DD211202A1 - Antrieb fuer elektrische schaltgeraete - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb fuer elektrische Schaltgeraete, bei dem durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energietraegers der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird. Durch die Erfindung soll erreicht werden, dass nicht nur Erosionen in den Kanaelen zwischen den Energietraegern und dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes vermieden werden, sondern es sind auch Stroemungsverluste auf dem Weg vom Energietraeger bis zum Kolben des Antriebes auf ein Minimum zu reduzieren. Gemaess der Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes, der in seinem Wirkungszentrum angeordnete Energietraeger, ein das Wirkungszentrum verschliessender Verschluss mit Schlagstift als Teil der die Energietraeger heranfuehrenden mechanischen Zufuehrungseinrichtung und das mit dem Schlagstift bei Ausloesung des Energietraegers in Wirkverbindung stehende Schlagstueck auf einer gemeinsamen Achse liegen, die durch die Mitte des Rohres der Energietraegerzufuehrungseinrichtung des Antriebes verlaeuft.

Description

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- ΚΕΑ - P 004 -

Titel der Erfindung

Antrieb für elektrische Schaltgeräte

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für elektrische Schaltgeräte, bei dem durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energieträgers der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Antriebseinrichtungen für elektrische Schaltgeräte, bei denen die chemisch gebundene potentielle Energie einer Ladung eines Energieträgers trägheitsarm in kinetische Energie umgewandelt wird, sind bekannt· Dabei wird der in den meisten Fällen pulverförmige Explosivstoff dosiert in kartuschenähnlichen Energieträgern gespeichert, die über mechanische Zuführungseinrichtungen in eine Bohrung befördert werden, in der durch Zündung die chemisch gebundene potentielle Energie der Ladung des Energieträgers so freigesetzt wird, daß der Kolben im Zylinder die erforderliche Bewegung ausführt. Wie sowohl aus der OH-PS 524 889 als auch aus der DE-OS 2654 441 alle

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H 01 H, 39/00 sowie aus der DE-OS 2151 4-53, H 01 H, 3/00 hervorgeht, sind dann, wenn der Kolben durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie der Ladung des Energieträgers in zwei Richtungen bewegt werden soll, zwei mechanische Zuführungseinrichtungen für die Energieträger vorgesehen· Ob nun der Kolben nur in eine oder in zwei Richtungen bewegt werden soll und ob nun dazu eine oder zwei mechanische Zuführungseinrichtungen verwendet werden, wird bei allen bekannten Antrieben für elektrische Schaltgeräte die chemisch gebundene potentielle Energie der Ladung des Energieträgers in einem Raum freigesetzt, der es erforderlich macht, daß das Gas über nicht geradlinige Kanäle dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes zugeführt wird· Das aber bedeutet, daß die beim Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie der Ladung des Energieträgers auftretenden hohen Temperaturen (3000 K) zu einer starken Erosion der Kanäle, insbesondere dort wo.Richtungsänderungen erfolgen, fuhren· Gleichzeitig treten durch diese Richtungsanderungen des Gasstromes bis zum Auftreffen auf den Kolben aber auch erhebliche Strömungsverluste auf, so daß die im Gas enthaltene Energie herabgesetzt wird»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, nicht nur Erosionen in den Kanälen zwischen den Energieträgern und dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes zu vermeiden sondern Stromungsverluste auf dem Weg vom Energieträger bis 'zum Kolben des Antriebes auf ein Minimum zu reduzieren«,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb

für elektrische Schaltgeräte, bei dem durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energieträgers der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird, zu schaffen, indem durch Anordnung des Energieträgers und aller mit diesem in Wirkverbindung stehenden Einrichtungen der Materialverschleiß bei Vermeidung von Strömungsverlusten zu minimieren ist, so daß der Schaltbetrieb verlängert wird.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes, der im Wirkungszentrum angeordnete Energieträger, ein das Wirkungszentrum des Energieträgers verschließender Verschluß mit Schlagstift als Teil der die Energieträger heranführenden mechanischen Zuführungseinrichtung und das mit dem Schlagstift bei Auslösung des Energieträgers in Wirkverbindung stehende Schlagstück auf einer gemeinsamen Achse liegen, die durch die Mitte des Rohres der Energieträgerzuführungseinrichtung verläuft· Damit befindet sich der Energieträger unmittelbar vor Auslösung eines Schaltvorganges, der durch das Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung ausgelöst wird, innerhalb des Wi rkungs Zentrums in einer Bereitschaftsstellung, in der seine Gasaustrittsöffnung direkt auf die Mitte der Kolbenfläche ausgerichtet ist, wobei gewährleistet ist, daß das Gas durch ein dickwandiges Rohr strömt»

Um ein optimales Ausströmen des, Gases aus dem Energieträger zu erreichen und um zugleich zu verhindern, daß ein Ausziehen der Energieträger nach dem Freiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie der Ladung durch ein über den äußeren Durchmesser der Gasaustrittsöffnung des Energieträgers hinausgehendes Aufblühen dieser Gasaustritts öffnung erschwert bzw« verhindert wird, ist der Außendurchmesser der Gasaustrittsöffnung des Energieträgers annähernd gleich dem Innendurchmesser der Bohrung

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innerhalb des Rohres der Energieträgerzuführungseinrichtung»

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist nach dem Überfahren eines Kanäles innerhalb des Zylinders durch den Kolben über eine Leitung ein Rückführungskolben innerhalb der Energieträgerzuführungseinrichtung durch das Gas des Energieträgers beaufschlagbar, durch den sowohl der Verschluß als auch der Schlagstift und damit das Schlagstück gegen die Kraft von Druckfedern, von denen eine dem Rückführungskolben und eine zweite dem Schlagstück zugeordnet ist, in eine Bereitschaftsstel-. lung für den nächsten Schaltvorgang bringbar sind· Das aber bedeutet gleichzeitig, daß nur noch der großflächige Rückführungskolben dem direkten Einfluß des Gases ausgesetzt ist, während die empfindliche Schlageinrichtung mit dem Gas nicht in Berührung kommt«

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen?

Fig_e 1ϊ den Schnitt eines Antriebes für ein elektrisches Schaltgerät,

Fig«, 2% einen Schnitt im Bereich der Gasaustrittsöffnung des Energieträgers des elektrischen Schaltgerätes nach Fig· 1«

Wie die Fig« 1 zeigt, ist der innerhalb des Zylinders angeordnete Kolben 2, der in seinem Wirkungszentrum 3 angeordnete Energieträger 4, der das WirkungsZentrum 3 verschließende Verschluß 5, der Schlagstift 6 sowie das Schlagstück 7 als Teil der Zündeinrichtung auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, die durch die Mitte der

Bohrung 8 innerhalb des Rohres 9 der Energieträgerzuführungsei nrichtu ng 10 verläuft. Dabei befindet sich in der Darstellung der Antrieb in Bereitschaftsstellung, so daß der den nächsten Schaltvorgang auslösende Energieträger 4 nicht nur in seinem Wirkungszentrum 3 angeordnet ist sondern auch das Schlagstück 7 befindet sich in einer Stellung, in der es durch an sich bekannte, nicht weiter dargestellte Mittel gehalten wird, wobei in dieser Stellung des SchiagStückes 7 eine Druckfeder 11 gespannt ist. Wird nunmehr zwecks Einleitung eines SchaltVorganges das 'Schlagstück 7 durch die an sich bekannten, nicht weiter dargestellten Mittel freigegeben, so beschleunigt die Druckfeder 11 das Schlagstück 7, das auf den Schlagstift 6 trifft und diesen auf die Zündpille des in seinem WirkungsZentrum 3 angeordneten Energieträgers 4 dermaßen schlägt, daß es zur Zündung der im Energieträger 4 enthaltenen Ladung kommt. Die damit im Zusammenhang freiwerdenden Gase strömen geradlinig über die Bohrung 8 innerhalb des Rohres 9» <3.as in diesem Bereich sehr dickwandig ist, und treffen auf das Zentrum der Kolbenfläche des Kolbens 2, wodurch dieser zum entgegengesetzten Ende des Zylinders 1 bewegt wird und dabei eine Ausschaltfeder 12, die auch aus einem Federpaket bestehen kann, spannt und das mit der Kolbenstange 13 verbundene Schaltgestänge bewegt. Hat der Kolben 2 den größten Teil des Weges innerhalb des Zylinders 1 zurückgelegt, so passiert er einen Kanal 15» nach dessen Überfahren ein Teil des freiwerdenden Gases über eine Leistung 16 strömt und den Rückführungskolben 17 innerhalb der Energieträgerzuführungseinrichtung 10 beaufschlagt. Dadurch wird dieser bis zu einem Anschlag 18 bewegt, wobei gleichzeitig durch den Verschluß 5 der nunmehr verbrauchte Energieträger 4 aus seinem WirkungsZentrum 3 herausgezogen und ausgeworfen wird und das Schlagstück 7 in seine Bereitschaftsstel-

lung zur Einleitung des nächsten Schaltvorganges gebracht wird, womit gleichzeitig auch ein Spannen der Druckfeder 11 verbunden ist. Anschließend drückt die Druckfeder 19, die ebenfalls durch den Rückführungskolben 17 gespannt wurde, den Rückführungskolben 17 und damit auch den Verschluß 5 in seine Bereitschaftsstellung für den nächsten Schaltvorgang - s· Darstellung in Fig. 1 -, wobei gleichzeitig durch den Verschluß 5 ein neuer Energieträger 4 a aus dem Energieträgerlager 20 auf kürzestem Wege in das Wirkungszentrum 3 gebracht wird, das danach durch den Verschluß wieder verschlossen wird·

In Pig· 2 ist noch einmal herausgestellt, daß der Außendurchmesser d,, der Gas aus tritts öffnung 21 des Energieträgers 4 annähernd gleich dem Innendurchmesser dp der Bohrung 8 innerhalb des Rohres 9 der Energieträgerzuführungseinrichtung 10 ist.

Somit wird durch die Erfindung ein Antrieb für elektrische Schaltgeräte bereitgestellt, durch den nicht nur Erosionen zwischen dem Energieträger und dem Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes vermieden werden, sondern auch die Strömungsverluste werden auf dem Weg zum Kolben auf ein Minimum reduziert, da nunmehr das Gas vom Energieträger zum Kolben auf dem kürzesten und zwar auf einem geradlinigen Weg zum Kolben des Antriebes gelangt»

Claims (2)

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   Erfindungsanspruch

   Antrieb für elektrische Schaltgeräte, bei dem durch das Sjreiwerden der chemisch gebundenen potentiellen Energie einer Ladung eines Energieträgers ,der Kolben innerhalb des Zylinders des Antriebes bewegt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben (2) innerhalb des Zylinders (1) des Antriebes, der im' WirkungsZentrum (3) angeordnete Energieträger (4), ein das WirkungsZentrum (3) des Energieträgers (4) verschließender Verschluß (5) mit Schlagstift (6) als Teil der die Energieträger (4) heranführenden mechanischen Zuführungseinrichtung und das mit dem Schlagstift (6) bei Auslösung des Energieträgers (4) in WirkVerbindung stehende Schlagstück (7) auf einer gemeinsamen Achse liegen, die durch idie Mitte des Rohres (9) der Energieträgerzuführungseinrichtung (10) des Antriebes verläuft. >
2. 2. ' ·. . · ' . ' . ' : · .; ·. Antrieb nach Punkt Ί, gekennzeichnet dadurch, daß nach jdem Überfahren eines Kanales (15) innerhalb des Zylinders (1) durch den Kolben (2) über eine Leitung (16) ein Rückführungskolben (17) innerhalb der Energieträgerzuführungseinrichtung (10) durch das Gas des Energieträgers (4) beaufschlagbar ist, durch den sowohl der Verschluß (5.) als auch der Schlagstift (6) und dkmit das Schlagstück (7) gegen die Kraft von Druckfedern (11; 19) in eine Bereitschaftsstellung für den nächsten Schaltvorgang bringbar sind. ι

   Antrieb nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Außendurchmesser ..der Gas au s tr itts öffnung (21) des Energieträgers (4) annähernd gleich dem Innendurchmesser der Bohrung (8) innerhalb des Rohres 0) der Energieträgerzuführungseinrichtung (10) ist·

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