Kabelüberwachungsbauteil (10) angeordnet;
- die Speisespannung der aus Dehnungsmeßstreifen (8), Verstärker (9) und Kabelüberwachungsbauteil (10) bestehenden Elektronikeinheit
beträgt ca. 12V bei einer Stromaufnahme von ca.
16 mA.
2. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Metallmembran (3) einstückiger Teil des Gehäuses (2) ist.
3. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Metallmembran (3) einen umlaufenden Kragen (21) aufweist, welcher mit dem den Hydraulikanschluß (6) aufweisenden Teil
des Gehäuses (2), vorzugsweise durch Plasmaschweißen, druckdicht verbunden ist.
4. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikanschluß (6) Teil einer bergbauüblichen Hydrauliksteckkupplung ist und von einem Hydraulikstecknippel
(23) oder einer HydraulikSteckbuchse (7) gebildet wird.
5. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Elektrosteckkupplung (13) aufweisende Bauteil (Elektrosteckkupplungsaufnähme 15) Teil einer, den
Druckaufnehmer (1) mit dem die Anschlußkabel umhüllenden Schutzschlauch verbindenden, Steckkupplung ist und als Stecknippel
(20) oder Steckbuchse ausgebildet ist.
6. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß er auf einen Meßbereich von 0 - 500 bar ausgelegt ist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868601071 DE8601071U1 (de) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus |
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DE8601071U1 true DE8601071U1 (de) | 1989-01-26 |
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DE19868601071 Expired DE8601071U1 (de) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Druckaufnehmer für hydraulisch betriebene Vorrichtungen des untertägigen Bergbaus |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8601071U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400941C1 (de) * | 1994-01-14 | 1995-04-20 | Pvb Medizintechnik Gmbh | Druckmeßwandler zur Messung des Druckes einer Flüssigkeit, insbesondere zur invasiven Blutdruckmessung |
-
1986
- 1986-01-17 DE DE19868601071 patent/DE8601071U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400941C1 (de) * | 1994-01-14 | 1995-04-20 | Pvb Medizintechnik Gmbh | Druckmeßwandler zur Messung des Druckes einer Flüssigkeit, insbesondere zur invasiven Blutdruckmessung |
US5540100A (en) * | 1994-01-14 | 1996-07-30 | Pvb Medizintechnik Gmbh | Pressure transducer for measuring the pressure of a fluid, in particular for invasive blood pressure measurements |
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