DE1925166A1

DE1925166A1 - Doppelt wirkender hydraulischer Antrieb

Info

Publication number: DE1925166A1
Application number: DE19691925166
Authority: DE
Inventors: Strangfeld Dipl-Ing Reiner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1969-05-14
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1970-11-19
Also published as: JPS508181B1; DE1925166C3; DE1925166B2

Description

Doppelt wirkender hydraulischer Antrieb Die Erfindung befaßt sich mit einem doppelt wirkenden Antrieb, der insbesondere zur Betätigung von elektrischen llochspannungsschaltern verwendet werden soll. Dort kommt es bekanntlich darauf an, daß der Schalthub in Ein- und/oder Ausschaltrichtung möglichst schnell zurückgelegt wird. Dennoch soll der Schalter ohne Uberschwingen in einer gewünschten Endlage zum Stehen kommen. Zu diesem Zweck hat man nach der deutschen Auslegeschrift 1 256 296 dem aus Kolben und Zylinder bestehenden Antrieb eine Dämpfung am Ende des Schalthubes zugeordnet, bei der der Kolben auf der Niederdruckseite vorhandene Flüssigkeit durch einen engen Spalt preßt. Deshalb hat man den Kolben mit Stößeln versehen, die in besondere Ausnehmungen des Zylinders eintreten und dort vorhandene Hydraulikflüssigkeit verdrängen. Solche Stößel müssen aber gut auf die Ausnehmungen abgestimmt sein, damit die gewünschte Dämpfungswirkung erreicht wird. Außerdem ist die Cämpfung praktisch nicht verstellbar.
Der doppelt wirkende hydraulische Antrieb nach der Erfindung ist dagegen so ausgebildet, daß an den beiden Stirnseiten des Zylinders ein Sückschlagventil mit Durchlaßrichtung in den Zylinder angebracht ist und daß im Mantel des Zylinders Auslaßöffnungen mit einem kleineren Querschnitt als der des iiückschlagventils vorgesehen sind.
Durch die Verwendung des Sückschlagventils ist es möglich, die Beaufschlagung des Kolbens mit der Druckflüssigkeit völlig von dem Verdrängen der auf der Niederdruckseite vorhandenen üssigkeit zu trennen, mit der eine Geschwindigkeitsregelung und -dämpfung erzielt werden soll. Man kommt deshalb mit zwei Leitungen aus, die zu den beiden Enden des Zylinders führen, und kann trotzdem für beide Bewegungsrichtungen unterschiedliche Geschwindigkeitsverläufe einstellen. Dabei erhält man durch die Anordnung des Rückschlagventils an der Stirnseite eine geringe Bauhöhe in Richtung der Schaltbewegung, während die Dämpfung, die ohnehin über einen gewissen Hub des Kolbens wirksam sein muß, durch die Auslaßöffnungen im Mantel hervorgerufen wird. Der Kolben kann dabei selbst zur Steuerung der Ausla3-öffnungen dienen. Dies geschieht dadurch, daß er in bekannter Weise die Auslaßöffnungen zum Teil überfährt und dabei schließt.
Bei einer bewährten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Auslaßöffnungen an jedem sunde des Zylinders vorgesehen, von denen eine mit einer stellbaren Drossel versehen ist. Mit der Stellbaren Drossel kann die Geschwindigkeit des Antriebs eingestellt werden. Dabei kann man für beide Seiten gleiche oder unterschiedliche Werte wählen.
Die anderen Auslaßöffnungen, also die, die nicht mit einer stellbaren Drossel versehen sind, sollen für die Dämpfung sorgen, mit der der. Antriebskolben am Ende des Schalthubes auf kurzem Wege zum Stehen gebracht wird. Dabei ernält man die optimale Dämpfungswirkung, wenn man mehrere Auslaßöffnungen über die Länge des Zylinders so verteilt, daß der huslaßquerschnitt, bezogen auf den Hub, nach einer Wurzelfunktion abnimmt.
Man kann aber unter Umständen auch andere Verteilungen des Äuslaßquerschnitts über den Hub wählen, wenn man andere Betriebsverhältnisse haben will.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Übersichtlichkeit halber ist von einem elektrischen tiochspannungsschalter, z.B. einem flüssigkeitsarmen Leistungsschalter Iür 110 kV, nur die zum Schaltstift führende Stange 1 darerstellt, die mit einem hydraulischen Antriebskolben 2 gekoppelt ist. Der Kolben 2 gleitet in einem Zylinder 3, an dem der Einlaß 4 für die Ausschaltbewegung und der Einlaß 5 für die einschaltbewegung vorgesehen sind. Die beiden Einlaßöffnungen, durch die bei den genannten Schaltbewegungen Hochdrucköl als Hydraulikflüssigkeit dem Zylinder zugeführt wird, dienen bei Bewegung in Gegenrichtung als Auslaß, durch den IXiederdrucköl in den Sumpf des nicht weiter dargestellten Hydrauliksystems abfließt.
An dem Antriebszylinder 3 sind auf beiden Stirnseiten iRückschlagventile 10 und 11 vorgesehen. Sie werden von ringförmigen Blecheiben 12 und 13 gebildet, die 3inlaßöffnungen 14 und 15 in den Stirnwänden des Zylinders nur dann freigeben, wenn eine Strömung in das Innere des Zylinders vorliegt. Bei Strömung in Gegenrichtung setzen sich die Scheiben vor die Bohrungen, so daß diese verschlossen sind.
Zusätzlich zu den an den Stirnseiten des Zylinders vorgesehenen Rücksclliagventilen 10, 11 sind im Mantel des Zylinders an jedem Ende verschiedene Auslaßöffnungen angeordnet. Am oberen Sunde des Zylinders erkennt man eine Auslaßöffnung 18 mit einem großen Querschnitt, deren Ubergang in einen Kanal 19 mit einem Stopfen 20 verkle nert werden kann. Der Stopfen sitzt in einer Gewindebohrung und kann über einen Zapfen 21 und einen Vierkant 22 von außen mehr oder weniger tief in den Kanal 19 hineinge- 1 Figur 2 Ansprüche Greht werden. Mithin ist die Auslaßöffnung 18 mit einer stellbaren Drossel versehen, mit der im Betrieb die Schaltgeschwindigkeit durch die Drosselung des vom Kolben verdrängten Niederdrucköles beeinflußt werden kann.
Der Kanal 19 führt zu einem Ringraum 25 im Zylinder 3, an den auch die Leitung 4 angeschlossen ist. In den Ringraum 25 münden ferner Bohrungen 27, 28, 29 und 30, die in mehreren Reihen in richtung des Kolbenhubes im Zylindermantel angeordnet sind.
Diese Bohrungen sind so bemessen, daß der für das verdrängte Niederdrucköl zur Verfügung stehende Auslaßquerschnitt, bezogen auf den Itub, nach einer Wurzelfunktion abnimmt. Deshalb erhält nan die größte mögliche Dämpfung, weil bei gleich bleibender Verzögerung die größte Bremswirkung für einen gegebenen Verzögerungswert erreicht wird.
Das andere Ende des Zylinders ist in gleicher Weise wie das obere ausgebi'det. Es kann sich sogar um eine symmetrische Ausbildung mit gleichen Teilen handeln. Andererseits kann man z.B. für Werkzeugemaschinen die Geschwindigkeiten so einstellen, daß einem langsamen Arbeitshub ein weitaus schnellerer Rücklauf folgt.
Die Figur zeigt ferner, daß der Zylinder 3 aus einem i wesentlichen glatten Rohr 32, das den Kolben 2 mit einer Dichtung 33 führt, und zwei anschließenden rohrstücken 34 und 35 besteht, die mit Endkappen 36 und 37 gegen das Rohr 32 gespannt werden.
Eie Auslaßärfnungen sind ausschließlich in den kurzen Rohrstücken 34 und 35 vorgesehen, die lichter zu bearbeiten sind ars der ganze mantel und unter ümständen auch nach dem Baukastenpr@nzip zu Antrieben mit verschiedenen Geschwindigkenlinien zusammengesetzt werden können.

