CH343005A - Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung hochbelastbarer Schaltkontakte - Google Patents

Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung hochbelastbarer Schaltkontakte

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CH343005A
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Bey Wilhelm Von Der
Selzer Albert
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Uhde Gmbh Friedrich
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06Operating or servicing
    • HELECTRICITY
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    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
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    • HELECTRICITY
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Description


  Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung hochbelastbarer Schaltkontakte    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbst  tätigen Steuerung hochbelastbarer Schaltkontakte für  die Durchführung anlässlich einer Änderung des Be  triebszustandes erforderlicher Schaltvorgänge.  



  Einen derartigen Schaltvorgang, für den die er  findungsgemässe Vorrichtung besonders geeignet ist,  stellt beispielsweise die     zeitweilige        L7berbrückung    von  Elektrolyse-Zellen während einer Betriebsstörung dar.  Bekanntlich werden die meist in grösserer Anzahl  hintereinander geschalteten Elektrolyse-Zellen von  einem niedergespannten Gleichstrom durchflossen,  dessen Stromstärken sich in der Grössenordnung von  20-30     kA    bewegen. Treten während des Betriebes  Störungen einer Zelle oder einer dazugehörigen Sicher  heitseinrichtung auf, so muss die Zelle - um nicht  beschädigt oder gar zerstört zu werden - unverzüg  lich durch einen     überbrückungsschalter    kurzgeschlos  sen werden.

   Diese Schalterausführung bedingt im  Hinblick auf die zu verarbeitende Stromstärke grosse  Kontaktflächen, die ihrerseits wiederum erhebliche  Schliesskräfte erfordern, wenn trotz der kleinen  Schaltwege ein verlustarmer Schaltvorgang erzielt  werden soll.  



  Bekannte Einrichtungen dieser Art verfügen über  Kontaktplatten mit entsprechender Berührungsfläche  und werden von Hand über einen     Exzenterhebel    be  dient. Ein Wärter überwacht den Betriebszustand  der zahlreichen Zellen und soll, sobald er den Aus  fall einer Zelle bemerkt hat, den betreffenden über  brückungsschalter schliessen sowie nach behobener  Störung wieder öffnen.  



  Mit einem     Exzenterhebel    oder einem gleichwer  tigen Maschinenelement lassen sich die hierzu er  forderlichen     Kontaktschliesskräfte    zwar erzeugen,  jedoch nicht schnell genug aufbringen. Selbst bei der  im Niederspannungsbereich verwendbaren Kürze von    Kontaktwegen sind die auf diese Weise erzielten  Schaltgeschwindigkeiten zu gering. Die Folge ist ein  zeitlich langer     Flammenbogen,    der die Kontaktflächen  oxydiert und sich bei abgebrannter Berührungsfläche  auf Grund ungleichmässiger Anlage der Kontaktplat  ten zu Dauerlichtbögen auszubilden vermag. Ausser  dem dauert es mitunter längere Zeit, bis das Bedie  nungspersonal den Ausfall einer von vielen Zellen  entdeckt hat und den     überbrückungsschalter    betätigen  kann.

   Besonders bei gleichzeitigem Ausfall mehrerer  Zellen führt dies unter Umständen zu erheblichen  Beschädigungen der Anlage.  



  Hier     greift    die Erfindung an und setzt für die  Durchführung der anlässlich einer Änderung des Be  triebszustandes jeweils erforderlichen Schaltvorgänge  anstelle der bisher bedienungsgebundenen Einrich  tungen eine Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung  der hochbelastbaren Schaltkontakte ein.

   Diese Vor  richtung besteht darin, dass ein in Abhängigkeit einer       Prüfeinrichtung    über elektromagnetische Schalt- und  Betätigungsmittel ventilgesteuerter     Druckmittelmotor     vermittels eines Schaltschlosses mit einem Schalter  gekuppelt ist, der ausser dem beispielsweise als Über  brückungskontakt ausgebildeten, hochbelastbaren  Hauptkontakt Hilfskontakte für die Ventilbetätigung,  die     Entriegelung    des Schaltschlosses und die     Signali-          sierung    aufweist.  



  Damit eliminiert die Erfindung die angeführten       Unzulänglichkeiten    und überträgt sowohl die über  wachung der Betriebsbedingungen als auch die ihren  Änderungen zufolge erforderlichen Massnahmen einer  Vorrichtung, für deren selbsttätige Reaktionen der  jeweils gegebene Betriebszustand ausschlaggebend  ist. In Anwendung auf die typischen Vorkehrungen  bei Elektrolyse-Zellen bezieht sich die selbsttätige  Durchführung der Schaltvorgänge sowohl auf die  defektbedingte Überbrückung einer Zelle als auch      auf deren Wiederfreigabe nach     Fortfall    oder Beseiti  gung der Störung.  



