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Druckluftschalter
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für Druckluftschalter, bei welchen die Betätigung und Beblasung durch Druckluft erfolgt und im ausgeschalteten Zustand die Löschkammer unter Druck bleibt.
Die Betätigung solcher Druckluftschalter erfolgt mit Hilfe von Hauptventilen, welche an einem mit dem Schalter zusammengebauten Druckluftbehälter angeschlossen sind. Beim Ausschalten wird das Ventil geöffnet und die Druckluft strömt in die Löschkammer hinein. Diese wird dann durch ein Auspuffventil, durch welches zunächst Druckluft, solange der Lichtbogen brennt, ausströmen kann, geschlossen. Die Druckluft bleibt dann in der Kammer und hält den Kontakt auseinander. Beim Ausschalten verbindet das Hauptventil die Löschkammer mit der Aussenluft und die Druckluft kann ausströmen. Durch das Absinken des Druckes in der Löschkammer schliesst sich dann der Kontakt. Dadurch, dass im ausgeschalteten Zustand die Kammer unmittelbar mit dem Druckluftbehälter in Verbindung steht, ist die Gewähr dafür gegeben, dass kein Druckverlust eintritt.
Es besteht. aber der Nachteil, dass bei Druckverlust im Behälter selbst auch die Löschkammer Druckluft verliert und der Schalter unbeabsichtigt schliessen kann. Auch bei Fehlern in der gesamten Druckluftanlage kann ein solcher Druckverlust eintreten. Um dies zu vermeiden, hat man
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ist hiebei aber auch nicht gegeben, wenn an den Steuerleitungen zum Hauptventil und im Druckluftbehälter Fehler auftreten.
Erfindungsgemäss wird daher zur weiteren Erhöhung der Sicherheit solcher Schalter vorgeschlagen, dass für die Beblasung der Kontakte und die Betätigung der Hauptventile gesonderte Druckluftbehälter vorgesehen sind, jeder Druckluftbehälter in seiner Druckspeiseleitung ein Rückschlagventil besitzt und das Ausschaltventil nach vollzogener Ausschaltung sofort wieder schliesst.
Druckverluste entstehen bei den Steuerventilen und zugehörigen Druckleitungen am häufigsten. Diese Störquelle kann sich erfindungsgemäss nicht auf den Blasdruck auswirken. Wenn dagegen diese Druckleitungen in Verbindung mit dem Blaskessel stehen würden, so würde, da der Mindestblasdruck grösser ist als der Mindestbetätigungsdruck, eine Betätigung wohl möglich, aber die Beblasung bereits unvollkommen sein. Ist dagegen der Steuerkessel vom Blaskessel getrennt, so kann der Betätigungsdruck unbedenklich zum Mindeststeuerdruck absinken, ohne dass die Blasfähigkeit verringert wird. Es bleibt also der Schalter noch voll leistungsfähig, auch wenn der Betätigungsdruck auf den Mindestbetätigungsdruck abgesunken ist.
Wenn nun ausserdem das Ausschaltventil nach vollzogener Ausschaltung erfindungsgemäss sofort wieder schliesst, wird in Verbindung mit der Trennung der Kessel eine erhöhte Sicherheit erreicht. Die Trennung der Kessel allein würde den Nachteil haben, dass bei Fehlern im Blaskessel auch die Löschkammer leerlaufen kann, wodurch - wie ausgeführt - ein unfreiwilliges Einschalten erfolgt. Durch das sofort schlie- ssende Ausschaltventil wird das Absinken des Druckes in der Löschkammer verhindert, so dass der Ausschaltzustand erhaltenbleibt. Der Schalter ist weiterhin schaltbereit. Der Druck im Betätigungskessel bleibt erhalten, weil die Rückschlagventile den schadhaften Kessel von der übrigen Anlage abgeschlossen haben.
Ein Fehler am Kessel für die Betätigungsluft hat ebenfalls kein unfreiwilliges Einschalten zur Folge.
Die Druckluft in der Löschkammer ändert sich nicht, der Druck im Blaskessel bleibt infolge der Rückschlagventile ebenfalls erhalten. Eine Betätigung ist in diesem Falle wohl nicht mehr möglich, aber ein
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unfreiwilliges Einschalten, auf das es in erster Linie ankommt, wird vermieden.
Die Aufteilung auf zwei Kessel hat den Vorteil, dass eine Störung sich nur auf einen beschränkten Teil und nicht auf den ganzen Schalter auswirken kann, wie es der Fall wäre, wenn der Behälter nicht aufgeteilt ist. Durch die Anordnung von zwei Kesseln wird die Störanfälligkeit nicht verdoppelt, da sie nicht nur von der Anzahl der Kessel, sondern auch von ihrer Grösse abhängt. Die Auswirkung der Störung eines Kessels wird jedenfalls durch die Aufteilung eingeengt.
