DE662343C - Druckluftbetaetigter Stellungsmelder fuer Druckluftantriebe, insbesondere von Schaltern - Google Patents

Description

Für die Rückmeldung des Betriebszustandes eines 'Druckluftantriebes, insbesondere eines Schalterantriebes, bestehen verschiedene Möglichkeiten. Man kann den Betriebszustand durch ein mechanisches Gestänge vom Antrieb auf den Stellungsmelder übertragen. Das ergibt eine ganz bestimmte räumliche Zuordnung des Stellungsmelders zum Antrieb, die unerwünscht, vielfach sogar unmöglich ist. Es besteht weiter

ίο die Möglichkeit, die Stellungsrückmeldung auf elektrischem Wege vorzunehmen. Das erfordert ein besonderes Rückmeldenetz, das die Anlage unnötig verteuert und besonderer Wartung bedarf. Es ist deshalb wünschenswert, die Druckluft selbst als rückmeldendes Mittel zu verwenden. Hieran hat man bereits gedacht und hat vorgeschlagen, zugleich mit den Steuerventilen Rückmeldeventile zu betätigen, die dem Stellungsmelder zugeordnet sind. Diese Art der Rückmeldung erscheint jedoch bedenklich, denn sie hat das völlig einwandfreie Arbeiten der Anlage zur Voraussetzung. Wenn ein Schaltbefehl nicht ausgeführt wird, so geht zwar der Stellungsmelder in die neue Anzeigestellung über, der Antrieb ist jedoch nicht gefolgt. Das kann zu schwersten Anlageschäden führen. Alle diese Schwierigkeiten lassen sich mit Sicherheit beseitigen, wenn gemäß der Erfindung der Stellungsmelder mit einem Drucklufthilfsantrieb gekuppelt wird, der durch die im Arbeitszylinder des Antriebes eingeschlossene und nach Ausführung des Schaltbefehles sich entspannende Luft in die der neuen Stellung des Druckluftantriebes entsprechendeLage bewegt wird. Eine derartige Abhängigkeit der Stellungsmeldung vom Antrieb gibt unbedingt zuverlässige 'Stellungsangaben, ohne daß es der Einführung eines neuen Mittels, etwa der Elektrizität, bedürfte.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt schematisch die Darstellung des Druckluftantriebs mit Rückmeldung für einen einzelnen Schalter.

Der Schalter 1 wird durch den Druckluftkolben 2 betätigt, der sich in dem Zylinder 3 bewegt. Die Ein- und Ausschaltung des Schalters ι erfolgt über die Leitungen 4 und 5 durch die Druckknöpfe 6 und 7 unter Vermittlung der Doppelsitzventile 8 und 9. Wird beispielsweise der Einschaltdruckknopf 6 gedrückt, so wird die Druckluftzufuhrleitung 10 mit der Leitung 4 verbunden und über den Kolben 2 der Schalter 1 geschlossen. Die auf der linken Seite des Zylinders 3 befindliche Druckluft strömt dabei über Leitung 5 und Steuerventil 9 sowie Leitung 11 und Rückmeldezylinder 12 ins Freie.

Nachdem der Schalter 1 geschlossen ist, wird der Druckknopf 6 losgelassen. Die Druckluft-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Josef Eisert in Berlin-Siemensstadt und Werner Hoffmann in Falkensee b. Berlin,

leitung ίο wird nun wieder abgesperrt. Gleichzeitig wird der rechte Teil des Druckluftzylinders 3 über Leitung 4 und Ventil 8, das sich wieder in der gezeichneten Stellung be-^ findet, mit der Leitung 13 verbunden. Die iiji Zylinder 3 befindliche Druckluft expandiert VLiia bewegt den im Zylinder 14 befindlichen Rückmeldekolben 16 nach links. Dadurch wird das Schaltbrückensymbol 17 ebenfalls nach links bewegt; das Symbol zeigt an, daß der Schalter 1 geschlossen ist.