  Auf diese Weise können mit erfindungsgemäss  ausgebildeten Steuervorrichtungen alle wesentlichen  Phasen eines Betriebes überwacht werden, die für  den Zustand hochbelastbarer Kontakte bzw. für die  Durchführung von jeweils erforderlichen Schaltvor  gängen bestimmend sind. Dabei braucht die dem  Beispiel zugrunde gelegte Form der     überwachung     keineswegs nur auf die Alternativen  Betrieb  oder   Störung  beschränkt zu sein.  



  Des weiteren ermöglicht die Anwendung eines  über ein     Schaltschloss    mit dem Schalter gekuppelten       Druckmittelmotors    ausser erhöhten Sicherheiten eine  wesentliche Steigerung der Schaltgeschwindigkeiten  gegenüber bekannten Anlagen.  



  In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel  der     Erfindung    dargestellt. Unter Vernachlässigung  aller zum Verständnis des grundlegenden Erfin  dungsgedankens nicht erforderlichen     Einzelheiten     werden für die dargestellten Elemente die üblichen  Symbole verwendet und deren beweglichen Teile, wie  Kontakte, Kolben und Gestänge, sämtlich in ihrer  Ruhelage gezeigt.  



  Mit erfindungsgemäss ausgeführten Schalt- und  Steuereinrichtungen lassen sich Zustände oder Vor  gänge, die für den Schliesszustand eines Schalters oder  Kontaktes bestimmend sind, in grosser Zahl über  wachen. Anzeige- und     Alarmeinrichtungen    erleichtern  die     'Überwachung    und Wartung der Anlage.  



  In der Zeichnung zeigt bzw. zeigen als Aus  führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes:       Fig.    1 das prinzipielle Schaltbild der Schaltungs  vorrichtung nach der Erfindung für die Steuerung  von     hintereinandergeschalteten        Elektrolysezellen,          Fig.    2 bis 5 dieselbe detaillierte Schaltungsanord  nung zu verschiedenen Schaltzeiten,       Fig.    6 einen Ausschnitt aus     Fig.    1 in vergrössertem  Massstab,       Fig.7    eine teilweise geschnittene Ansicht eines  zwischen Arbeitskolben und Schalter angeordneten  Schaltschlosses,

         Fig.    8 eine Ansicht auf das     Schaltschloss    nach       Fig.    7, von links gesehen, während       Fig.9    einen Teilschnitt eines Arbeitszylinders  wiedergibt.  



  Bei den hier vorkommenden Stromstärken von  20 bis 30000 Ampere müssen die in     Fig.    1 wieder  gegebenen Zellen dauernd von Quecksilber durch  spült sein, um keinen Schaden zu leiden. Fällt die  Spüleinrichtung einer Zelle aus, so muss diese Zelle  abgeschaltet werden können, und zwar ohne die ganze  Anlage     stillzusetzen.    Hierzu dienen     überbrückungs-          kontakte    (Hauptkontakt) 2, deren Betätigung im  folgenden an dem Beispiel eines Hauptkontaktes be  schrieben werden soll.

   In dieser Steuerschaltung ist  ein in Abhängigkeit einer Prüfeinrichtung 47 bis 49  über elektromagnetische Schalt- und Betätigungs  mittel 49, 36 ventilgesteuerter     Druckmittelmotor    7  bis 11 vermittels eines Schaltschlosses 4 bis 6 mit    einem Schalter 3 gekuppelt, der ausser dem hoch  belastbaren Hauptkontakt 2 Hilfskontakte 62, 58  und 95 für die     Ventilbetätigungs-    (36),     Entriege-          lungs-    (56) und Signaleinrichtungen 96 und 97 trägt.  



  Nach     Fig.    2 bezeichnet 2 den Hauptkontakt des  Hauptschalters 3, dessen Nase 4 in der Schliess  stellung des Schalters von einer Verriegelung 5 ge  halten wird. Ein     Schaltschloss    6 verbindet den Schal  ter mit der Kolbenstange 7 eines Kolbens 8, der  in einem     Pressluftzylinder    9 geführt ist. Im untern  Zylinderraum 10 ist eine     Rückholfeder    11 um die  Kolbenstange 7 angeordnet, und der obere Arbeits  raum 12 des Zylinders ist durch eine Leitung 13 mit  einem Hauptventil 14 verbunden (siehe auch     Fig.    6).