Diese Einrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. 1 bedeutet den Kontakt, welcher in der Löschkammer 2 liegt. Sie ist über die Zuleitung 3. welche beispielsweise ein Hohlisolator sein kann, mit dem Druckluftbehälter 4 verbunden. Dieser wird wiederum aus der Druckluftanlage 5 gespeist. Das Einschaltventil ist mit 6, das Ausschaltventil mit 7 bezeichnet. Wenn das Einschaltventil 6 sich öffhet, kann die in der Löschkammer 2 befindliche Druckluft über die Leitung 8 entweichen, so dass der Kontakt 1 schliesst. Wird das Ausschaltventil 7betätigt, so wird eine Verbindung zwischen der Löschkammer und dem Druckluftbehälter 4 hergestellt, so dass Druckluft in die Löschkammer einströmt und den Kontakt öffnet.
Die Betätigung der beiden Hauptventile 6 und 7 erfolgt nun aus dem gesonderten Druckluftbehälter 9, wobei die Einschaltung über die Leitung 10 und die Ausschaltung über die Leitung 11 veranlasst wird. An beiden Druckluftbehältern 4 und 9 sind Rückschlagventile 12 und 13 vorgesehen, so dass bei Druckminderung in der Druckluftanlage 5 der Druck in den Behältern erhalten bleiben kann. Tritt ein Fehler in dem Behälter 4 für die Beblasung auf, so bleibt der Druck für die Steuerung erhalten, umgekehrt wird bei einem Fehler in dem Druckluftbehälter 9 für die Steuerung der Behälter 4 für die Beblasung nicht in Mitleidenschaft gezogen.
Das Ausschaltventil 7 ist nun so ausgeführt, dass es nach der Ausschaltung des Schalters sofort wieder schliesst. Dadurch besteht keine unmittelbare Verbindung mit dem Druckluftbehälter 4 und es bleibt bei Druckverlust in Behälter 4 die Löschkammer unter Druck.
Es ist nun bereits bekannt geworden, die Rückschlagventile mit einem Zusatzventil zu versehen, welches der Strömungsbahn der Rückschlagventile parallel liegt, aber einen wesentlich kleineren Querschnitt besitzt. Dadurch bleibt eine schwache Verbindung, beispielsweise zwischen dem Druckluftbehälter und der Druckluftanlage, bestehen. Dies hat den Zweck, geringe Druckverluste, welche durch normale Undichtigkeiten entstehen, laufend auszugleichen. Bei einem starken Druckverlust muss aber dieser Nebenweg völlig geschlossen werden. Dieser Gedanke kann nun, statt wie bisher bei Rückschlagventilen, auch auf das Ausschaltventil 7 angewendet werden, so dass ein allmählicher Druckverlust in der Löschkammer oder im Behälter ausgeglichen werden kann. Diese Ausführung zeigt Fig. 2.
Dort sind den Rilckschlagven- tilen 12 und 13 solche Zusatzventile 14 und 15 parallel geschaltet. Ausserdem besitzt das Ausschaltventil 7 ein Zusatzventil 16. Sinkt nun der Druck in der Druckluftanlage langsam ab, beispielsweise wenn der Betätigungsdruckbehälter 9 einen Fehler hat, so schliesst auch das Rückschlagventil 13, das Ventil 15 liefert aber noch Druck aus dem Behälter 4 in den Behälter 9 hinein. Erst bei stärkerem Druckverlust schliesst sich dann auch das Ventil 14. Wenn in der Löschkammer 2 ein geringer Druckverlust eintritt, so liefert in ähnlicherWeisederDruckluftbehälter4uber das Zusatzventill6Druckluft nach, und erst bei hohem Druckverlust schliesst das Ventil 16 die Kammer vom Behälter ab.
Man kann auch umgekehrt das Zusatzventil 16 vom Druck im Beblasungsbehälter 4 abhängig machen.
Sinkt also in diesem der Druck ab, so fliesst von der Löschkammer allmählich Druck nach. und erst bei höherem Druckunterschied schliesst sich das Zusatzventil ganz, so dass der Druck in der Löschkammer erhalten bleibt. Hiedurch ist es möglich, kleinere Druckverluste in den Behältern 4 und 9 auszugleichen.
Man kann auch das Ventil vom Druck in der Löschkammer abhängig machen, es aber dann auch schliessen lassen, wenn die Druckluft in Richtung zur Löschkammer fliesst. Hiedurch wird erreicht, dass das Ventil nur so lange geöffnet bleibt, als der Druck in der Löschkammer und im Behälter gleich ist. Wenn aber eine Druckdifferenz auftritt, dann wird die Löschkammer vom Druckluftbehälter abgetrennt, so dass in diesem sowie im Steuerungsbehälter der Druck erhalten bleibt.
Eine weitere Verbesserung ist dadurch zu erreichen, dass zwei Zusatzventile vorgesehen werden, wie Fig. 3 zeigt. Von diesen spricht das eine auf Druckverlust in der Löschkammer 2, das andere auf Druckverlust im Behälter 4 an. Die Ansprechdrücke bei den Zusatzventilen sind aber verschieden, u. zw. erhält das Ventil, welches auf den Druck in der Löschkammer anspricht, einen niedrigeren Wert. Die Wirkungsweise ist dabei folgende : Bei normalem Druck im Behälter 4und in der Löschkammer 2 lassen beide Ventile durch. Sinkt nun der Kammerdruck, so liefert zunächst der Druckluftbehälter über beide Ventile Druckluft nach. Es findet also ein Ausgleich statt. Das Ventil 17 bleibt so lange offen, als der Druck im Behälter unverändert bleibt. Wenn der Druck im Behälter aber absinkt, so schliesst zunächst das Ventil 17 die Zuführung ab.
Nunmehr sinkt der Druck in der Löschkammer rascher ab und es schliesst auch das Ventil 18. Inzwischen steigt aber infolge Nachlieferung der Druck im Behälter 4 wieder an, so dass das Ventil
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17 wieder öffnet. Die Verbindung zur Löschkammer bleibt aber trotzdem unterbrochen, da das Ventil 18 noch geschlossen ist. Für den Fall, dass im Druckluftbehälter der Druck absinkt, ohne dass die Löschkammer einen Schaden besitzt, schliesst sich bereits nach geringem Druckabfall das Ventil 17, so dass die Druckluft inder Löschkammer erhalten bleibt.
Bei allen diesen Einrichtungen muss natürlich die Nachlieferung der Druckluft unterbrochen werden, wenn der Schalter einen Einschaltbefehl erhält. Dies geschieht ebenfalls durch das Zusatzventil, das vom Druck in der Löschkammer abhängt. Da der Druck bei Einschalten herausströmt, spricht auch das Zusatzventil an und öffnet die Verbindung mit dem Behälter.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die vorgeschlagene Einrichtung bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung aus. Man kann dadurch erreichen, dass bei Fehlern in einer Löschkammer oder in den Behältern nur die fehlerhaften Teile abgetrennt werden und der übrige Teil des Schalters In Ordnung bleibt. Selbst wenn also die Unterbrechungsstelle in einer Löschkammer infolge Druckverlustes unbeabsichtigt schliesst, so bleiben trotzdem die übrigen Unterbrechungsstellen und der ganze Schalter geöffnet. Wie in Fig. 4 gezeigt wird, werden mehrere Unterbrechungsstellen 2. 1, 2. 2durch mehrere Hohlisolatoren getrennt gespeist. Jeder Isolator besitzt nun eine Anordnung mit Ausschaltventil und Überbrückungsventil. In der Figur sind beispielsweise zwei hintereinandergeschaltete Zusatzventile dargestellt.
Die Ausschaltventile sind mit
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Druckabfall im Behälter 4 sperren von einem bestimmten Druck an 18. 1 und 18. 2. und die Löschkammer bleibt unter Druck. Erleidet aber eine Löschkammer, beispielsweise 2. 1, Druckverluste, so fliesst zunächst von Behälter 4 Druckluft nach. Erst von einem bestimmten Druck in der Löschkammer an wird die Nachlieferung unterbrochen, da das Ventil 17. 1 schliesst. Die andere Löschkammer 2. 2 bleibt aber hievon un- berührtundschaltbereit. Selbst wenn also der Kontakt in der Löschkammer 2. 1 sich unbeabsichtigt schliesst, so bleibt der ganze Schalter trotzdem offen.
Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, dass bei Verlusten in der Druckluftanlage oder in den Druckluftbehältern die Löschkammer unter Druck bleibt und ein unbeabsichtigtes Einschalten vermieden werden kann. Selbst beim Leerlaufen des Steuerluftbehälters tritt keine Beeinflussung des Schalters auf.
Er bleibt in der Stellung, welche er vor dem Leerlaufen besass. Bei Fehlern in einer Löschkammer werden die andern Löschkammer und die Steuerung nicht in Mitleidenschaft gezogen. Durch die Zusatzventile ist es möglich, langsame Druckverluste zu decken. Durch diese Anordnungen wird die Sicherheit der Druckluftschalter weiter erhöht.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Druckluftschalter, welcher durch Druckluft betätigt und beblasen wird und bei welchem die Druckluft im ausgeschalteten Zustand in der Löschkammer bleibt und durch Auslassen der Druckluft aus der Löschkammer die Einschaltung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass für die Beblasung der Kontakte (1) und die Betätigung der Hauptventile (6,7) gesonderte Druckluftbehälter (4, 9) vorgesehen sind, jeder Behälter in seiner Druckspeiseleitung ein Rückschlagventil (12,13) besitzt und das Ausschaltventil (7) nach vollzogener Ausschaltung sofort wieder schliesst.