Der entsprechende Vorgang spielt sich ab, wenn zum öffnen des Schalters der Druckknopf 7 gedrückt wird. Über Leitung 5 wird dann der Kolben 2 zunächst in die gezeichnete Stellung gebracht und der Schalter 1 geöffnet. Die im rechten Teil des Zylinders 3 befindliche Luft kann über Leitung 13 frei ausströmen, da sich ja der Kolben 16 in der linken Stellung befand. Die im linken Teil des Zylinders 3 befindliche Druckluft expandiert nach Loslassen des Druckknopfes 7 über Leitung ii in den Zylinder 12 und treibt dabei den Kolben 15 nach rechts. Damit ist das Schaltbrückensymbol 17 in die gezeichnete Stellung gebracht, also angezeigt, daß der Schalter 1 geöffnet ist.

Man könnte zunächst daran denken, die Rückmeldeleitungen 11 und 13 an die Leitungen 5 und 4 anzuschließen, also die Leitungen 4 und 13 einerseits und 5 und 11 andererseits gewissermaßen parallel zu schalten, um dadurch statt der Doppelsitzventile mit einfachen Ventilen auszukommen. Diese Anordnung hätte jedoch den Nach teil, daß einmal die Rückmeldesignale nicht mehr zuverlässig wären. Es wäre denkbar, daß infolge Verstopfung der Leitungen 4 und 5 die Rückmeldezeichen ansprechen, ohne daß der Schalter sich tatsächlich geöffnet oder geschlossen hat. Undichtigkeiten in den Leitungen 11 und 13 würden dann ferner zur Folge haben, daß die Betätigung des Schalters 1 nicht mehr möglich ist, da die Druckluft über die Meldeleitungen abströmt. Auch diese Nachteile werden durch die Anordnung nach der Erfindung, bei der die Rückmeldung durch die expandierende Betätigungsdruckluft erfolgt, vermieden.

Die Anordnung nach der Fig. 1 ist sowohl für Leistungsschalter als auch für Trennschalter in gleicher Weise brauchbar. Bei Schaltern, die durch Druckluft nur eingeschaltet werden, während ihre Ausschaltung durch einen Kraftspeicher erfolgt, kann man die Anordnung nach Fig. 2 wählen.

Die Steuerung des Schalters 1 erfolgt wieder unter Vermittlung des Steuerzylinders 3 und des Steuerkolbens 2 über den Einschaltdruckknopf 6 und den Ausschaltdruckknopf 7. Die Druckluft· wird dem Schalterantrieb von der Leitung 10 über das von dem Druckknopf 6 gesteuerte Doppelsitzventil 8 und Leitung 4 zugeführt. |

Bei der Schließung des Schalters 1 wird die Feder 21 zusammengedrückt. Durch die Klinke 22 wird der Schalter in der eingeschalteten Stellung gehalten.

^; Die Ausschaltung des Schalters 1 erfolgt beim .•Drücken des Knopfes 7 über den Bowdenzug 23, der die Klinke 22 löst. Die Feder 24 dient in bekannter Weise zum Spannen des Bowdenzuges.

Um nun sowohl bei der Einschaltung als auch bei der Ausschaltung des Schalters 1 eine Druckluftrückmeldung zu erhalten, trotzdem nur die Schließung des Schalters durch Druckluft herbeigeführt wird, ist zwischen das Doppelsitzventil 8 und die Rückmeldezylinder 12 und 14 ein Hilfszylinder 25 eingefügt, in dem sich der Kolben 26 frei bewegt.

