专利名称：用于井下采矿的设备的传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于井下采矿的设备如采矿机械、节式支架、液压系统或采矿挖掘机的传感器。
背景技术：
一种同类型的、构成为压力测头的传感器由DE20219732U1已知。在这种类型的压力测头中，传感器装置设计为陶瓷压力测量单元，它设置在一个插头形的连接元件上的一个背面的凹槽中，该连接元件通过一个环绕包围凹槽的凸出部密封地装入到传感器外壳中并且在那里借助一个锁紧螺母固定。压力测量单元包括一个设置在印刷电路板上的、用浇注浇注材料包裹的放大器电路以及一个串联电子元件，它固定在插头形的连接元件的背面上。传感器外壳在其远离连接元件的背面设有一个可从外部接近的电插接件，在其上可耦联一个在井下采矿中使用的带有一个合适的联接插头的软管电缆。因为联接插头必须抗拉地与软管电缆的软管护套连接，在井下设备上的承接接头上的同类型压力测头需要一个相对较大的安装空间，因为传感器外壳和联接插头轴向相互对准地依次设置。
然后，当肘状插头作为联接插头固定在软管电缆上时，所述必需的结构空间本身相对较大，如其例如在DE29614501U1中所描述的那样。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种传感器，它为装配和在装配状态下对井下设备如采矿机械上的液压接头、节式支架等等要求尽可能小的结构空间。
按本发明的用于井下采矿的设备如采矿机械、节式支架或采矿挖掘机的传感器，该传感器包括一个设置一在传感器外壳内的、探测测量值或状态值并将其转化为电信号的传感器装置；一个固定在传感器外壳上的插头形或者插座形的连接元件，该连接元件可与设备上的承接接头相耦联，并且经过该连接元件给传感器装置加载测量值或状态值；一个包括一些芯线和一软管护套的柔性的软管电缆，传感器装置可通过该软管电缆的芯线与一个分析装置电连接，其中，传感器外壳具有一个带有电缆引入口的外壳段，在该外壳段上抗拉地固定软管电缆，其中芯线穿过电缆引入口牢固地与传感器装置连接。
为达到这个目的根据本实用新型建议，传感器外壳具有一个带有电缆引入口的外壳段，在该外壳段上抗拉地固定软管电缆，其中软管电缆的芯线穿过电缆引入口牢固地与传感器装置连接。在按本实用新型的传感器中，软管电缆因此直接固定在传感器外壳上并且省去了附加的联接插头。由此，与由现有技术已知的传感器外壳相比，所述传感器外壳可制成为更短的以及可以产生更小的结构空间的结果，因为不要求用于联接插头等的额外必需的结构空间并且减少了电接触点的数量以及同时降低了易受干扰性。因此传感器与可直接连接的软管电缆构成一个传感器软管电缆。
在优选的构造中，传感器装置设计为多件式的并且相互间隔地包括一个测量体和一个测量电子元件，它们通过电连接线相互地连接，其中所述软管电缆的芯线牢固地连接在测量电子元件上。该传感器装置可以特别涉及一传感器单元。
特别有利的是，带有电缆引入口的传感器外壳段设计为可压接的引线套并且搭接传感器侧的软管电缆端部。优选地，带有整体成型的可压接的引线套的传感器外壳由黄铜构成。可选择地，软管电缆借助于一个单独的压接套管抗拉地固定在传感器外壳上。为此特别有利的是，传感器外壳在电缆引入口的区域上或内具有一个轴环，压接套管至少在共同压接的状态下以一凸筋背面嵌接该轴环。在该构造中，传感器外壳和压接套管也可以优选由黄铜构成。
另外优选的是，插头形或者插座形的连接元件借助于一个可旋上的固定环密封地固定在传感器外壳上，该固定环可以特别是按锁紧螺母的型式构成。