Claims

Patentansprüche

1. Doppelt wirkender hydraulischer Antrieb, insbesondere zur ätigung von elektrischen Ifochspannungsschaltern, mit Kolben, Zylinder und einer Dämpfung am ende des Schalthubes, bei der der Kolben auf der Niederdruckseite vorhandene Flüssigkeit durch einen engen Spalt preßt, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Stirnseiten des Zylinders (3) ein Rückschlagventil (10, 11) mit Durchlaßrichtung in den Zylinder (3) angebracht ist und daß im Mantel des Zylinders Auslaßöffnungen (18, 27, 28, 29, 30) mit einem kleineren Querschnitt als der des 2dekschlagventils vorgesehen sind.

2. Doppelt wirkender hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Auslaßöffnungen (18, 27, 28, 29, 30) an jedem Ende des Zylinders vorgesehen sind, von denen eine (18) mit einer stellbaren Drossel versehen ist.

3. Doppelt wirkender hydraulischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Auslaßöffnungen (27, 28, 29, 30) über die Länge des Zylinders (3) so verteilt sind, daß der Auslaßquerschnitt, bezogen auf den Hub, nach einer Wurzelfunktion abnimmt.

4. Doppelt wirkender hydraulischer Antrieb nach Anspruch t, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (18, 27, 28, 29, 30) in einem für sich bearbeitbaren Rohrstück (34, 35) vorgesehen sind, das mit einem zur Führung des Kolbens dienenden Rohr (33) verbunden ist.

L e e r s e i t e