    In diesem Ventil befindet sich ein Differentialkolben  15, der mit seiner     kegeligen    Spitze 16 von einer  Feder 17 gegen die     Druckmittel-Einlassöffnung    18  gedrückt wird. Ein     Druckluftspeicher    19 wird von  einem Kompressor 20 gespeist und ist über eine Lei  tung 21 mit der     Einlassöffnung    18 des Hauptventils 14  verbunden. Den Speicherdruck überwacht eine nicht  dargestellte Regeleinrichtung, die den Kompressor 20  steuert und gegebenenfalls Alarmeinrichtungen in  Tätigkeit setzt.  



  In den Differentialkolben 15 sind eine vordere  Ringnut 23 und eine hintere Ringnut 24 eingedreht.  Die hintere Nut ist durch eine     Radialbohrung    25 von  etwa einem Millimeter Grösse mit einer Bohrung 26  und dem Federraum 27 der Feder 17 verbunden.  Einem von der     kegeligen    Spitze 16 des Kolbens 15  gebildeten     Differentialringraum    37 ist eine Leitung  28 zugeordnet, die zum mittleren Anschluss eines Vor  steuerventils 29 führt.

   Ein Entlüftungsstutzen 30 am  Hauptventil 14 dient der Entlüftung des Zylinder  raumes 12, wenn der Differentialkolben 15 die     öff-          nung    18 verschlossen hat, und eine Leitung 31 führt  von dem in der Zeichnung untern Anschluss 32 des       Vorventils    so zum Hauptventil 14, dass sie in jeder  Stellung des Kolbens 15 mit dessen Ringnut 24 ver  bunden ist.

   Das     Vorsteuerventil    29 ist durch eine  obere Leitung 33 an die Druckleitung 21 angeschlos  sen und hat einen Kolben 34, der sich gegen die  Wirkung einer Feder 35 von einem Ventilmagneten  36 schalten lässt; es verbindet den Differential  ringraum 37 in der einen Endstellung des Kolbens 34  mit der Druckleitung 21 und in der andern     End-          stellung    über die Leitung 31, die Ringnut 24 und die  Bohrung 25 mit der Bohrung 26 und dem Feder  raum 27. Dieser Raum ist durch eine Leitung 38  an ein Entlüftungsventil 39 angeschlossen, dessen  Feder 40 bestrebt ist, das Ventil zu schliessen, und  rückt eine am Ventilkolben 41 angeordnete Rolle  42 gegen eine     Nockenkurve    43 der Arbeitskolben  stange 7.

   Erst wenn der Arbeitskolben 8 seine Schal  terschliessstellung erreicht hat, gibt die     Nockenkurve     43 den Schliessweg des Ventilkolbens 41 frei.  



  Im untern Teil der     Fig.    2 erkennt man einen durch  ein Schaltgerät 44 geschalteten Elektromotor 45,  der ein Schöpfwerk 46 antreibt. Dieses Schöpfwerk  bewirkt den Quecksilberumlauf in einer der in     Fig.    1      dargestellten     Elektrolysezellen    1. Sollte das Schöpf  werk aus irgendeinem Grunde ausfallen, so muss der       überbrückungskontakt    2 der zugehörigen Zelle sofort  geschlossen werden, und läuft das Schöpfwerk wie  der an, so ist der Schalter 2 auch ebenso schnell wie  der zu öffnen.  



  Der Einfachheit halber wird die Tätigkeit des  Schöpfwerkes in vorliegendem Beispiel mittels der  am Motor anliegenden Spannung überwacht. Weitere,  hier nicht ausgeführte Möglichkeiten bestehen darin,  dass man als     Tastgerät    einen Drehzahlmesser des  Motors oder des Schöpfwerkes bzw. einen     Queck-          silber-Strömungsmesser    oder dergleichen verwendet.  



  Von den zwei Ausgangsklemmen des     Motorschalt-          gerätes    44 führen Leitungen 47 und 48 zu einem       Kommandoschaltgerät    49, dessen Stromkontakte  50, 51 über die Leitung 52 an der Phase w liegen.  



  Ein zum Kontakt 50 gehörender Arbeitskontakt  53 ist über eine Leitung 54 mit einem Arbeitsstrom  auslöser 56 der Verriegelung 5 verbunden. Der an  dere Stromzweig dieses Stromauslösers führt über  eine Leitung 57, einen Kontakt 58 am Schalter 3  und eine Leitung 59 zur Stromphase u, wobei der  Kontakt 58 gleichzeitig und gleichsinnig mit dem Kon  takt 2 öffnet und schliesst.  