本实用新型此外有利地规定，自由的软管电缆端部也设有一个电联接插头。在原则上，所有的在井下采矿中使用的连接插头如赫斯曼(Hirschmann)插头、OS 4-插头等都可以用作为连接插头。此外优选可以在软管电缆的软管护套中设置一个多芯的、包括芯线并设有一绝缘层的电缆，根据有利的构造，该电缆以自由的软管端部从一个抗拉地容纳软管护套的软管管座中伸出，并且在电缆的端部设有一个电连接插头。可选择地，在另一个软管电缆端部可以固定一个联接插头，其包括一个单件的、搭接保护软管并借助一种挤压连接特别是一种压接抗拉地容纳软管端部的空心联接套管和一个通过卡锁连接与该联接套管连接的插头部件，该插头部件容纳或具有与芯线电连接的、优选由触针和接触插座组成的接触元件，其中，空心联接套管中的一个电缆穿通孔部分用浇注材料浇注，并且联接套管具有一个为挤压连接可变形的且仅仅容纳带有由绝缘电缆包裹的芯线的软管电缆的套管伸出段。
在这种特别优选的构造中，传感器装置包括一个压力测量传感器，并且在井下设备上的承接接头是液压接头，从而传感器以及传感器软管电缆整体上构成一个压力传感器。但也可以涉及温度传感器等。
本实用新型的其他优点及构造从以下对附图中示意示出的实施例的描述中得出，附图中图1示出一个本实用新型的用于井下采矿的按照第一实施例的传感器软管电缆的部分剖视图；图2示出一个本实用新型的按照第二实施例的传感器软管电缆；以及图3示出本实用新型的按照第三实施例的传感器软管电缆。
具体实施方式
在附图中用附图标记1标注一个软管电缆，它通常用于井下采矿中并且包括一个带有优选集成的铠装(Armierung)3的外部的保护套或软管护套2，其中在软管护套2的空芯中、在铠装3的内部受保护地有多个电芯线4延伸，其优选本身被一个绝缘层包围或者被用一个配设有绝缘层5的电缆6包裹。对于在井下采矿中使用的这种软管电缆的基本构造是已知的，从而没有必要进行进一步的说明。
在图1中截断地示出的软管电缆1在其一个在图1中右侧的软管电缆端部包括一个电的、例如可与一电子的单独控制器耦耦联的联接插头30并且在其左侧的软管电缆端部包括一个传感器10，它牢固且不可拆卸地与软管电缆1相连接，从而总体上有一个立刻能使用的并且可直接连接在井下设备和一分析装置之间的传感器软管电缆可供使用。现在首先说明直接地设置在软管电缆1上的、亦即无可拆卸的插接连接的传感器10的构造。
传感器10包括一个空心的由黄铜制成的传感器外壳11，它具有一个前部的、带有较宽直径的空心的外壳段12和一个后部的、整体成型的带有较小外径的外壳段13。在前部外壳段12的内部空间14中受保护地设置一个传感器装置15，它在所示实施例中构成一个压力测头或压力传感器。传感器装置15在这里设计为多件式的并且由一个测量体16例如一个DMS-测量条和一个示意示出的测量电子元件17构成，它可以例如设置在印刷电路板上并且可以包括一个放大器电路以及一个串联电子元件(Vorschaltelektronik)。测量电子元件17借助于一个间隔套管18与测量体16间隔开并且通过多个电连接线19与其电连接，从而测量电子元件17可以将由测量体16接收的并且转换为电信号的测量信号经由软管电缆1输入一未进一步示出的分析装置、例如一个用于掩护式支架的电子控制器。在这里传感器外壳11的后部的外壳段13包括一个电缆导入口20，软管电缆1的芯线4穿过该电缆导入口牢固且不可拆卸地与传感器装置15的测量电子元件17相连接。具有电缆导入口20的后部的传感器外壳段13同时构成一个用于在传感器外壳11或传感器10上抗拉地固定软管电缆1的固定装置。在所示的实施例中，在后部的外壳段10上，一个包围电缆导入口20的由黄铜制成的导入或压接套管21在传感器外壳11上整体式构成，其通过如所示的纵向槽22是可压接的，并且通过压接或压紧实现将插入到压接套管21中的软管电缆1抗拉地固定。
传感器外壳11的前部外壳段12的前部末端设有一个轴向的突出部23，它在其外圆周上具有外螺纹24，一个设计为锁紧螺母的固定环25旋到所述外螺纹上。通过固定环25将一个这里插座形的连接元件26固定在传感器外壳11上，该连接元件可插入到未示出的井下设备上的一承接接头中，并且如在井下采矿中通常的那样，借助于一个围嵌到连接元件26上的环绕的环形槽27中的U形插叉在那里被固定。在压力传感器中，连接元件26设有一个孔(未示出)，测量体16通过该孔与液压介质接触并且因此与测量值或状态值建立联系，该测量体在装配状态下紧贴在连接元件26的背面上。作为附加的密封件，一个O形密封圈28被装入到连接元件26上的环形槽中，该连接元件在装配状态下贴靠在传感器外壳11的前部外壳段12的内圆周上。
图1的右半部示出一个在另一电缆软管末端上抗拉地固定的联接插头30，它包括一个由黄铜制成的联接套管31，它借助于卡锁连接与一插头部件32相连接。该卡锁连接借助于一个或多个沿圆周分布设置的金属卡锁球41或塑料卡锁元件得以保证，它们设置在插头部件32和联接套管31的相互重叠的区域内。空心的联接套管31包括一个端侧的且容纳插头部件32的连接段33以及整体地与之相连接的一个套管伸出段34，带有软管护套1、铠装3、绝缘电缆6和芯线4的电缆软管末端这样地插入到该套管伸出段中，使得仅仅是芯线4、必要时连同其绝缘包皮伸出于套管伸出段34的底部处和向连接段33的过渡处的内凸肩35。芯线4与触针36以及互补构成的接触插座37牢固地连接，其在插头部件32中设计为互补的接触元件，以便能够实现电连接到相同构成的接触元件上，所述接触元件在电子控制器等等的插座中构成。在接触元件的背面和紧贴肩部35的保护软管端部之间构成一个由浇注材料制成的填充件38，其用于承受拉力和固定接触，并且防止湿气穿过联接插头30的联接套管31内部的空心的电缆穿通孔39。在将芯线4安装在接触元件36、37上和装入浇注材料38以后，套管伸出段34例如用一个适合的压接工具压紧，从而在套管伸出段34的内圆周上的突出部分40压进到电缆软管1的软管护套2中，并且将电缆软管1固定抗拉地在联接套管31上并且因此固定在联接插头30上。图1可以清楚地看出，整个抗拉的连接仅仅借助于保护软管1的结构以及套管伸出段34的压紧或压接实现，并且在那里小的附加元件例如支承套管等被推到电缆6和铠装3或软管护套2之间。
图2示出另一个用于按本实用新型的传感器电缆的实施例，该传感器电缆在软管电缆1的其中一个软管电缆端部具有牢固安装的传感器10。传感器10具有一个与按图1的实施例相同的结构，因此在这里不再次说明。与按图1的实施例不同的是，在另一个软管端部安装一个电连接插头60，该连接插头抗拉地只固定在容纳芯线的绝缘电缆6的一段上，其以预先规定的长度从软管管座70伸出，它抗拉地容纳插头端的软管电缆1末端。在所示的实施例中，软管管座70也包括一个可压接的外壳段71，在其上连接一个在这里带有两个圆周侧的环形槽73的软管管座端头72，环形槽用于借助例如插叉将软管管座70形锁合地固定在合适的设备部件、电缆穿通孔等等上。在按图2的实施例中，在包裹芯线的绝缘导线6的末端固定一个带有轴向布置的接触元件的电缆插头60，其中电缆插头60特别涉及一种所谓的OS4-电缆插头。
在按图3的实施例中，与按图2的实施例不同的是，在绝缘电缆6的端部固定一个电连接插头80，它设计为肘状插头并且在这里由所谓的赫斯曼插头构成。
在图中没有示出的是，带有传感器外壳的软管电缆的抗拉连接也借助于一个单独的压接套管实现，该压接套管被这样地推到传感器外壳的一个外壳段上，使得当将压接套管压紧且嵌入到软管电缆的保护软管中时，压接套管通过一个内环在电缆引入口的区域内背面嵌接外壳段上的一个环形轴环(Ringbund)。
权利要求1.一种用于井下采矿的设备如采矿机械、节式支架或采矿挖掘机的传感器，该传感器包括一个设置一在传感器外壳(11)内的、探测测量值或状态值并将其转化为电信号的传感器装置(15)；一个固定在传感器外壳(11)上的插头形或者插座形的连接元件(26)，该连接元件可与设备上的承接接头相耦联，并且经过该连接元件给传感器装置(15)加载测量值或状态值；一个包括一些芯线(4)和一软管护套(2)的柔性的软管电缆(1)，传感器装置(15)可通过该软管电缆的芯线(4)与一个分析装置电连接，其特征在于，传感器外壳(11)具有一个带有电缆引入口(20)的外壳段(13)，在该外壳段上抗拉地固定软管电缆(1)，其中芯线(4)穿过电缆引入口牢固地与传感器装置(15)连接。
