DE1142938B

DE1142938B - Pneumatisches Schnellschaltventil fuer Hochspannungs-Druckluftschalter

Info

Publication number: DE1142938B
Application number: DEC22670A
Authority: DE
Inventors: Erwin Karl
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1960-10-21
Filing date: 1960-10-21
Publication date: 1963-01-31
Also published as: CH390016A

Description

Pneumatisches Schnellschaltventil für Hochspannungs-Druckluftschalter Zur Be- und Entlüftung von Druckluftleitungen in Hochspannungs-Druckluftschaltern verwendet man Röhrenventile, die durch Zuführung oder Wegnahme von Druckluft (Steuerluft) betätigt werden. Hierbei wird der Ventilteller entweder in seiner Schließstellung durch die Behälterluft und in seiner Offenstellung durch die Steuerluft oder umgekehrt gehalten. Zu diesem Zweck ist, wie Bild 1 zeigt, der bewegliche Teil des Ventils als Rohr 1 ausgebildet, an dessen Außenfläche ein Kolbenring 2 angebracht ist, auf dessen Ringflächen auf der einen Seite 3 zwecks öffnens des Ventils die Steuerluft und auf der anderen Seite 4 die Behälterluft einwirkt. Durch die Leitungen 5 und 6 wird Behälterluft, durch die Leitung 7 Steuerluft zugeführt. Die in den Ventilraum 8 durch die Leitung 5 zugeführte Behälterluft drückt auf den am Ventilrohr 1 angebrachten Ventilteller 9 und hält diesen in seiner Schließlage. Im Schließungssinne wirkt außerdem die Ventilfeder 10, die nur den Zweck hat, beim Auffüllen des Raumes 8 das Röhrenventil in seiner Stellung zu halten. 11 ist die zum Schalter führende Druckluftleitung, die durch die in den Raum 8 strömende Behälterluft gespeist wird, wenn sich der Ventilteller 9 nach links bewegt. In seiner linken Endstellung verschließt das Ventilrohr 1 die Öffnung 12, durch die in der gezeichneten Stellung die Druckluftleitung 11 entlüftet ist. Soll das Ventil geöffnet werden, also der Leitung 11 Betriebsluft über die Leitung 5 zugeführt werden, so wird dem Ringraum 13 über die Leitung 7 Steuerluft zugeführt, die auf die Fläche 3 einwirkt und das Ventilrohr nach links bewegt. Hierbei muß die Betriebsluft im Ringraum 14, die zum Wiederschließen des Ventils bei Wegnahme der Steuerluft im Raum 13 dient, weggedrückt werden. Ferner muß hierbei die Kraft der Feder 10 überwunden werden. Die Fläche 3 ist daher größer als die Fläche 4. Diese Differentialflächen haben den Nachteil, daß das Ventil nicht in beiden Richtungen als schnellarbeitendes Ventil wirken kann, denn soll die Ausschaltung schnell vonstatten gehen, dann ist die Einschaltung verhältnismäßig langsam. Würde man die Ringflächen am Ventilrohr gleich groß gestalten, dann wäre gleichfalls in beiden Richtungen ein schnelles Schalten unmöglich, denn die auf der einen Fläche 4 des Kolbenringes 2 ständig anstehende Behälterluft verzögert die Bewegung des Ventilrohres in der einen Richtung und damit die Öffnung des Ventils.
Es ist schon ein Absperrorgan bekannt, bei dem die beiden einem Ringkolben benachbarten Räume über Rohrleitungen und einen besonderen Schieber mit dem Druck eines Druckmittels beaufschlagt sind. Zur Betätigung des Absperrorgans wird der Schieber in seine obere bzw. untere Stellung gebracht, wodurch der untere bzw. der obere Ringraum zunächst entlüftet wird, bevor sich das Absperrorgan in Bewegung setzen kann. Diese Wirkungsweise ist jedem normalen Ventil eigen.
Um ein schnelles Schalten des Ventils sowohl im Öffnungs- wie im Schließungssinne zu erreichen, steht erfindungsgemäß von den die Kolbenflächen beiderseits einschließenden Ringräumen bei der Umsteuerung des Ventils jeweils dem mit Druckluft beaufschlagten Raum ein entlüfteter Raum oder ein Raum geringeren Druckes gegenüber. Hierdurch kann ein sehr schnelles Bewegen des Ventilrohres in beiden Richtungen eintreten, weil die Bewegung nicht durch einen Ringraum erhöhten Druckes behindert ist. Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird also mit einfachen Mitteln ein normales Röhrenventil zu einem Schnellschaltventil, ohne daß eine zusätzliche Druckleitung, wie nach Bild 1 der Zeichnung, notwendig ist.
Zweckmäßig steht der Ringraum, der die von der Behälterluft beaufschlagte Kolbenfläche einschließt, über eine Bohrung mit dem Ventilrohrinnern in Verbindung, das in der Schließstellung des Ventils mit dem Außenraum verbunden und in der Offenstellung von der Behälterluft beaufschlagt ist.
Eine der möglichen Ausführungsformen ist in den Bildern 2 und 3 dargestellt, und zwar zeigt Bild 2 die Schließ- und Bild 3 die Offenstellung des schnellschaltenden Ventils. In diesen Bildern sind die gleichen Bezugszeichen gewählt wie in Bild 1. Der Ringraum 14 ist nicht über die Leitung 6, wie in Bild 1, an die Betriebsluft angeschlossen, sondern über die Bohrung 15 mit dem Innern des Ventilrohres 1 verbunden. Der Dichtdruck in der Schließstellung des Ventils (Bild 2) wird durch die im Raum 8 anstehende Druckluft, die auf die Differenzfläche 17 zu 18 einwirkt, und durch die Feder 10 erzeugt. Der Dichtdruck in der Offenstellung des Ventils (Bild 3) an der Öffnung 12 wird durch den auf die Differenzfläche 18 zu 19 ausgeübten Druck im Ventil hergestellt.
Wird zwecks Öffnens des Ventils dem Ringraum 13 Steuerluft zugeführt, so kann sich das Ventilrohr 1 nach links bewegen, denn der Ringraum 14 ist drucklos. Die Steuerluft beaufschlagt die Fläche 3, das Ventilrohr 1 wird in Bewegung gesetzt und nach Überwindung der durch die Druckluft im Raum 8 auf die Differenzflächen 17 zu 18 bestehenden Druck sehr schnell betätigt. Die Druckluft im Raum 8 strömt nun in die Rohrleitung 11, in das Ventilrohr 1 und durch die Bohrung 15 in den Ringraum 14 ein. In dem Raum 8, der Rohrleitung 11 und dem Ringraum 14 stellt sich Druckausgleich ein.
Zwecks Schließens des Ventils wird der Raum 13 entlüftet. Sobald der wirksame Druck im Raum 14 größer ist als im Raum 13 zuzüglich der auf der Differenzfläche 18 zu 19 lastenden Druckkraft, setzt sich das Ventilrohr 1 nach rechts in Bewegung. Hierbei fällt der statische Druck der Differenzfläche 18 zu 19 fort, und zuzüglich dieses Druckes wird das Ventil nach rechts beschleunigt in die Schließstellung gebracht. Gleichzeitig beginnt die Entlüftung des Raumes 14 über die Bohrung 15 und über die öffnung 12. Da der Raum 14 schnell entlüftet, kann sehr schnell eine erneute Betätigung des Ventils vorgenommen werden.

Claims

PATENTANSPRCCHE: 1. Pneumatisches Schnellschaltventil für Hochspannungs-Druckluftschalter mit rohrförmigem Verschlußteil zur Be- und Entlüftung von Druckluftleitungen, dessen Steuerung durch an dem Ventilrohr angebrachte Kolbenflächen erfolgt, auf deren einen Seite zwecks öffnens des Ventils die Steuerluft und auf deren anderen Seite die Behälterluft einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß von den die Kolbenflächen beiderseits einschließenden Ringräumen bei der Umsteuerung des Ventils jeweils dem mit Druckluft beaufschlagten Raum ein entlüfteter Raum oder ein Raum geringeren Druckes gegenübersteht.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum, der die von der Behälterluft beaufschlagte Kolbenfläche einschließt, über eine Bohrung (15) mit dem Ventilrohrinnern in Verbindung steht, das in der Schließstellung des Ventils mit dem Außenraum verbunden und in der Offenstellung von der Behälterluft beaufschlagt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 838 098; französische Patentschriften Nr. 1 168 123. 1054190; USA.-Patentschriften Nr. 2 900 997, 2 911997.