-
Druckluftkolbenantrieb für elektrische Schalter, insbesondere Druckgasschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckluftkolbenantrieb für elektrische Schalter,
insbesondere Druckgasschalter, bei dem für die Ein- und Ausschaltung ein ,gemeinsames
Betätigungsorgan vorhanden - ist, - dem Steuer-und Antriebsorgane so zugeordnet
sind, daß sie nach erfolgtem Betätigungsimpuls tndverrichtetem Schaltvorgang zwangsläufig
in -die für das Herbeiführen des ° nachfolgenden Schaltvorganges bestimmte Bereitschaftstiellunggelangen,
und bei dem die Umsteuerung der Druckluft für die Ein und Ausschaltvorgänge durch
ein und denselben Ventilkörper vorgenommen wird, der die Entlüftung des Antriebszylinders
kurz vor Beendigung eines Schaltvorganges einleitet.
-
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind die Steuerorgane hinsichtlich
jhres Aufbaues und ihrer getrennten Anordnung leicht ,äußeren Störungen ausgesetzt
und neigen leicht zu Undichtigkeiten; die Druckluftverluste zur Folge haben.
-
Diese Nachteile werden durch die Erfindung dadurch vermieden, daß
die ,gesamten Steuerglieder für die Druckluftumleitung im
Treibzylinder untergebracht
sind.
-
Auf der Zeichnung (Abb. r) ist die Erfindung an Hand eines im ausgeschalteten
Zustande dargestellten Druckgasschalters veranschaulicht.
-
Der mit .DI bezeichnete Druckgasschalter der Wandbauart ist mit einem
Antrieb l und: :einem z. B. zylinderförmigen Druckgasbehälter m zusammengebaut.
Der Schaltstift o des Druckgasschalters wird mittels einer durch eine strichpunktierte
Linie angedeuteten Schwiügep betätigt, die auf einer Welle mit der Achse w befestigt
und um sie schwenkbar gelagert ist. Der Zapfen g, der von der Schwinge oder von
einem besonderen, auf der Welle befestigten Hebel .getragen wird, greift in den
durch Druckluft beaufschlagten Dioppelkolben c -ein und. vermittelt die Drehbewegung
der Welle w. Die Bewegungsrichtung des Kolbens c entspricht also der des Kontaktstiftes
o.
-
Von dem Druckgasbehälter m gelangt das Druckgas zu einem gemeinsamen,
also; für
die Ein-"und Ausschaltung dienenden Betätigungsventil
a. Nach Öffnen des Ventils ,a strömt die Druckluft in die Leitung n des .Antriebes
f, in dem eine zweite Druckluftzufuhrleitung x untergebracht ist. Gleichzeitig mit
der Zufuhr der Druckluft der Leitung n erhält auch ein Speicher f die Druckluft,
die einen in dem Speicher vorgesehenen Verzögerungskolben beaufschl.agt. Der Verzögerungskolben
übernimmt nach dem gegebenen Impuls die Fortscbaltung, so daß das Ausschaltventil
eine vorbestimmte Zeitspanne offen gehalten -wird. An der Abzweigstelle der Druckluftzufuhrleitung
ist ein vorzugsweise als eine Kugel ausgebildeter Ventilkör= per d vorgesehen, der
unter dem Einfluß ,des Druckes des strömenden Mediums zur Abdichtung an einem der
beiden zugeordneten Sitze gebracht und in dieser Lage bis zum Abfall des Druckes
in der Zuleitung gehalten -werden kann. Diese Sitze werden durch die Abschlußteile
der für die Weiterleitung der Zufuhrdruckluft bestimmten Durchbrechun gen y und
z im Kolben c gebildet, wobei die Durchbrechung y eine Stoßstange! und die Durchbrechung
zeinen Stifte aufnimmt. Die Stoßstange i ist in der Durchbrechung y beweglich angeordnet
und kann aus einem solchen Profil, z. B. Dreikantprofil, bestehen, daß die Druckluft
beim Ausschalten durch die Durchbrechung y zu der Kolbenfläche b des Kolbens c gelangt
und diese beaufschlagt. Der Stifte ist ebenfalls bew eglieh angeordnet, so saß die
Druckluft beim Einschalten durch die Durchbrechungz der Kolbenflächelti zugeführt
werden kann. Dabei ist der Stift c abgesetzt; er weist eine durch tiefschwarz gekennzeichnete
zylindrische Wandung auf, in die :eine Feder v hineinragt; die Federhaft ist hierbei
so gewählt, da:ß sie einen Bruchteil des Druckes des strömenden Mediums beträgt.
In dem Zylinderboden sind Durchbrechungen u vorgesehen, durch die der z. B, ringförmige
Raumg des Antriebszyli.ndersc mit der Druckluftleitung x verbunden ist, die in die
den Kolben s -aufnehmende Entlüftungskammer s, mündet. Der Entlüftungskolbens besteht
aus einer sehr kleinen Masse, wodurch verhindert wird, saß die Kugeld vorzeitig
vom oberen Sitz abgedrückt wird.
-
Die Schaltvorgänge spielen sich kurz wie folgt ab: Beim Einschalten
geIangt die Bewegungsluft nach der Betätigung des Ventils a über die Druckluftleitung
tt und die Durchbrechung z hinter die Kolbenfläche lt, und drückt den Kolben c aufwärts.
Kurz vor der Einschaltstellung des Schalters hebt die Stoßstange i den Entlüftungskolbens
:an, so saß die Druckluftzuleitung ii druckfrei wird, das Betätigungsventil a sich
schließt und die , Kugel d, die bis dahin durch den mehrere Atmosphären betragenden
Druck des strömenden Mediums gehalten wurde, nach unten sinkt, so daß der gegenüberliegende
Sitz in der Durchbrechung z abgeschlossen wird. Auf diese Weise nimmt die Antriebsmaschine
die Ausschaltbereitstellung ein.
-
Beim Ausschalten gelangt nach der Betätigung des Ventils a die einströmende
Behälterluft Über die Druckluftzuleitung it und die Durchbrechung y zu der Kolbenfläche
b und über die Bohrung k hinter den Kolben s, so daß derselbe die tiefste Lage beibehält,
während der Kolben c aus seiner oberen Stellungabwärts. gedrückt wird. Die Kugel
d erreicht kurz vor der Ausschaltstellung den Stift e, drückt diesen herunter, so
daß die an der Druckluftleitung x grenzende Bohrung r geöffnet wird. Die aus dein
Raum u über die Bohrungen.tt und Leitung x strömende Kompressionsluft beaufschlagt
den Entlüftungskolbens, so daß eine insbesondere für Leistungsschalter erwünschte
schnelle und reichliche Entlüftung (s. Abb. z) der Betätigungsleitung beim öffnen
des Entlüftungsschlitzes t erfolgen kann. Die Kugel d nimmt die Einschaltbereitstellung
dadurch ein, daß nach- Absinken des Druckes infolge der Entlüftung bei t die Feder
v mittels des Stiftes e gegen den oberen Sitz an der Durchbrechung y drückt,
während die Bohrung r sich schließt.
-
Am Ventils können Einrichtungen vorgesehen werden, die die jeweilige
Stellung des Schalters (Ein- Uzw. Ausschaltung) erkennen lassen. Darüber hinaus
kann die Ausführung z. B. so getroffen -werden, saß der jeweils seitens des Druckknopfes
oder Magneten zuletzt erfolgte Impuls angezeigt wird. Dies kann beispielsweise dadurch
bewirkt werden, saß man eine Walze mit Zahnkranz vorsieht , die mit einer Stoßstange
derart zusammenwirkt, saß der zuletzt erfolgte Impuls z. B. durch Ein- und Ausschaltschilder,
Zahlen o. dgl. kenntlich gemacht -wird.
-
In der Abb. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht, bei der der Entlüftungsraum s4 getrennt von dem Antriebszylinder
e, und zwar. vor oder hinter der Trennwand, artgeordnet und sowohl beim Ein- als
,auch bciii: Ausschalten mechanisch gesteuert wird. Zu diesem Zweck ist die Welle
tv mittels eines Hebels tvi über einen doppelarmigen Hebel tv, mit der Kolbenstange
des Entlüftungskolbens gekuppelt. Bevor der Antriebskolben c in die Endstellung
,gelangt, -wird der doppelarmige Hebel tv. in einem Schlitz der Kolbenstange bewegt,
wobei die Feder w#, gespannt wird; in der Totpunktlage erreicht die Feder w; ihre
höchste Spannung, so saß Keim überschreiten der Totpunktlage der in dem Entlü,ftungsrauen
s2
befindliche Doppelkolben durch die plötzlich sich entspannende Feder ti/3 in die
entgegengesetzte Endlage igebracht 'wird Während der Bewegung des Doppelkolbens
erfolgt die Entlüftung bei i kurzzeitig, jedoch reichlich. In der jeweiligen Endstellung,
des Doppelkolbens wird der Entlüftungsschlitz i abgeschlossen.
-
Außer einer besonderen Entlüftungsvorrichtung s bzw. s2 sind bei.
den beiden Ausführungsformen nach Abb. i und 3 in denn Antriebszylinder c Entlüftungsöffnungen
vorgesehen.
-
Für Trennschalterantriebe kann einte vereiizfachte Anordnung nach
Abb. q. verwendet werden. Bei dieser Anordnung kann ein besonderer, in der Abb.
i mit st, in der - Abb. 3 mit s2 bezeichneter Entlüftungsraum, der im Hinblick auf
die Abschaltungen beim Kurzschluß vorgesehen wurde, entfallen, so daß ,auch sowohl
die Verbindungsleittuig x als ,auch, und zwar Uhnlich wie bei der Anordnung nach
Abb. 3, die Stoßstange i fortfallen. Dafür findet die Entlüftung nach der erfolgten
Ein- bzw. Ausschaltung an der Spindel a, statt, die zum Öffnen des Betätigungsventils
a dient. Zu diesem Zwecke ist die Spindel a1 mit Schlitzen versehen. Der Schaltvorgang
ist demnach kurz folgender: Beim Einschalten gelangt die Bewegungsluft nach der
Betätigung des Ventils a von der Sammelleitung m. in die Drucklüftleitung h und
die Durchbrechung z hinter 'die Kolbenfläche Ja und drückt den Kolben c auf
-zwärts. Nach erfolgter Einschaltung und Rückgang des Fortschaltkolbens f findet
die Entlüftung durch die Schlitze der Spindel a1 statt. Durch den Druckabfall sinkt
die Kugel,d und schließt den unteren Sitz ab, wodurch die Bereitschaftstellung für
den Ausschaltvorgang vorbereitet ist.
-
Beim Ausschalten ist die Betätigung sinngemäß dieselbe, jedoch nimmt
die Betätigungsluft den Weg über die Bohrung y und hoaufschlagt die Kdlbenfiäche.b,
so daß der Kolben abwärts bewegt wird, kurz vor der Ausschaltstellung den Stift
e trifft und ihn zunächst mitnimmt. Nach der erfolgten Entlüftung bei a1 überwiegt
die Wirkung der Feder v den Druck des strömenden Mediums und drückt mittels des
Stiftes e die Kugel d. gegen den oberen Sitz und nimmt< damit die Einschaltbereitschaftstellung
wieder ein.