2.按照权利要求1的传感器，其特征在于，传感器装置(15)设计为多件式的并且相互间隔距离地包括一个测量体(16)和一个测量电子元件(17)，它们通过电连接线(19)相互地连接，其中，所述芯线(4)牢固地连接在测量电子元件(17)上。
3.按照权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，传感器装置是一个传感器单元。
4.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述包括电缆引入口(20)的外壳段设计为可压接的引线套(21)并且搭接传感器侧的软管电缆端部。
5.按照权利要求4所述的传感器，其特征在于，带有整体成型的引线套(21)的传感器外壳(11)由黄铜制成。
6.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于，软管电缆借助于一个压接套管抗拉地固定在传感器外壳上。
7.按照权利要求6所述的传感器，其特征在于，传感器外壳在电缆引入口的区域上或内具有一个轴环，压接套管以一凸筋背面嵌接该轴环。
8.按照权利要求6或7所述的传感器，其特征在于，传感器外壳以及压接套管由黄铜制成。
9.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于，连接元件(26)借助于一个可旋上的固定环(25)固定在传感器外壳(11)上。
10.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于，自由的软管电缆端部设有一个电连接插头(30，60，80)。
11.按照权利要求10所述的传感器，其特征在于，在软管电缆(1)的软管护套(2)中设置一个多芯的、包括芯线(4)的、设有一绝缘层(5)的电缆(6)，该电缆在自由的软管端部从一个抗拉地容纳软管护套(2)的、借助于O形密封圈密封的软管管座(70)中伸出，并且在电缆的端部设有一个电连接插头(60；80)。
12.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于，在另一软管电缆端部固定一个联接插头(30)，它包括一个整体的、与一个具有铠装(3)的保护软管(2)搭接并且借助一种挤压连接特别是一种压接抗拉地容纳软管电缆端部的空心联接套管(31)和一个通过卡锁连接与该联接套管连接的插头部件(32)，该插头部件容纳与芯线(4)电连接的、优选由触针(36)和接触插座(37)组成的接触元件，其中，一个在空心的联接套管(31)中的电缆穿通孔(39)部分地用浇注材料(38)浇注，并且联接套管(31)具有一个为挤压连接可变形的、且仅仅容纳保护软管(1)的套管伸出段(34)，该保护软管(1)带有保护护套(2)和铠装(3)以及设置在电缆(6)中的芯线(4)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于井下采矿的设备如采矿机械、节式支架或采矿挖掘机的传感器，该传感器包括一个设置一在传感器外壳(11)内的、探测测量值或状态值并将其转化为电信号的传感器装置(15)；一个固定在传感器外壳(11)上的插头形或者插座形的连接元件(26)，该连接元件可与设备上的承接接头相耦联，并且经过该连接元件给传感器装置(15)加载测量值或状态值；一个包括一些芯线(4)和一软管护套(2)的柔性的软管电缆(1)，传感器装置(15)可通过该芯线(4)与一个分析装置电连接，其特征在于，传感器外壳(11)具有一个带有电缆引入口(20)的外壳段(13)，在该外壳段上抗拉地固定软管电缆(1)，其中芯线(4)穿过电缆引入口牢固地与传感器装置(15)连接。
文档编号H01R11/11GK2924488SQ200520143038
公开日2007年7月18日 申请日期2005年12月5日 优先权日2004年12月8日
发明者于尔根·丘泊, 塞巴斯蒂安M·蒙得里, 赖默尔·弗兰克 申请人:Dbt有限公司