  Von einem Ruhekontakt 60 des Schaltgerätes 49,  der dem Kontakt 51 zugeordnet ist, führt ein wei  terer Stromweg über eine Leitung 61, einen Kon  takt 62 am Schalter 3, eine Leitung 63, den Ventil  magneten 36 und eine Leitung 64 zur Stromphase u.  



  Der Kontakt 62 am Schalter 3 öffnet, sobald die  Schliessbewegung des Schalters 3 für die Kontakte 2  und 58 eingeleitet ist, und schliesst, wenn die     öff-          nungsbewegung    des Schalters 3 für die Kontakte 2  und 58 abgeschlossen ist. Ein vom Hauptschalter 2  betätigter Wechselkontakt 95 zeigt über zwei     Kon-          trolllampen    96, 97 die Schalterstellung an.  



  Nach der Darstellung der     Fig.    2 fliesst Strom  durch die Zelle 1 (s.     Fig.    1). Das Schöpfwerk 46  arbeitet, das     Kommandoschaltgerät    49 hat angezogen,  und der Schalter 3 steht mit geöffnetem Kontakt 2 in  der (rechten) Ruhestellung. Damit sind der Kontakt  58 geöffnet und der Kontakt 62 geschlossen.  



  Durch den geöffneten Kontakt 58 ist der Ar  beitsstromauslöser 56 der Riegelvorrichtung 5 ab  geschaltet, obwohl die Arbeitskontakte 50, 53 des       Kommandoschaltgerätes    49 des Stromkreises vor  bereitet haben. Das gleiche gilt für den Stromkreis  des Ventilmagneten 36, dessen Kontakt 62 am Schal  ter 3 wohl geschlossen ist, dessen Ruhekontakte 51,  60 am     Kommandoschaltgerät    49 jedoch offen  stehen. Unter der Wirkung der Feder 35 hat der  Kolben 34 des     Vorsteuerventils    29 die Leitung 33  abgesperrt und den     Differentialringraum    37 des  Hauptventils 14 über die Wege 28, 31, 24, 25, 26,  27 und 38 mit dem Entlüftungsventil 39 verbunden.

    Das Hauptventil ist geschlossen und entlüftet den  Arbeitsraum 12 des Zylinders 9 über die Leitung 13,  die Ringnut 23 und den Stutzen 30. Unter dem  Druck der Feder 11 steht der Arbeitskolben 8 in    seiner obern     Totstellung,    und die     Nockenkurve    43 der  Kolbenstange 7 hat das Entlüftungsventil 39 geöffnet.  



       Fig.3    gibt die Anordnung der     Fig.2    wieder,  nachdem kurz vorher das Schöpfwerk 46 ausgefallen  ist. Die Arbeitskontakte des Schaltgerätes 44 sind  stromlos, das     Kommandoschaltgerät    49 ist abge  fallen, hat die Arbeitskontakte 50, 53 geöffnet,     die     Ruhekontakte 51, 60 geschlossen, und damit den  über den Kontakt 62 am Schalter 3 vorbereiteten  Stromkreis des Ventilmagneten 36 vollendet.  



  Dieser Magnet schaltet das     Vorsteuerventil    29 um,  welches die Leitung 31 bei 32 abschliesst und die       Druckluft    aus der Leitung 33 über die Leitung 28  zum     Differentialringraum    37 leitet. Das Ventil 14  wird schlagartig geöffnet, und die über Leitung 13  dem Arbeitsraum 12 zugeführte Pressluft schleudert  den Kolben 8 nach unten, der den Schalter 3 über  das     Schaltschloss    6 in Schliessrichtung des Kontaktes  2 nach links     (Fig.3,4)    bewegt.

   Hierbei wird zu  nächst der Kontakt 62 geöffnet, der Ventilmagnet 36  fällt ab, und die Feder 35 bringt den     Ventilkolben     34 des     Vorsteuerventils    29 wieder in die Aus  gangsstellung (s.     Fig.    4). Die     Druckluftleitung    33 ist  nun abgesperrt, und der     Differentialringraum    37 ist  über die Leitungen 28, 31, die Bohrungen 25, 26  und die Leitung 38 mit dem noch geöffneten Ent  lüftungsventil 39 verbunden. Ein Druckabfall im  Speicher 19 ist dadurch nicht zu befürchten, da die  Bohrung 25 einen Durchmesser von nur etwa einem       Millimeter    hat.  



  Erst wenn der Kolben 8 in die Endstellung der       Fig.    4 gelangt ist, und die Feder 40 das Entlüftungs  ventil 39 geschlossen hat, staut sich die entweichende  Druckluft im Federraum 27 an, und die Feder 17  schliesst das Ventil gegen den relativ kleinen Kraft  unterschied der vor und hinter dem Kolben angreifen  den Druckluft (s.     Fig.    4). In dieser Stellung ist der  Arbeitsraum 12 über den Stutzen 30 entlüftet. Gleich  zeitig mit dem Kontakt 2 wurde auch der Kontakt 58  geschlossen, der     Arbeitsstromauslöser    56 ist jedoch  durch die geöffneten Kontakte 50, 53 abgeschaltet,  und die Verriegelung 5 rastet unter Federdruck vor  die Nase 4 des Schalters 3     (Fig.    4).  



       Fig.    5 zeigt die Anordnung der     Fig.    2 bis 4 kurz  nachdem der Motor 45 wieder eingeschaltet wurde.  Das     Kommandoschaltgerät    49 ist über das Motor  schaltgerät 44 eingeschaltet worden und hat über  die Arbeitskontakte 50, 53 den durch den ge  schlossenen Kontakt 58 vorbereiteten Stromkreis des       Arbeitsstromauslösers    56 geschlossen. Die Verriege  lung 5 ist     entklinkt    und hat die Nase 4 des Schalters  3 freigegeben. Im folgenden Augenblick öffnet die  gespannte Feder 94 den Schalter und die     Rückhol-          feder    11 bringt den Kolben 8 in die Ausgangsstellung.

    Im folgenden Augenblick wirft die gespannte Feder  11 den Arbeitskolben 8 wieder in seine Ausgangs  stellung der     Fig.    2, wobei die Luft aus dem Arbeits  raum 12 des     Zylinders    9 über Leitung 13,     Ringnut    23  und Stutzen 30 ins Freie strömt. Die     Nockenkurve    34  der Kolbenstange 7 öffnet das Entlüftungsventil 39,      und der Schalter 3 schliesst in seiner Endstellung den  Kontakt 62. Jetzt befindet sich die Anlage wieder  in dem in     Fig.    2 dargestellten Zustand, so dass sich der  ganze Vorgang wiederholen kann, wenn der Motor 45  erneut ausfällt.  



       Fig.6    zeigt in verzögerter Darstellung die drei  Ventile 14, 29 und 39 aus     Fig.    2. Hier ist ein wei  terer     Vorteil    der dargestellten Anlage zu erkennen:  Werden die     Druckluft-Einlassöffnungen    des     Haupt-          ventils    14 und des     Vorsteuerventils    29 undicht, so  kann die durchgetretene Luft kein Ansteigen des  Druckes im     Differentialringraum    hervorrufen und  ein unbeabsichtigtes Öffnen des Ventils bewirken.

    Ist das Hauptventil geschlossen, so verbindet das       Vorsteuerventil    den     Differential-Ringraum    37 über die  Leitung 28 mit der Leitung 31, so dass die     Leckluft     über die Bohrungen 25, 26 und die Leitung 38 zum  Entlüftungsventil 39 gelangt. Wenn der Schalter 2       geöffnet    ist und das     Entlüftungsventil    39 offensteht,  so kann die Luft ungehindert entweichen. Ist das  Entlüftungsventil 39 geschlossen, so wirkt der Druck  der     Leckluft    verstärkend auf die Schliesskraft der  Feder 17.  



  In den     Fig.    7 und 8 ist eine vorteilhafte Ausbil  dung eines Schaltschlosses dargestellt, und zwar  zeigen     Fig.    7 eine teilweise geschnittene Ansicht des  Schlosses und     Fig.    8 eine Ansicht auf das Schloss der       Fig.    7 von links gesehen.  



  Dieses Schloss dient als Übertragungselement (6)  der Schaltbewegung von der Kolbenstange 7 auf den  Schalter 3 nach     Fig.    2 und schliesst eine Betätigung  der Verriegelung 5, 4 ein, die hier mit einer solchen  Kraftübersetzung ausgeführt ist, dass ein schwacher  Magnet die Verriegelung lösen kann.  



  Wie man aus den     Fig.    7 und 8 ersieht, dient ein  Topf 67 als     Schlossgehäuse,    an dem ein Deckel 68  mit Schrauben 69, 70 und Muttern 71 befestigt ist.  Im Topf 67 ist drehbar eine     Nockenbuchse    72 mit       nockenförmigen    Nasen 73 und 74 gelagert und durch  einen     Passstift    75 oder dergleichen mit einer Haupt  schalterwelle 76 fest verbunden. Zwei Schrauben 70  dienen als Lagerzapfen für     Schnabelhebel    77, 78,  79, wobei Federn 80 und 81 versuchen, den  Schnabelhebel 77 entgegen dem     Uhrzeigersinn        (Fig.    7)  und den Hebel 78 im     Uhrzeigersinn    zu drehen.  



  Nach der Zeichnung steht das Schloss in Sperr  stellung. Der kurze Schnabel 82 des Schnabelhebels  77 stützt sich gegen den langen Schnabel 83 des       Schnabelhebels    78, und der kurze Schnabel 84 dieses  Hebels steht vor dem langen Schnabel 85 des  Schnabelhebels 79, der die Nase 74 der Nocken  buchse 72 in seiner Nut 86 festhält und sich selbst mit  einer Nase 87 am Topf 67 abstützt. Eine Schaltkurve  91 des Schnabelhebels 78 soll mit der Nase 73 der  Buchse 72 zusammenarbeiten, und die Nut 86 läuft in  Richtung des langen Schnabels 85 ebenfalls in Form  einer Schaltkurve 93 aus.  



  In Sperrstellung ragt der lange Schnabel 88 aus  dem Topf 67 nach aussen und lässt sich durch einen  Stempel 89 eines Stossmagneten oder Stromauslösers    56     (Fig.    2) nach innen drücken. Auch eine haken  förmige Nase 90 des Hebels 79 steht in Sperr  stellung über dem Topfrand und entspricht etwa der  Nase 4 am Schalter 3 in     Fig.    2. Sowohl die Nase 4  als auch die Nase 90 arbeiten mit einer federbelasteten  Verriegelung zusammen, abgesehen davon, dass nach       Fig.    2 die Verriegelung 5 durch Betätigung des Strom  auslösers 56 aus der Bahn der Nase 4 gezogen wird,  und dass nach     Fig.    7 die Nase 90 aus der Bahn der  Verriegelung geschwenkt wird.  



  Eine Verzahnung oder eine ähnliche     übertra-          gungseinrichtung    verbindet (hier nicht dargestellt) die  Kolbenstange 7 mit dem Topf 67 des Schlosses 6.  Ist der Hauptschalter geöffnet, und steht der Arbeits  kolben 8 in der Stellung nach     Fig.    2, so sind Kolben  stange 7 und Schalter 3 oder nach     Fig.    7 Schalter  welle 76 starr miteinander verbunden, da das Schloss  gesperrt ist und als starrer Winkelhebel wirkt. Hier  bei liegt die Nase 74 der     Nockenbuchse    72 in der  Nut 86 des Schnabelhebels 79. Beim Schliessen des  Schalters dient das Schloss als starres     übertragungs-          element    für die Bewegung der Kolbenstange auf die  Schaltwelle 76.

    



  Nach     Fig.    7 steht das     Schaltschloss    in Schalter  schliessstellung; die federbelastete Verriegelung 5 ist  vor die Nase 90 des Schnabelhebels 79 geschnappt.  Dadurch wird auch der Arbeitskolben 8 über das       Schaltschloss    6 gegen die Wirkung der     Rückholfeder     <B>11</B> in der untern     Totlage    gehalten.  



  Sobald das Kommando:  Schalter öffnen  erfolgt,  drückt der Magnetstempel 89 des Stromauslösers 56  aus     Fig.2    den langen Schnabel 88 des Schnabelhebels  77 gegen die Wirkung der Feder 80 ein. Dieser Hebel  dreht sich im Uhrzeigersinn     (Fig.    7) und gibt auch den  Hebel 78 zu einer Drehung im Uhrzeigersinn durch  die Feder 81 frei, so dass sich auch die Schnabel  stütze 84, 85 löst. Der Hebel 79 gibt dem Dreh  moment der Schalterwelle 76 nach, das durch die in       Fig.    7 nicht dargestellte Feder 94 hervorgerufen ist,  dreht sich im     Uhrzeigersinne    und gibt die Nase 74  der Buchse 72 aus seiner Nut 86 frei. Dadurch ist  die Verbindung zwischen Schalterwelle 76 und Topf  67 aufgehoben.

   Die Schalterwelle 76 schnappt unter  der Wirkung der Feder 94 in die     Offenstellung,    bevor  der Arbeitskolben 8 folgen kann.  



  Gleichzeitig wurde jedoch mit dem Hebel 79  dessen Nase 90 von der ortsfesten Verriegelung 5 ge  löst, so dass der Topf 67 frei wird und die     Rückhol-          feder    den Kolben 8 in seine Ausgangsstellung bringen  kann. In dieser Ausgangsstellung drückt der Topf 67  die Kurven 91 und 93 gegen die Nasen 73 und 74  der     Nockenbuchse    72 und hebt die Schnabelenden 84,  85 und 82, 83 gegen die Kraft der Federn 80 und  81 voreinander in die Sperrstellung.  



  Erwähnenswert sind in diesem     Zusammenhang    die  kleinen     Auslösekräfte    und die grossen Sperrkräfte, die  mit dem dargestellten     Schaltschloss    erzielt werden.  Eine     Auslöserbetätigung    löst gleichzeitig die Verbin  dung des Schalters von dem Betätigungsorgan und der  festen Verriegelung.           Fig.9    zeigt eine Besonderheit der Zylinderaus  bildung, die dadurch erforderlich wird, dass man mit  unter den Überbrückungsschalter 3 und damit auch  den Arbeitszylinder 9 waagrecht anordnen muss. Hier  sammelt sich das im Zylinder anfallende Kondensat  an der tiefsten Stelle und behindert die Schaltbewe  gung des Kolbens.

   Man sieht dann an dieser Stelle  zweckmässig einen nach aussen ragenden kleinen Topf  65 mit einer Bohrung 66 von etwa einem Millimeter  Durchmesser vor. Dort kann sich das Kondensat  sammeln und durch die Bohrung 66 abtropfen. Sollte  sich die Düsenöffnung verstopfen, so wird sie bei  jedem Arbeitsgang wieder ausgeblasen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung hoch belastbarer Schaltkontakte für die Durchführung anlässlich einer Änderung des Betriebszustandes er forderlicher Schaltvorgänge, insbesondere für die Überbrückung von Elektrolysezellen während einer Betriebsstörung, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Abhängigkeit einer Prüfeinrichtung (47-49) über elektromagnetische Schalt- und Betätigungsmittel (49, 36) ventilgesteuerter Druckmittelmotor (7 bis 11) vermittels eines Schaltschlosses (4 bis 6) mit einem Schalter (3) gekuppelt ist, der ausser dem hochbelast baren Hauptkontakt (2), Hilfskontakte (62, 58 und 95) für die Ventilbetätigungs- (36),
    Entriegelungs- (56) und Signaleinrichtungen (96, 97) trägt. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Betriebszustand über wachende Prüfeinrichtung mit einem im Steuerstrom kreis des elektromagnetischen Kommando-Schaltmit- tels (49) angeordneten Kontakt versehen ist. 2.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Kom- mando-Schaltmittel (49) mit einem in Reihe zu einem Hilfskontakt (62) des Schalters (3) im Stromkreis des elektromagnetischen Vorsteuerventil-Betätigungs- schaltmittels (36) angeordneten Ruhekontakt (51, 60) und mit einem in Reihe zu einem weiteren Hilfskon takt (58) des Schalters (3) im Stromkreis des elektro magnetischen Schaltschloss-Entriegelungsschaltmittels (56) angeordneten Arbeitskontakt (50, 53) aus gerüstet ist. 3.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Druckmittel motors (7 bis 11) ein als Differentialventil ausgebil detes Hauptventil (14) und zu dessen Steuerung ein elektrisch schaltbares Vorsteuerventil (29) sowie ein in der Arbeitsendstellung des Druckmittelmotors be tätigtes Entlüftungsventil (39) vorgesehen sind. 4.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hauptsteuerkolben für den druckmittelbetätigten Arbeitskolben (8) ein Differen tialkolben (15) vorgesehen ist, dessen eine vordere Ringnut (23) so angeordnet ist, dass der Zylinderraum (12) des Arbeitskolbens (8) bei geschlossenem Haupt- ventil (14) über diese Ringnut mit einer Haupt entlüftung (30) verbunden ist, dass der Differential kolben eine weitere, hintere Ringnut (24) aufweist, die über eine Bohrung (25) mit einem Federraum (26, 27) verbunden ist, welche der druckmittelbeauf- schlagten Fläche des Differentialkolbens (15)
    gegen über angeordnet und an ein Entlüftungsventil (39) angeschlossen ist, und dass diese hintere Ringnut (24) in jeder Stellung des Differentialkolbens (15) mit dem Vorsteuerventil (29) verbunden ist. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Federraum (27) ange ordnete und am Differentialkolben (15) angreifende Druckfeder (17) schwächer als die mit einem zur Be tätigung des Arbeitskolbens (8) erforderlichen Kleinst- druck des Druckmittels an der ganzen Steuerkolben fläche angreifende Kraft und stärker als die mit dem Höchstdruck des Druckmittels an der Einlassöffnung (18) des Hauptventils (14) angreifende Kraft ist. 6.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differentialringraum (37) des Hauptventils, dessen Stirnfläche durch den Unter schied aus der Kolbenfläche und der Druckmittel einlassfläche gegeben ist, über das Vorsteuerventil (29) in der einen Stellung dieses Ventils mit einem Druck mittelspeicher (19) und in der andern Stellung des Vorsteuerventils mit der dem Federraum (27) be nachbarten Ringnut (24) des Differentialkolbens (15) verbunden ist. 7.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (39) über eine mit dem Arbeitskolben (8) verbundene Nocken kurve (43) entgegen der Wirkung einer Feder (40) betätigbar und nur in der Schalterschliessstellung des Kolbens (8) geschlossen ist. B.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Druckmittelspeicher speisende Druckmittellieferquelle (20) mit einer den Druckmitteldruck regelnden Steuereinrichtung vor- P <B>01</B> sehen ist, und dass das Verhältnis der Inhaltssumme des Speichers (19) und des Arbeitszylinders (9) zum Speicherinhalt kleiner ist als das Verhältnis des Höchstdruckes zum Kleinstdruck. 9.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelspeicher (19) und der Arbeitszylinder (9) eine bauliche Einheit bilden, und dass mehrere Speicher (19) durch Lei tungen miteinander verbunden sind und eine gemein same Druckmittellieferquelle (20) haben. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Kom- mando-Schaltmittel (49) als überwachende Prüfein richtung an die Spannungszuführungen einer elektri schen Maschine (45) geschaltet ist. 11.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Stel lung des Schalters (3) betätigte Einrichtungen (96, 97) zur Signalisierung der zu überwachenden Zu stände sowie Anzeigeeinrichtungen für den Druck im Druckmittelspeicher (19) vorgesehen sind. 12.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselement der Kolbenstange (7) mit dem Schalter (3) ein Schalt schloss (6) vorgesehen ist, bei dem ein äusserer Ge häuseteil (67) mit einer Nockenbuchse (42) durch im Topf schwenkbar gelagerte Schnabelhebel starr verriegelt ist, wobei Federn (80, 81) diese Schnabel hebel in ihrer Stellung halten, das freie Ende eines Schnabelhebels als Auslöseglied sowie eine Nase eines Schnabelhebels als Gegenlager für eine federbelastete ortsfeste Verriegelung (5) aus dem Topf herausragen, eine Nut (86) eines Schnabelhebels (79) zur Auf nahme einer Nase (74) der Buchse (72) und an den Schnabelhebeln (78, 79) angeordnete Kurven (91,
    93) für die Zusammenarbeit mit Nasen (73, 74) der Nockenbuchse (72) zum Aufsperren der Schnabel hebel (79, 78) vorgesehen sind. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungslinien der an den Schnabelspitzen übertragenen Normalkräfte durch die Drehachsen der kurzen Schnäbel bzw. nahe an diesen Achsen vorbeiführen. 14. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass drei Schnabelhebel mit zwei Schnabelsperren (82, 83), (84, 85) hintereinander geschaltet sind, wobei eine Feder (80) am ersten Schnabelhebel (77) in Schliessrichtung der ersten Sperre (82, 83) und eine Feder (81) am zweiten Schnabelhebel (78) in Öffnungsrichtung der zweiten Schnabelsperre (84, 85) wirken. 15.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen des ersten (77) und des zweiten Schnabelhebels (78) entgegengesetzt von der Schlossachse angeordnet sind und gleichen Ab stand von dieser haben, und dass ein dritter Schnabel hebel (79) die gleiche Drehachse. hat wie der erste Hebel (77). 16. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnabelsperre (82, 83) durch Verschwenken des Auslösehebels (77) und die zweite Schnabelsperre (84, 85) durch selbsttätiges Verschwenken des zweiten Schnabelhebels (78) unter der Wirkung einer Feder (81) lösbar sind. 17.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung des Topfes (67) gegen eine ortsfeste Federrast (5) und die Kupp lung des Topfes (67) mit der Schalterwelle (76) über die Nut (86) und die Nase (74) durch Verschwenken des dritten Schnabelhebels (79) relativ zum Topf (67) lösbar sind, und dass die Schalterwelle (76) bei ge löster Kupplung um etwa eine halbe Umdrehung zum Topf (67) drehbar ist.
CH343005D 1954-01-29 1955-01-27 Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung hochbelastbarer Schaltkontakte CH343005A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0530544A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-10 Sécheron SA Druckmittelantrieb zum Schliessen und Oeffnen der Kontakte eines Schalters

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0530544A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-10 Sécheron SA Druckmittelantrieb zum Schliessen und Oeffnen der Kontakte eines Schalters

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