DE1031396B

DE1031396B - Betaetigungsvorrichtung fuer Druckluftschalter

Info

Publication number: DE1031396B
Application number: DEA22790A
Authority: DE
Inventors: Haakon Forwald
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1954-06-04
Filing date: 1955-06-02
Publication date: 1958-06-04
Also published as: GB770100A; US2803724A; FR1137323A; CH330631A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Druckluftschalter, bei denen, der feste und der bewegliche Kontakt in einem mit Druckluft gefüllten Behälter angeordnet sind. Bei Schaltern dieser Art ist es bekannt, den beweglichen. Kontakt als Rohr auszubilden, das den Diruckluftbdhälter mit einem zweiten mit Druckluft gefüllten Gehäuse, dem Steuergehäuse, verbindet, in dem die hydraulischen oder pneumatischen Steuermittel für das Ein- und Ausschalten des beweglichen Kontaktes angeordnet sind. Nach einer bekannten Ausführung ist der bewegliche Kontakt auf der Kolbenstange seines Antriebskolbens befestigt, die einen Ventilteller trägt. Der Kolben ist in einem zugehörigen Zylinder angeordnet, der durch eine Bohrung in seiner Kolbenstange mit dem Steuergehäuse in Verbindung steht. Der Kolben wird durch die Druckluft im Steuergehäuse so beaufschlagt, daß er den beweglichen Kontakt in der Schließstellung hält. Zwecks Öffnen, des beweglichen Kontaktes wird der Raum unter dem Kolben mit dem Zylinderraum eines zweiten Kolbens verbunden, der das Steuergehäuse entgegen der Kraft einer Feder mit der Atmosphäre verbindet. Der bewegliche Kontakt wird beim Öffnen stetig aus seiner obersten Stellung in die untere übergeführt, in der er mit Hilfe des genannten Ventiltellers die Druckluftzufuhr zu dem Raum unter dem Kolben absperrt, so daß der Raum unter dem zweiten Kolben entlüftet und die Ausströmung unterbrochen werden kann. Das Einschalten des Kontaktes geht in der Weise vor sich, daß der Raum unter dem Kolben des beweglichen Kontaktes wieder abgesperrt, der Kolben gleichzeitig so weit angehoben wird, daß Druckluft aus dem Steuergehäuse in den Raum unter dem Kolben gelangen und diesen und damit den beweglichen Kontakt in die Schließstellung führen kann. Die Erfindung bezweckt einmal, einen Schalter mit pneumatischer Steuerung des beweglichen Kontaktes in beiden Bewegungs richtungen so auszubilden, daß der bewegliche Kontakt bei der Öffnungsbewegung in einem für die Löschung besonders günstigen Abstand für eine bestimmte Zeit festgehalten wird und dann erst seine Öffnungsbewegung bis in seine Endlage fortsetzt, in der ebenfalls die Unterbrechung der Druckgasausströmung erfolgt, und zum anderen die Steuereinrichtung selbst so zu gestalten, daß sie denkbar einfach im Aufbau ist. Zu diesem Zweck ist der Schalter, der einen pneumatisch beaufschlagten Steuerkolben aufweist und dessen als Rohr ausgebildeter, beweglicher Kontakt den Druckluftbehälter mit dem die Steuervorrichtung aufnehmenden Gehäuse verbindet und einen Ventilteller trägt, so erfindungsgemäß ausgebildet, daß dem beweglichen, in einen angrenzenden Raum hineinragenden und dort mit einem Ventilteller versehenen Kontaktstück ein gegenüber diesem Betätigungsvorrichtung
für Druckluftschalter

Anmelder:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 4. Juni 1964

Haakon Forwald, Ludvika (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

verschiebbares Schaltglied zugeordnet ist, das zur Steuerung der Druckgasaustrittsstelle dieses Raumes dient und das mit einem pneumatisch gesteuerten Kolben fest verbunden ist, der beim Ausschaltvorgang eine dem beweglichen Kontaktstück entgegengesetzte Bewegung ausführt, die Druckgasaustrittsstelle öffnet und dann nach Anliegen an dem entgegenkommenden Ventilteller des beweglichen Kontaktstückes zusammen mit diesem eine rückläufige Bewegung ausführt, wodurch die Druckgasaustrittsstelle wieder geschlossen und gleichzeitig das bewegliche Kontaktstück vom Druckgas in der Ausschaltlage gehalten wird.

Die Ausschaltbewegung des beweglichen Kontaktes wird bei dem Schalter gemäß der Erfindung lediglieh durch Zuführung von Druckluft zum pneumatisch gesteuerten Kolben und die Einschaltbewegung durch die nachfolgende Entlastung dieses Kolbens eingeleitet. Der bewegliche Kontakt wird mit Hilfe seines \^entiltellers und eines steuerbaren, im Gegenstück angeordneten Hilfsventils durch die Druckluft im Schaltergehäuse entgegen der Kraft der Kontaktfeder am Ventilkolben solange festgehalten, bis der Steuerkolben von Druckluft entlastet wird. Der Ventilteller mit dem beweglichen Kontakt wird dann durch seine Feder in die Schließstellung gebracht. Es genügt also, die Beaufschlagung des Steuerkolbens mit Druckluft und seine Entlastung von der Druckluft, um die Ein- und Ausschaltbewegung des Schalters durchzuführen. Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser bezeichnet 1 den festen Kontakt des Schalters und 2 den beweglichen, welche beide in einem Druckluftbehälter 3 eingeschlossen sind, der durch die in der Zeichnung teilweise gezeigte Wand 4 begrenzt ist. In der Wand 4 des Druckluftbehälters sitzt das Steuergehäuse 5. Der bewegliche

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Kontakt 2 besteht aus einem Rohr 6, an dessen unterem Ende ein Teller 7 befestigt ist, er trägt an der unteren Seite einen Dichtungsrings. Das Innere 9 des Rohres 6 steht durch Öffnungen 10 mit dem Inneren des Gehäuses 5 in Verbindung.

Im unteren, zylindrischen Teil des Gehäuses 5 sitzt der Steuerkolben 11, und unter diesem mündet die BetätigungsLeitung 12. In dem Kolben 11 befindet sich ein Kanal 13, der die Aufgabe hat, der Betätigungsluft Zutritt zur oberen Seite des Kolbens 11 zu gestatten, wodurch, ein Rückgang des Kolbens 11 in die untere Lage nach einer Zeitspanne erreicht wird, die von dem Querschnitt des Kanals bestimmt ist. Der Kolben 11 ist durch die Stange 14 mit einem kolbenartigen Ventilteller 15 verbunden, der auf der unteren Seite eine ringförmige Dichtung 16 hat, sie liegt in der unteren Lage des Ventiltellers dichtend gegen die Dichtungskanten 17 und 18 des Steuergehäuses 5 an. Zwischen diesen Dichtungskanten befinden sich ein oder mehrere Auslaßkanäle 19, durch, welche der Raum 20 des Gehäuses 5 mit der freien Luft in Verbindung gesetzt wird, wenn der Ventilteller 15 sich in der oberen Lage befindet.

Die Kolbenstange 14, die druckdicht in einem rohrartigen Ansatz 21 des Gehäuses 5 gleitet, hat einen Kanal 23, der oben durch eine Membran 22 abgeschlossen ist. Diese trägt eine Ventilspindel 24 mit einem Ventilkegel 25. Dieser Kegel schließt, wenn er sich in der oberen Lage befindet, einen Kanal 26 im Ventilkolben 15, und trennt damit den Raum 20 vom Raum 27 ab. Von dem Raum 27 führt ein. weiterer Kanal 28 in den, Raum 20. Weiter hat der Teller 15 einen Kanal 29, der den. Raum oberhalb der Membran 22 mit der freien Luft verbindet. Der Kegel 25, der den Kanal 26 zuschließt, wenn. Druckluft dem Rohr 12 zugeführt wird, wird bei Entleerung dieses Rohres von eimer Schraubenfeder 32 in die untere Lage geführt, d.h. er unterbricht die Verbindung zwischen dem Raum 27 und dem Kanal 29.

Der Ventilteller 15 hat weiter eine Dichtungskante 30, die sich gegen die Dichtung 8 des Ventiltellers 7 legen kann. Der bewegliche Kontakt wird in der Schließstellung in der oberen Lage von einer am Ventilteller 15 sich abstützenden Schraubenfeder 31 gehalten.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Zum öffnen des Schalters wird Druckluft der Leitung 12 zugeführt. Sie wirkt auf die untere Seite des Kolbens 11 und führt diesen nach oben, so daß die Dichtung 16 die Dichtungskanten 17 und 18 verläßt. Dadurch wird der Raum 20 des Gehäuses 5 durch die Kanäle 19 entleert. Wenn der Druck im Raum 20 sinkt, wirkt die Druckluft im Druckluftbehälter 3 auf den beweglichen Kontakt 2 und führt diesen nach unten, bis die Dichtung 8 sich gegen die Dichtungskante 30 des in seiner oberen Lage zunächst feststehenden Tellers 15 legt. Da die Druckluft von der unteren Seite des Kolbens 11 durch den Kanal 13 zur oberen Seite des Kolbens strömt, steigt nach kurzer Zeit der Druck in dem Raum oberhalb des Kolbens 11, der Druck im Druckluftbehälter 3 ist dann imstande, über den beweglichen Kontakt 2 und Teller 7 den Ventilteller 15 mit zugehörigem Kolben 11 in die untere Ausgangslage zu führen, bis die Dichtung 16 sich wieder gegen die Dichtungskanten 17 und 18 legt. In dem Teil des Gehäuses 5, in welchem sich der Kolben 11 bewegt, ist eine Anschlagkante 33, welche die Bewegung des Kolbens 11 nach oben begrenzt und dadurch auch den ersten Teil der Bewegung des beweglichen Kontaktes 2. Solange Druckluft in der Rohrleitung 12 verbleibt, wird der bewegliche Kontakt 2 sich in der unteren Lage befinden, weil er vom Teller 7 am Ventilglied 15 festgehalten wird. Der Raum innerhalb der Dichtungskante 30 ist über den Kanal 28 und den Kanal 29 und die Kanäle 19 mit der freien Luft verbunden, während auf der oberen Seite des Tellers 7 ein dem Druck in dem Druckluftbehälter 3 entsprechender- Druck herrscht. Dieser Druck überwiegt die Kraft der Feder und hält hierdurch den Kontakt in seiner unteren Lage.

Beim Schließen des Schalters wird die Leitung 12 entleert, wobei die Membran 22 sinkt, so daß der Ventilkegel 25 Druckluft vom Raum 20 durch den Kanal 26 und durch den Kanal 28 zum Raum innerhalb der Dichtungskante 30 eintreten läßt. Da der Druck auf dar unteren Seite des Tellers 7 dann gleich dem Druck auf der oberen Seite des Tellers wird, wird der Teller auch vom Ventilglied 15 losgelassen und von der Feder 31 hinaufgeführt, so daß der bewegliche Kontakt mit dem festen Kontakt 1 in Berührung kommt.

Das Arbeiten der Vorrichtung in der vorbeschriebenen Weise setzt voraus, daß die untere Mündung des Rohres 29 in der angehobenen Stellung des Ventilkolbens 15 sich an einer Stelle niedrigeren Druckes befindet, als er sonst in dem Steuergehäuse 5 vorhanden ist. Um dies auf alle Fälle sicherzustellen, kann man, wie Fig. 2 zeigt, dien Kanal 29 durch ein angesetztes Rohr nach unten so weit verlängern, daß er in der angehobenen Stellung des Kolbens 15 in den Kanal hineinragt, d. h. an einer Stelle mündet, an der der Druck niedriger ist als in der Kammer 5.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckgasschalter mit einer innerhalb eines Druckgasbehälters angeordneten Kontaktstelle, deren bewegliches, vom Druckgas gesteuertes, rohrförmiges Kontaktstück einen federbelasteten Kolben besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß dem beweglichen, in einen angrenzendien Raum hineinragenden und dort mit einem Ventilteller (7) versehenen Kontaktstück (2) ein gegenüber diesem verschiebbares Schaltglied (5) zugeordnet ist, das zur Steuerung der Druckgasaustrittsstelle (17) dieses Raumes (20) dient und das mit einem pneumatisch gesteuerten Kolben (11) fest verbunden ist, der beim Ausschaltvorgang eine dem beweglichen Kontaktstück (2) entgegengesetzte Bewegung ausführt, die Druckgasaustrittsstelle (17) öffnet und dann nach Anliegen an dem entgegenkommenden Ventilteller (7) des beweglichen Kotrtaktstückes (2) zusammen mit diesem eine rückläufige Bewegung ausführt, wodurch die Druckgasaustrittsstelle (17) wieder geschlossen und' gleichzeitig das bewegliche Kontaktstück vom Druckgas in der Ausschaltlage gehalten wird.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Steuerung der Druckgasaustrittsstelle dienende, vom pneumatisch gesteuerten Kolben (11) bewegte Gegenstück (5) in seinem Innern ein vom Druck in der Steuerleitung betätigtes Umschaltventil (25) besitzt, das zu Beginn der Ausschaltbewegung eine Verbindung zum Außenraum herstellt, durch die der Raum zwischen Ventilteller und Gegenstück, der sich bei der Ausschal tbewegung schließt, entlüftet wird, so daß der Ventilteller (7) mit dem beweglichen Kontakt (2) an das Gegenstück (5) gepreßt wird, während beim Einschaltvorgang durch Wegnahme des Druckes in der Steuerleitung das Ventil umschaltet und den

Raum zwischen Ventilteller (7) und Gegenstück (5) mit dem Druckraum verbindet, wodurch die Rückbewegung des Ventiltellers mit dem beweglichen Kontaktstück eingeleitet wird und diese Teile durch die Kraft der Feder (31) wieder in die Einschaltstellung gelangen.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (24, 25) auf einer mit einer Feder (32) belasteten Membran (22) befestigt ist, die eine Bohrung (23) der Kolbenstange des Steuerkolbens (11) abschließt.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkolben (11) eine Bohrung (13) angeordnet ist, die die beiden durch den Kolben getrennten Zylinderräume miteinander verbindet und so bemessen ist, daß bei Beaufschlagung der einen Kolbenseite ein allmählicher Druckausgleich zwischen beiden Zylinderräumen stattfindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 647 141.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen