DE1056232B - Continuous pressure gas control valve for pressure medium-operated electrical switches - Google Patents

Continuous pressure gas control valve for pressure medium-operated electrical switches

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DE1056232B
DE1056232B DEC6766A DEC0006766A DE1056232B DE 1056232 B DE1056232 B DE 1056232B DE C6766 A DEC6766 A DE C6766A DE C0006766 A DEC0006766 A DE C0006766A DE 1056232 B DE1056232 B DE 1056232B
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DE
Germany
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valve
piston
pressure
compressed gas
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DEC6766A
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Inventor
Dipl-Ing Gerhard Brockhaus
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Calor Emag AG
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Calor Emag AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56—Gas reservoirs

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  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein fortschaltendes Steuerventil für Druckgas, wie es bei druckmittelbetriebenen elektrischen Schaltern Verwendung findet, bei dem durch Druckausgleich vor und hinter einer druckbeaufschlagten Fläche eine verzögerte Schließbewegung stattfindet und bei dem ein Ventilteller mittels Federkraft entgegen dem Druck des Druckgases am Ventilsitz anliegt.The invention relates to a progressive control valve for compressed gas, as is the case with pressure medium-operated electrical switches are used in which by pressure equalization in front of and behind a pressurized surface a delayed closing movement takes place and in which a valve disk means Spring force is applied against the pressure of the compressed gas on the valve seat.

Bekannte fortschaltende Steuerventile sind im allgemeinen so ausgebildet, daß sie außer durch eine Feder noch durch das anstehende Druckmittel in der Schließstellung gehalten werden. Dadurch wird zwar das anstehende Druckmittel mit zur Abdichtung des Ventils herangezogen, aber demgegenüber ist ein viel größerer Kraftaufwand, was aber entsprechend stärkere Auslöseeinrichtungen bedingt, notwendig, um die öffnung des Ventils herbeizuführen.Known progressive control valves are generally designed so that, in addition to one Spring can still be held in the closed position by the pressure medium present. This is true the pending pressure medium is also used to seal the valve, but on the other hand there is a lot greater effort, which, however, requires correspondingly stronger release devices, necessary to the to bring about opening of the valve.

Bei obengenannten Ventilen dagegen liegt der Ventilteller entgegen dem anstehenden Druckmittel am Ventilsitz an, was den Vorteil hat, daß zur Betätigung nur -eine geringe Kraft aufgewendet zu werden braucht, und zwar nur so viel, daß der Ventilteller von seinem Sitz abgehoben wird.In the case of the above-mentioned valves, on the other hand, the valve disk rests against the pressure medium present Valve seat on, which has the advantage that only a small amount of force has to be used for actuation needs, and only so much that the valve disc is lifted from its seat.

Ein bekanntes Ventil dieser Art weist ein Hilfsund ein Hauptventil auf, deren Arbeitsweise in entsprechendem Sinne aufeinander abgestimmt ist. Das Ventil ist kompliziert im Aufbau und somit herstellungsmäßig unwirtschaftlich. Bedingt durch die Vielzahl der Einzelteile ist ferner die Anfälligkeit gegen Störungen dementsprechend groß, so daß ein einwandfreier Betrieb bei den hohen Anforderungen, die vor allem an Steuereinrichtungen für elektrische Schalter gestellt werden, nicht mit Sicherheit gewährleistet ist.A known valve of this type has an auxiliary and a main valve, the operation of which in a corresponding manner Senses are coordinated. The valve is complicated in structure and therefore in terms of manufacture uneconomical. Due to the large number of individual parts, there is also the susceptibility to Disturbances correspondingly large, so that a perfect operation with the high requirements, which before especially on control devices for electrical switches is not guaranteed with certainty.

Ziel und Zweck der Erfindung ist dagegen, ein Ventil zu entwickeln, das möglichst wenig bewegliche Teile aufweist und somit infolge seines einfachen Aufbaus den stärksten Beanspruchungen gewachsen ist und dessen Herstellung sich auch infolge des unkomplizierten Aufbaues wesentlich einfacher gestaltet. The aim and purpose of the invention, however, is to develop a valve that moves as little as possible Has parts and thus, due to its simple structure, can cope with the heaviest loads is and its production is made much easier due to the uncomplicated structure.

Erfindungsgemäß besteht das Ventil aus einem mit einer zylindrischen Bohrung versehenen Gehäuse, in das in axialer Richtung über den Ventilsitz von geringerem Durchmesser als die zylindrische Bohrung Druckgas eingeführt wird und in dem ein mit einer Betätigungszugstange versehener, den Ventilteller tragender Kolben angeordnet ist, der nach Abhebung vom Ventilsitz durch die Betätiguingszugstange in die Offenstellung entgegen der Federkraft von dem auf den gesamten Kolbenquerschnitt .wirkenden Druckgas bewegt wird, wobei nacheilend die verzögerte Schließbewegung über einen an die abgehende Druckgasleitung angeschlossenen D'ruickausgleichskanal über eine an sich bekannte einstellbare Drosselstelle erfolgt.According to the invention, the valve consists of a housing provided with a cylindrical bore, in that in the axial direction over the valve seat of a smaller diameter than the cylindrical bore Pressurized gas is introduced and in which a provided with an actuating pull rod, the valve disc carrying Piston is arranged, which after lifting from the valve seat by the actuator pull rod in the Open position against the spring force of the compressed gas acting on the entire piston cross-section is moved, lagging the delayed closing movement via a to the outgoing pressure gas line connected D'ruickausgleichskanal takes place via an adjustable throttle point known per se.

Fortschaltendes Druckgassteuerventil
für druckmittelbetriebene elektrische
SchalterSwitching pressure gas control valve
for pressurized electrical
counter

Anmelder:Applicant:

Calor-Emag
Elektrizitats-Aktiengesellschaft,
Ratingen bei Düsseldorf, Bahnstr. 39-45Calor Emag
Electricity stock corporation,
Ratingen near Düsseldorf, Bahnstr. 39-45

Dipl.-Ing. Gerhard Brockhaus1 Heiligenhaus,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Gerhard Brockhaus 1 Heiligenhaus,
has been named as the inventor

Die Zeichnuog zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention.

Mit 1 ist in Fig. 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, welches einen Anschlußstutzen 2 für die ankommende Druckluft und einen Anschluß stutzen 3 für die abgehende Druclduft aufweist. Das Gehäuse 1 ist im Innern zylinderförmig ausgebildet und nimmt einen Ventilkolben 4 auf, der im dargestellten Schließzustand mit der Dichtung 5 am Ventilsitz 6 anliegt. Der Kolben steht unter der Wirkung der Ventilschließfeder 7, die das Ventil entgegen der in der Richtung des Pfei-Ies 8 anstehenden Druckluft geschlossen hält. Der Kolbenring 9 sorgt für die notwendige Abdichtung an der Wand des zylindrischen Gehäuseraumes. Eine Rille 10 des Kolbemis 4 verbindet die Leitung 3 bei geschlossenem Ventil mit der Entlüftungsbohrung 11 des Ventilgehäuses. Zur Ventilbetätigung ist eine in den Kolben 4 eingeschraubte Betätigungsstange 12 vorhanden. Sie wird beim öffnen des Ventils in der Richtung des Pfeiles 13 bewegt und hebt dabei den Ventilkolben 4 vom Ventilsitz 6 ab. Ein kurzer Hub des Kolbens genügt bereits, um das vollständige Öffnen des Ventils herbeizuführen, da der Kolben schon nach einer ganz geringen Entfernung vom Ventilsitz durch die durch die Leitung 2 einströmende Druckluft auf der gesamten Kolbenfläche beaufschlagt und sofort schlagartig entgegen der Wirkung der Feder 7 in die Offenstellung gedrückt wird. Das Ventil ist somit lediglich auf Grund eines kurzen Betätigungsimpulses auf pneumatische Weise automatisch voll geöffnet worden. Durch die Leitung 3 strömt nunmehr Druckluft in1 with a valve housing is designated in Fig. 1, which has a connection piece 2 for the incoming compressed air and a connection clip 3 for the outgoing Druclduft. The inside of the housing 1 is cylindrical and accommodates a valve piston 4 which, in the illustrated closed state, rests with the seal 5 on the valve seat 6. The piston is under the action of the valve closing spring 7, which keeps the valve closed against the compressed air present in the direction of arrow 8. The piston ring 9 ensures the necessary seal on the wall of the cylindrical housing space. A groove 10 of the piston sleeve 4 connects the line 3 with the vent hole 11 of the valve housing when the valve is closed. An actuating rod 12 screwed into the piston 4 is provided for actuating the valve. When the valve is opened, it is moved in the direction of arrow 13 and, in the process, lifts the valve piston 4 from the valve seat 6. A short stroke of the piston is already sufficient to bring about the complete opening of the valve, since after a very short distance from the valve seat the compressed air flowing in through the line 2 acts on the entire piston surface and immediately counteracts the action of the spring 7 in the open position is pressed. The valve has thus only been fully opened automatically in a pneumatic manner as a result of a brief actuation pulse. Compressed air now flows in through line 3

909'508/326909'508 / 326

Claims (7)

Richtung des Pfeiles 14 zum Schalterantrieb-. Gleichzeitig gelangt aber auch Druckluft durch den Kanal 15 über die einstellbare Drosselstelle 16 auf die der Ventilabdichtung gegenüberliegende Seite des Kolbens 4. Der Raum 17 füllt sich infolgedessen innerhalb einer gewissen Zeit derart mit Druckluft auf, daß Druckausgleich auf beiden Seiten hervorgerufen wird. Nun kommt die Feder 7 wieder zur Wirkung und bewegt den Kolben 4 in die Schließstellung zurück. Das Ventil, welches nach Ausübung eines kurzen Betätigungsimpulses pneumatisch voll geöffnet worden ist, wird also rein pneumatisch each Ablauf einer gewissen Zeit wieder geschlossen. Durch Einstellung der Drosselstelle 16 hat man es dabei in der Hand, die bis zum Wiederschließen vergehende Zeit so zu wählen, daß diese ausreicht, um einen Schaltvorgang schnell zu Ende zu führen. Die OfFenhaltezeit kann ferner durch einen Speicher, der dem Raum 17 parallel geschaltet ist, verlängert werden. Der Kanal 15 kann auch im Kolben 4 liegen. Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine gegenüber dem Beispiel der Fig. 1 etwas abgewandelte Ausführung des Erfindungsgegenstandes. Dabei wird die Entlüftungsöffnung 11 des Ventilgehäuses durch den Ventilstößel 12 gesteuert. Dieser hat zu diesem Zweck eine umlaufende Rille 18, die die öffnung 11 im nahezu geschlossenen Zustand des Ventils freigibt. Außerdem ist eine Dichtung 19 vorgesehen, die den hier innerhalb des Kolbens 4 angeordneten Druckausgleichsraum 17 im voll geöffneten Zustand des Ventils luft- dicht verschließt. Der Kolben 4 muß bei dieser Anordnung nicht völlig dicht im Gehäuse geführt sein, was sowieso schwer zu erreichen ist. Er weist vielmehr Undichtigkeiten auf, die den Öffnungsvorgang nicht wesentlich beeinträchtigen. Bei geringer Rückbewegung des Kolbens zum Zwecke des Schließens wird hierbei der Druckausgleich auf den beiden Kolbenseiten wesentlich beschleunigt, so daß das Ventil schnell schließt. Das Ventil der Erfindung ist natürlich nicht nur für die Verwendung in Antriebsleitungen elektrischer Schalter geeignet, sondern es kann auch in Blasluftleitungen benutzt werden, wo es darauf ankommt, der Unterbrechungsstelle eines Schalters für eine gewisse Zeit lichtbogenlöschendes Druckgas zuzuführen und wobei diese Zeit ausreichend sein soll, um die Unterbrechungsstrecke von Schaltprodukten zu säubern. Patentanspkcche.Direction of arrow 14 to switch drive. At the same time, however, compressed air also passes through the channel 15 via the adjustable throttle point 16 to the side of the piston 4 opposite the valve seal. The space 17 is consequently filled with compressed air within a certain time in such a way that pressure equalization is brought about on both sides. Now the spring 7 comes into effect again and moves the piston 4 back into the closed position. The valve, which has been fully opened pneumatically after a short actuation pulse has been exerted, is therefore closed again purely pneumatically for a certain period of time. By setting the throttle point 16 it is up to you to choose the time that elapses until it is closed again so that it is sufficient to quickly complete a switching process. The oven holding time can also be extended by a memory that is connected in parallel to the room 17. The channel 15 can also be located in the piston 4. FIG. 2 of the drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention that is somewhat modified compared to the example in FIG. The vent opening 11 of the valve housing is controlled by the valve tappet 12. For this purpose, this has a circumferential groove 18 which releases the opening 11 in the almost closed state of the valve. In addition, a seal 19 is provided which closes the pressure compensation space 17, which is arranged here inside the piston 4, in an airtight manner when the valve is fully open. With this arrangement, the piston 4 does not have to be guided completely tightly in the housing, which is difficult to achieve in any case. Rather, it has leaks that do not significantly affect the opening process. If the piston moves back slightly for the purpose of closing, the pressure equalization on the two sides of the piston is significantly accelerated, so that the valve closes quickly. The valve of the invention is of course not only suitable for use in drive lines of electrical switches, but it can also be used in blown air lines, where it is important to supply arc-extinguishing compressed gas to the interruption point of a switch for a certain time and this time should be sufficient, to clean the interruption path of switching products. Patent claims. 1. Fortschaltendes Druckgassteuerventil für druckmittelbetriebene elektrische Schalter mit verzögerter Schließbewegung durch Druckausgleich vor und hinter einer druckbeaufschlagten Fläche, bei dem ein Ventilteller mittels Federkraft entgegen dem Druck des Druckgases am Ventilsitz anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil aus einem mit einer zylindrischen Bohrung versehenen Gehäuse (1) besteht, in das in axialer Richtung (8) über den Ventilsitz von geringerem Durchmesser (6) als die zylindrische Bohrung Drucltgas eingeführt wird und in dem ein mit einer Betätigungszugstange (12) versehener, den Ventilteller (5) tragender Kolben (4) angeordnet ist, der nach Abhebung vom Ventilsitz (6) durch die Betätigungszugstange (12) in die Offenstellung entgegen der Federkraft (7) von dem auf den gesamten Kolbenquerschnitt wirkenden Druckgas bewegt wird, wobei nacheilend die verzögerte Schließbewegung über einen an die abgehende Druckgasleitung (3) angeschlossenen Druckausgleichskanal (15) über .'eine an sich bekannte einstellbare Drosselstelle (16) erfolgt.1. Progressive compressed gas control valve for pressure-medium-operated electrical switches with delayed closing movement by pressure equalization in front of and behind a pressurized surface, in which a valve disk rests against the pressure of the compressed gas on the valve seat by means of spring force against the pressure of the compressed gas, characterized in that the control valve consists of a housing provided with a cylindrical bore ( 1) , into which pressurized gas is introduced in the axial direction (8) via the valve seat with a smaller diameter (6) than the cylindrical bore and in which a piston (4) provided with an actuating pull rod (12) and carrying the valve disk (5) is arranged, which after lifting from the valve seat (6) is moved by the actuating pull rod (12) into the open position against the spring force (7) by the compressed gas acting on the entire piston cross-section, the delayed closing movement being delayed via a to the outgoing compressed gas line (3 ) connected pressure equalization channel (15 ) via .'ein known adjustable throttle point (16) . 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Entlüftungsöffnung (11) am Ventilgehäuse (1) vorgesehen ist, die im geöffneten Zustand des Ventils durch den Kolben (4) verschlossen und im Schließzustand des Ventils freigegeben wird.2. Valve according to claim 1, characterized in that at least one vent opening (11) is provided on the valve housing (1) , which is closed in the open state of the valve by the piston (4) and released in the closed state of the valve. 3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine umlaufende Rille (10) hat, über die im Schließzustand des Ventils die Verbindung der vom Ventil abgehenden Leitung (3) mit der Entlüftungsöffnung (11) hergestellt ist.3. Valve according to claim 1 and 2, characterized in that the piston has a circumferential groove (10) via which, in the closed state of the valve, the connection of the line (3) outgoing from the valve to the vent opening (11) is established. 4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß die Entlüftungsöffnung (11) des Ventilgehäuses durch den Betätigungsstößel (12) des Ventilkolbens (4) gesteuert wird.4. Valve according to claim 1, characterized in that the vent opening (11) of the valve housing is controlled by the actuating tappet (12) of the valve piston (4). 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) eine umlaufende Rille (18) hat, die die Entlüftungsöffnung (11) im nahezu geschlossenen Zustand des Ventils freigibt.5. Valve according to claim 4, characterized in that the plunger (4) has a circumferential groove (18) which releases the vent opening (11) in the almost closed state of the valve. 6. Ventil nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsmittel (19) vorgesehen sind, die den Druckausgleichsraum (17) im voll geöffneten Zustand des Ventils luftdicht verschließen..6. Valve according to claim 1 or the following, characterized in that sealing means (19) are provided which hermetically seal the pressure compensation space (17) in the fully open state of the valve. 7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) Undichtigkeiten aufweist, die das öffnen des Ventils nicht wesentlich beeinträchtigen, während bei geringer Rückbewegung des Ventilkolbens zum Zwecke des Schließens der Druckausgleich wesentlich beschleunigt wird, so daß das Ventil schnell schließt.7. Valve according to claim 6, characterized in that the piston (4) has leaks which do not significantly affect the opening of the valve, while with a slight return movement of the valve piston for the purpose of closing the pressure equalization is significantly accelerated so that the valve closes quickly . In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 598 399, 684 246, 572, 876 423, 698 377, 537 496, 659 281;
schweizerische Patentschrift Nr. 211 721;
USA.-Patentschrift Nr. 2 230 735.Considered publications:
German Patent Nos. 598 399, 684 246, 572, 876 423, 698 377, 537 496, 659 281;
Swiss Patent No. 211 721;
U.S. Patent No. 2,230,735. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 509-508/326 4.59© 509-508 / 326 4.59
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