Es sei zunächst angenommen, daß der Schalter geschlossen werden soll, also der Druckknopf 6 gedrückt wird. Von der Leitung 10 aus strömt dann die Druckluft über Leitung 4 nach dem Zylinder 3 und drückt den Kolben 2 nach links, so daß der Schalter 1 geschlossen wird. Beim Loslassen des Druckknopfes 6 expandiert wieder, wie nach der Anordnung nach Fig. i, die im Zylinder befindliche Druckluft über Leitung 4, Doppelsitzventil 8, Hilfsleitung 27, Hilfszylinder 25 und Rückmeldeleitung 13 nach dem Rückmeldezylinder 14. Der Rückmeldekolben 16 be- wegt sich daher nach links und nimmt hierbei das Schaltbrückensymbol 27 mit. Gleichzeitig wird durch die im Zylinder 12 bei Bewegung des Rückmeldekolbens 15 erzeugte Druckluft über Leitung, 11 und das mit dem Ausschaltdruckknopf 7 geöffnete Ventil 18 der Hilfskolben 26 nach rechts bewegt.

Beim Drücken des Ausschaltknopfes 7 wird das Ventil 18 zunächst geschlossen, öffnet sich der Schalter durch Lösung der Verklinkung 22, so wird in dem Antriebszylinder 3 Druckluft erzeugt, die über Leitung 4, Leitung 27, Hilfszylinder 25 und, nach Loslassen des Druckknopfes 7, über Leitung 11 nach dem Rückmeldezylinder strömt. Der in diesem bewegliehe Rückmeldekolben 15 bewegt sich nach rechts und bringt das Schaltbrückensymbol wieder in die in der Zeichnung dargestellte Lage.

In dem Blindschaltbild 31 der Fig. 3 sind die no Rückmeldezeichen 32 und 33 der Sammelschienentrennschalter, das Rückmeldezeichen 34 des Abzweigleistungsschalters, das Rückmeldezeichen 35 des Kabeltrennschalters und das Rückmeldezeichen 36 des Abzweigerdungs- ns schalters angeordnet. Die Steuerung der zugehörigen Schalter erfolgt über die Einschaltdruckknöpfe 6 und die Ausschaltdruckknöpfe 7, die in Reihen zu beiden Seiten des Blindschaltbildes angeordnet sind.

Fig. 4 zeigt die konstruktive Ausführung der Ventile und Steuerungseinrichtungen, und zwar

für einen einzelnen Schalter, beispielsweise den durch das Rückmeldezeichen 32 dargestellten Trennschalter.

In der linken Hälfte der Figur ist das Yentilgehäuse im Schnitt, in der rechten Hälfte in Ansicht dargestellt. Die Druckluft strömt von der Leitung 10 aus in die Ventilgehäuse 70, und zwar über vorgeschaltete Kupplungsstücke 71. An die Ventilgehäuse sind die Leitungen 5 zur ο öffnung und 4 zur Schließung des Schalters angeschlossen.

In dem Gehäuse 70 bewegen sich die Ventilkörper 72 und 73, die durch die Feder 74 in der gezeichneten Lage gehalten werden. Der Ventilsitz 75 ist hierbei geschlossen, der Ventilsitz 76 geöffnet. Wird der Druckknopf 7 gedrückt, so wird der Ventilsitz 76 durch den Ventilkörper 73 geschlossen, gleichzeitig Ventilsitz 75 durch Abheben des Ventilkörpers 72 geöffnet, entsprechend der aus Fig. 1 hervorgehenden Wirkungs-. weise des Doppelsitzventils 9.

Der Rückmeldezylinder 12, in dem sich der Rückmeldekolben 15 bewegt, ist mit dem Gehäuse 70 baulich vereinigt. Die in den Zylinder 12 führende Leitung 11 schließt sich unmittelbar an den Ventilsitz 76 an.

Der Kolben 15 bewegt sich nun entsprechend der Stellung des durch Druckknopf 7 gesteuerten Schalters nach links oder nach rechts. Er nimmt hierbei über die Stange 40 den Hebel 41 mit, an dem die Platte 42 angebracht ist. Diese Platte trägt die Rückmeldezeichen 32, die durch das Fenster 43 im Blindschaltbild erkennbar sind. Je nachdem der Kolben 15 sich in der linken (gezeichneten) Stellung oder in der rechten Endstellung befindet, erscheint das eine oder andere Rückmeldezeichen im Fenster 43. Die Stange 40 ist zu dem im Zylinder 14 befindlichen Kolben durchgeführt. Der Zylinder 14 ist wieder mit dem Ventilgehäuse 60 baulich vereinigt.

Das Drücken der Knöpfe 7 und 6 kann vorteilhaft durch besondere Steckschlüssel erfolgen, die in die in der Schalttafel 83 eingelassene Fassung 67 eingesetzt werden. Die Ventilgehäuse werden bei der Anordnung nach Fig. 4 durch die Stiftschrauben 82 von der Schalttafel 83 getragen.
Die mit 52 bis 57 bezeichneten Scheiben sind zur Verriegelung dienende Sperrscheiben.

Claims (13)

1. Patentansprüche:

   i. Druckluftbetätigter Stellungsmelder für Druckluftantriebe, insbesondere von Schaltern, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Drucklufthilfsantrieb gekuppelt ist, der durch die im Arbeitszylinder des Antriebes eingeschlossene und nach Ausführung des Schaltbefehles sich entspannende Luft in die der neuen Stellung des Druckluftantriebes entsprechende Lage bewegt wird.
2. 2. Stellungsmelder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Steuerventil, das der im Arbeitszylinder eingeschlossenen Luft erst nach Aufhören des Schaltbefehles den Weg zum Stellungsmelder freigibt.
3. 3. Stellungsmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ventil mit dem Steuerventil des Antriebes baulich vereinigt ist.
4. 4. Stellungsmelder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ventil gleichzeitig das Steuerventil des Antriebes bildet.
5. 5. Stellungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung des Arbeitsantriebes und des Hilfsantriebes für den Stellungsmelder ein Doppelsitzventil vorgesehen ist, das den Arbeitszylinder in seiner einen Endlage mit der Druckluftzu- ⁸°' führung, in seiner anderen Endlage mit dem Hilfsantrieb des Stellungsmelders verbindet.
6. 6. Stellungsmelder nach Anspruch 1 oder 5 für in zwei Richtungen arbeitende Druckluftantriebe, gekennzeichnet durch je ein Doppelsitzventil und je einen Hilfsantrieb für jeden Schaltbefehl.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer Mehrzahl von Stellungsmeldern, die auf einer Schalttafel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsymbole in der sich aus dem Schaltbild ergebenden Weise gegen- t einander versetzt, die Steuerorgane jedoch in geraden Linien angeordnet sind.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 für in zwei Richtungen wirkende Antriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommandogeber des Druckluftantriebes für die beiden Arbeitsrichtungen mit einem Stellungsmelder für die beiden Arbeitsstellungen baulich vereinigt sind.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen ähnlich einem-Ventilgehäuse ausgebildeten Körper zur Aufnahme der Steuerventile (72) für die beiden Steuerungsrichtungen des Arbeitsantriebes und der Bedienungsglieder (6,7) für diese Ventile (72) sowie der Hilfsantriebe (15) für den Stellungsmelder (40, 41, 42).
10. 10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Antriebe nur in einer Richtung durch Druckluft, in der anderen Richtung durch einen Kraftspeicher (Feder) bewegt werden.
11. 11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Stellungsmelders in der einen Richtung durch die im Arbeitszylinder enthaltene sich entspannende Arbeitsdruckluft, in der anderen Richtung dagegen' durch die während der Arbeitskolbenbewegung verdichtete Luft erfolgt.
12. 12. Anordnung nach Anspruch ii, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Steuerventil des Antriebes und den Rückmeldeantrieben angebrachten Hüfszylinder mit einem freibeweglichen, als Umsteuerschieber dienenden Hilfskolben.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch ein in der Rückmelde-Jeitung für den Öffnungsbefehl liegendes Ventil, das gleichzeitig mit der Auslösung des Ausschaltkraftspeichers des Schalters geschlossen wird.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen