DE1168534B - Druckmittelbetaetigter elektrischer Schalter mit Lichtbogenloeschung durch einen Druck-mittelstrom - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-35/10

Nummer: 1168 534

Aktenzeichen: A 34155 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 8. März 1960

Auslegetag: 23. April 1964

Druckmittelbetätigter elektrischer Schalter mit Lichtbogenlöschung durch einen Druckmittelstrom

Anmelder:

Associated Electrical Industries Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt, Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt: Albert Roxburgh, London, Albert Leigh, Harrow, Middlesex, Jerrold Joseph Fellerman, London (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 9. März 1959 (8103)

Die Erfindung betrifft elektrische Schalter, die mit einem Druckmittelstrom von z. B. Luft oder Gas arbeiten.

Wenn im folgenden der Ausdruck »Gas« verwendet wird, so soll er stets auch Luft mit einschließen.

Die üblichen Löschgasschalter bzw. Druckluftschalter haben in einer oder mehreren Phasen einen Gasbehälter und Stromunterbrechungskontakte. Die Kontakte werden mit Hilfe eines Gasstromes getrennt, der aus dem Gasbehälter über Blassteuerventile den Unterbrechungsstellen, welche die Kontakte enthalten, zugeführt wird. Es ist bekannt, daß die Zahl der Kontakte, ihre Ausbildung sowie den zeitlichen Relationen im Öffnen und Schließen der hintereinandergeschalteten Kontakte für besonders günstige Trennverhältnisse nach den vorhandenen Spannungen, den zu schaltenden Strömen und den Verhältnissen in dem abzuschaltenden Netzteil gewählt werden sollen.

So sind Schalter mit zwei hintereinanderliegenden ao Kontaktstellen bekanntgeworden, von denen die eine für die Löschung eines Überlaststromes und die andere für die Löschung eines niedrigeren Stromes ausgelegt ist. Bei einem dieser Schalter wird entweder,

je nach den Stromverhältnissen, die eine oder die an- 25 ~

dere Kontaktstelle beim Abschalten geöffnet. Das

gleichzeitige Öffnen beider Kontakte ist bei dieser bei einer Einleitung des Öffnungsvorganges von Hand Ausführungsform allerdings nicht möglich. Bei einem zumindest zu Beginn des Schaltvorganges eine gerinanderen Schalter dieser Art werden diese beiden gere Zahl von Kontaktsätzen benötigt werden kann Kontaktstellen immer gleichzeitig geöffnet. Das hat 30 als bei automatischer Betätigung, wobei der Gasaber den Nachteil, daß immer eine Blasstelle zuviel druck der gleiche wie bei automatischer Betätigeöffnet wird und Druckmittelverluste eintreten. Wei- gung ist.

terhin ist ein Schalter bekanntgeworden, bei dem die Vorzugsweise wird zunächst nur die Hälfte der gezeitliche Relation im Öffnen der beiden Kontakte samten Zahl von Kontaktsätzen, die für eine autodurch die Stromstärke beeinflußbar ist, die abge- 35 matische Betätigung zur Verfügung stehen, bei einer schaltet werden soll. von Hand eingeleiteten Bedienung betätigt.

Alle diese obengenannten Schalter haben den Vorzugsweise sind Zeitverzögerungsmittel vorge-

Nachteil, daß es nicht möglich ist, die Zahl der zu sehen, so daß nach einer Betätigung der Handbedieöffnenden Schaltkontakte zu verändern, wenn es für nungseinrichtung die restlichen in Reihe geschalteten eine besondere Schaltaufgabe, wie beispielsweise das 40 Kontakte entweder gleichzeitig oder in zwei oder Abschalten eines hochinduktiven Kreises im Leer- mehreren aufeinanderfolgenden Stufen geöffnet lauf günstig ist. werden.

Ziel der Erfindung ist daher ein elektrischer Die Erfindung ist besonders beim Unterbrechen

Druckgasschalter, der pro Phase mindestens zwei von kleinen elektrischen Strömen in hochinduktiven Paar hintereinandergeschaltete Stromunterbrecher- 45 Kreisen, z. B. auf der Primärseite eines Transformakontakte aufweist und der anfallenden Schaltauf- tors anwendbar, dessen Sekundärseite geöffnet ist gaben besser angepaßt ist. oder mit Reaktanzen belastet ist. Gemäß der Erfinfi-

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dung wird die Überspannung, die durch rasche Abvorzugsweise zum Öffnen eines hochinduktiven Krei- schaltung, d. h. durch Erniedrigung des Stromes auf ses, wie der Primärwicklungen eines sekundär unbe- 50 Null hervorgerufen wird, durch Rückzündung über lasteten oder nur mit Drosseln belasteten Transfer- die zunächst geöffneten Kontakte begrenzt, deren mators, Vorrichtungen vorgesehen sind, durch die Uberschlagsspannung, d. h. die Spannung, bei der

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diese Spalte wieder zünden, kleiner ist als diejenigen der vollen Zahl der Unterbrechungsstellen, die bei der automatischen Abschaltung verwendet werden.

Die Einrichtungen für die von Hand eingeleitete Betätigung nur eines Teiles der vollen Kontaktzahl 5 können ein zusätzliches Blasventil enthalten, das bei der automatischen Betätigung nicht wirksam wird, oder auch Vorrichtungen, durch die eines der bei der automatischen Betätigung wirksamen Blasventile bei Handbedienung zunächst unabhängig wirksam gemacht werden kann, und zwar entweder durch unabhängige Bedienung von getrennten Teilen einer Betätigungswelle oder durch einleitende Betätigung von Hilfsmitteln, die gegenüber einer Betätigungsstange bewegbar sind.

Drei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung werden nun in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, in denen

F i g. 1 eine Ansicht eines Teiles des Schalters darstellt;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht der übrigen Einrichtung der Fig. 1;

F i g. 3 ist eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, und

F i g. 4 ist eine vollständige Ansicht einer weiteren Ausführungsform.

In den Figuren, insbesondere in F i g. 2 und 4, sind feste Dehpunkte durch volle Punkte und bewegbare Drehpunkte durch Kreise angedeutet. In F i g. 1 und 2 ist ein Schalter in der normalen geschlossenen Stellung dargestellt, der nur eine Bedienungsstange 49 und Einrichtungen zur Betätigung eines Blassteuerventils 41 unabhängig von dem anderen Blassteuerventil 42 enthält.

In dem Beispiel der Fig. ] ist der Schalter als gekapselter Druckluftschalter ausgeführt. Ein solcher Schaltertyp ist an sich bekannt; bei ihm entfällt die Notwendigkeit, einen weiteren nachfolgenden Schalter zusätzlich zu den Unterbrechungskontakten vorzusehen. Die Kammer, welche die Kontakte enthält, hat einen Ausgang, der nach dem Öffnen des Schalters geschlossen wird, so daß das Druckgas die Trennung der Kontakte aufrechterhält und der Kreis geöffnet bleibt. Das Schließen der Kontakte wird dadurch bewirkt, daß die Luft aus der Schaltkammer herausgelassen wird.

Die Steuerventile 41 und 42 sind in dem Luftbehälter 40 angebracht und bilden Anordnungen von im wesentlichen zylindrischer Gestalt, von denen Rohre 43 und 44, die von dem Luftbehälter 40 gehaltert werden, zu nicht dargestellten Stützisolatoren führen. Das Blassteuerventil 41 hat Einlaßöffnungen 45, die durch einen Kolben 46 verschlossen sind. Ein Betätigungsstab 47 für den Kolben 46 hat einen Ventils 42 ist jedoch mit dem Kolben 46 a fest verbunden. Der Stab 47a ist über einen Hebel 48a mit der Betätigungsstange 49 in der gleichen Weise verbunden wie die Stange 47. Die Betätigungsstange 49 kann in nicht dargestellten Lagern gedreht werden. Ein Hebel 53 ist starr an der Stange 49 befestigt und an der Stelle 54 (Fig. 2) drehbar mit einer Stange 55 verbunden, die in F i g. 2 nach rechts durch eine Öffnungsfelder 56 gedruckt wird, die als Schraubenfeder ausgebildet ist und an einer Scheibe 57 der Stange 55 anliegt. Der Hebel 53 wird in der in Fig. 2 dargestellten Lage gegen die Spannung der Feder 56 durch ein Auslösegestänge gehalten.

Das Gestänge enthält ein Verbindungsstück 58, das mit dem Hebel 53 an der Stelle 54 und mit einem kurzen Arm 60 eines Winkelhebels 61 an der Stelle 59 gelenkig verbunden ist; der Winkelhebel kann seinerseits um einen Zapfen 62 geschwenkt werden. Der längere Hebelarm 63 des Winkelhebels 61 ist an der Stelle 64 gelenkig mit einer Lasche 65 verbunden, die an der Stelle 66 schwenkbar mit einer weiteren Lasche 67 verbunden ist. Die Laschen 65 und 67 bilden zusammen eine Knickvorrichtung, die verhindert, daß sich der Winkelhebel 61 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der dargestellten Lage drehen kann. Dies wird durch eine Verbindungsstange 68 erreicht, die mit den Laschen 65 und 67 an dem Drehpunkt 66 gelenkig verbunden ist, sowie durch die gelenkige Verbindung der Lasche 67 an der Stelle 67' mit einer verriegelten Stange 82 eines Schließzylinders 83. Die Stange 68 ist an der Stelle 69 mit Laschen 70 und 72 gelenkig verbunden. Die Lasche 70 ist um einen festen Drehpunkt 71 drehbar, wird jedoch an einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn nach F i g. 2 durch gelenkige Verbindung der Lasche 72 an der Stelle 73 mit einem Hebel 74 verhindert, der selbst an der Stelle 75 gelenkig befestigt ist und eine Rolle 76 trägt. Ein Anschlag 77, der an dem Punkt77' gelenkig gelagertist, verhindert, daß der Hebel 74 sich im Uhrzeigersinn nach F i g. 2 drehen kann. Eine Magnetspule 78 ist in der Nähe des Anschlages 77 angeordnet und kann über Leitungen 80 und 81 von einer nicht dargestellten Spannungsquelle ausgelöst werden. Die Stange 82 hat einen Flansch

84 innerhalb des Zylinders 83 und einen Vorsprung

85 außerhalb des Zylinders; sie wird in der dargestellten Lage mit Hilfe eines Sperrhebels 86 gehalten, der um einen festen Punkt 87 drehbar ist und den Vorsprung 85 berührt, wenn der Sperrhebel 86 durch eine Schraubenfeder 88 in F i g. 2 nach links gedrückt wird.

Der Schließzylinder 83 hat einen Kolben 89, der über eine Einlaßleitung 96 von einem Zylinder 95 der Servo-Ventilanordnung 95' gespeist wird. Die

Flansch 47", der gegen den Kolben 46 anliegt, läuft 55 Servo-Ventilanordnung ist als Differentialdruckventil

frei durch den Kolben 46 hindurch und ist an dem ausgebildet. Derartige Ventile sind in der Schalt-

Punkt 47' gelenkig mit einem Hebel 48 verbunden, gerätetechnik bekannt. Der Zylinder des Servoventils

der starr von der Betätigungsstange 49 getragen wird. enthält einen Kolben 87, der durch eine Feder 98 in

Der Kolben 46 verhindert den Eintritt von Luft aus Fig. 2 nach links gedruckt wird, um die Öffnung96'

dem Luftbehälter 40 durch die Öffnungen 45 in das 60 der Leitung 96 zu schließen. Ein elektromagnetisch

Rohr 43. Das Steuerblasventil 41 enthält ferner einen betätigbares Ventil 99 wird durch eine Feder 100

druckbetätigten Kolben 50, der durch eine Schrau- nach rechts gedrückt, so daß die Auslaßöffnung 99

benfeder 51 in die Stellung gedruckt wird, in der er geschlossen ist. Das Ventil 99 hat eine Betätigungs-

Auslaßöffnungen 52 verschließt. spule 101, die über Leitungen 101' und 101" beim

Das Blassteuerventil 42 hat im wesentlichen den 65 Schließen des Schalters eingeschaltet wird. Dem Zy-

gleichen Aufbau wie das Ventil 41, wobei die entsprechenden Bezugszeichen lediglich mit dem Buchstaben α versehen sind. Der Betätigungsstab 47 a des linder 95 des Servoventils wird Druckluft von dem Luftbehälter 40 mit Hilfe einer Leitung 102 zugeführt. Die Druckluft strömt durch eine enge öffnung

97' an den Kolben 97; der Kolben wird in der dargestellten Lage durch die Summe der Kräfte gehalten, die von der Feder 98 und vom Druck auf den ■Kolben, d. h. dem Druck, der auf die in F i g. 2 rechte Seite einwirkt, und dem Luftdruck, der den Kolben nach rechts zu schieben versucht, herrühren. Das Ventil 99 verhindert, daß der Luftdruck hinter dem Kolben durch die Öffnung rechts nach außen entweichen kann. Der Schließkolben 89 schließt in der darentgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 bewegt werden, so daß er die Kontakte 148 und 149 öffnet; der geschlossene Kontakt 93' kann durch den Kolben 93 bewegt werden, um die Kontakte 151, 152 zu öffnen. Wenn ein Fehler eintritt, wird der Schalter der F i g. 1 und 2 automatisch durch eine gleichzeitige Betätigung der Blassteuerventile 41 und 42 durch Einschaltung der Auslösespule 78 geöffnet. Der Anschlag 77 wird in F i g. 2 durch die Spule 78 im Uhrh

gestellten Lage den Eingang 90 eines Rohres 91, das io zeigersinn gedreht, um den Hebel 74 freizugeben, so von dem Schließzylinder 83 zu einem pneumatischen daß die Schraubenfeder 56 die Stange 49 drehen

kann und die Stäbe 47 und 47 a senkt. Die Stütze 104 und der Hebel 107 behalten ihre relative Lage bei, die in der Zeichnung dargestellt ist. Sie werden aber mit dem Schenkel 48 des Winkelhebels 111, der im Uhrzeigersinn gedreht wird, gesenkt. Der Hebel 74 wird im Uhrzeigersinn um seinen Drehpunkt 75 gedreht, so daß das Gelenk 69 durch die Feder 56 nach

g ggg rechts und unten in Fig. 2 unter dem Einfluß der

und 48 a, die Stäbe 47 und 47 a und das Gestänge 20 Lasche 70 bewegt wird. Der Drehpunkt 64 und der 58, 61, 65, 67, 68, 70, 72 und 74 bleiben in der dar- Winkelhebel 61 werden entgegen dem Uhrzeigersinn

vo y p

Sicherheitsschalter 92' führt, der einen Kolben 93 in einem Zylinder 92 enthält und durch eine Feder 94 in F i g. 2 nach links gedrückt wird. Der Kolben 93 trägt einen Überbrückungskontakt 93'.

Das Blassteuerventil 41 enthält Einrichtungen, um den Kolben 46 unabhängig von dem Stab 47, d. h. unabhängig von dem Kolben 46 a des Ventils 42 zu betätigen. Die Betätigungsstange 49, die Hebel 48

d d

gestellten Lage stehen. Die eben erwähnte Vorrichtung enthält ein Rohr 103, das an dem Kolben 46 befestigt ist und den Stab 47 umgibt. Das Rohr wird in der dargestellten Lage (Fig. 1 und 2) mit Hilfe einer Stütze 104 gehalten, die sich unter dem Flansch 105 des Rohres 103 befindet. Die Stütze 104 ist an der Stelle 106 gelenkig mit dem Hebel 48 und an der Stelle 108 mit einer Lasche 107 verbunden. Die Lasche 107 ist an der Stelle 109 mit dem langen Schenkel 110 eines Winkelhebels 111 verbunden, der um einen festen Stützpunkt 112 schwenkbar ist. Der kurze Schenkel 113 des Winkelhebels 111 ist an der Stelle 114 mit einer Stange 115 gelenkig verbunden, die an einen Kolben 116 in einem Zylinder 117 angeschlossen ist und in F ig. 2 durch eine Schraubenfeder 118 nach rechts gedrückt wird. Die Stange 115 trägt einen Kontakt 119, der die Kontakte 120, 121 überbrückt. Der Zylinder 117 ist über eine Luftleitung 125 mit einem Zylinder 126 einer Servoanordnung 126' verbunden. Das Servoventil 126' ist ein Differentialdruckventil, das ähnlich arbeitet wie das Servoventil 95'. Der Zylinder 126 ist über ein Rohr 130 mit dem Luftbehälter 140 verbunden. Ein Servokolben 127 wird in Fig. 2 nach oben gedrückt, so daß er die Einlaßöffnung 129 des Rohres 125 verschließt. Die Druckluft, die durch die kleine Öffnung 127' in den Kolben 127 eintritt, wird hinter dem KoI-ben 127 durch ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 132 festgehalten, das durch eine Feder 133 in die Stellung gedrückt wird, in der es die Auslaßöffnung 132' verschließt. Das Ventil 132' hat eine Betätigungswelle 135, die in dem Stromkreis der Kontakte 120, 121 und 119 über Leitungen 122, 123 liegt. Ein enges Rohr 136 führt von dem Rohr 125 in den Zylinder 137 eines pneumatischen Hilfsschalters 137', der einen Kolben 138 enthält, welcher durch eine Schraubenfeder 139 in Fi g. 2 nach rechts gedrückt .wird. Der Kolben 138 trägt ein Kontaktstück 141, das die normalerweise offenen Kontakte 142, 143 schließt. Diese Kontakte sind im Kreis einer Batterie 145 angeordnet, der die Auslösespule 78, die normalerweise geschlossenen Kontakte 147, 148, 149 sowie die normalerweise geschlossenen Kontakte 93', 151, 152 und die elektrischen Leitungen 144, 144', 80, 81, 150', 150 und 146 enthält. Der Kontakt 147, der in der dargestellten Lage geschlossen ist, kann durch eine Bewegung des Winkelhebels 61 in Fig. 2 um den Drehpunkt 62 geschwenkt. DerVorsprang 85 wird durch den Sperrhebel 86 anfangs in der dargestellten Lage gehalten, so daß der Winkel zwischen den Laschen 65 und 67 kleiner wird und das eine Ende 68' der Lasche 68 den Sperrhebel 86 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 87 bewegt. Wenn die Lasche 68 genügend weit nach unten und rechts in F i g. 2 bewegt worden ist, gibt der Sperrhebel 86 den Vorsprung 85 frei, so daß die Stange 82 sich nach unten bewegen kann, bis der Flansch 84 den Schließkolben 89 berührt. Wenn dies eintritt, wird der Teil des Gestänges mit den Laschen 70, 72 und dem Hebel·74 zurückgeführt, d.h. durch die Stange 68 in die dargestellte Lage zurückgebracht. Der Anschlag 77 wird durch eine nicht dargestellte Rückstellfeder in die dargestellte Lage zurückgebracht. Die Stange 68 ist nun in einer Stellung, in der ihr Drehpunkt 69 die in F i g. 2 dargestellte Lage hat, aber ihr Drehpunkt 66 liegt tiefer, so daß die Stange 68 in F i g. 2 von der Stelle 69 nach unten verläuft. Der Kontakt 147 wird von den Kontakten 148 und 149 durch Drehung des Winkelhebels 61 wegbewegt. Der Abwärtszug auf die Stäbe 47, 47 α senkt die Kolben 46 und 46a in Fig. 1, so daß diese die Öffnungen 45 und 45 a freigeben und Druckluft durch die Rohre 43, 44 einlassen, um die Unterbrechungskontakte des Schalters zu trennen. Die Kolben 46 und 46 a legen sich gegen die Teile 155, 155 a der Ventile 41, 42, so daß die engen Öffnungen 156 und 156 a geschlossen werden, welche zur Oberseite der Druckkolben 50 und 50 a führen. Da der Schalter die geschlossene Bauweise hat, werden die Kontakte durch die Druckluft auseinandergehalten, und der Kreis ist geöffnet, wie dies oben beschrieben wurde. Um den Schalter wieder zu schließen, wird die Schließspule 101 erregt, und zwar automatisch, wenn eine automatische Schließung bewirkt werden soll, so daß das Ventil 99 von seinem Sitz 99 abgehoben wird, so daß die Druckluft auf der rechten Seite des Kolbens 97 nach außen entweichen kann und die Druckluft des Rohres 102 den Kolben 97 in F i g. 2 nach rechts gegen den Druck der Feder 98 bewegt. Die Bewegung des Kolbens 97 nach rechts ermöglicht es, daß die Druckluft in den Raum unter den Kolben 89 durch die Leitung 96 eintritt, so daß der Kolben 89 angehoben wird. Der Flansch 84 und die Stange 82 werden nach oben in die dargestellte Lage

bewegt, so daß der Vorsprung 85 wieder von dem Sperrhebel 86 gesperrt wird. Die Laschen 70, 72 halten den Drehpunkt 69 in der dargestellten Lage, so daß die Laschen 67 und 65 als Unterstützung wirken und den langen Schenkel 63 des Winkelhebels im Uhrzeigersinn in die dargestellte Lage bewegen. Die Hebel 58, 55 und 53 werden in die dargestellte Lage zurückbewegt; die Stange 49 wird gedreht, so daß die Hebel 48 und 48 a angehoben werden. Die Stäbe

50 a senken, so daß die Öffnungen 52 und 52 a geöffnet werden und die Druckluft nach außen entweicht, wodurch die Kontakte wieder geschlossen werden.

Es sei bemerkt, daß die Öffnungen 45 und 45 a geschlossen werden, bevor die Öffnungen 52 und 52 a durch Ventile 50 und 50 a geöffnet werden.

Wenn ein hochinduktiver Kreis von Hand geöffnet

150, die normalerweise geschlossenen Kontakte 151, 152 und 93' und die Leitungen 150', 81, 80, 144' und 144 geschlossen, so daß die Auslösespule 78 von der Batterie 145 erregt wird und die Rolle 76 frei-5 gegeben wird. Hierdurch kann die Feder 56 die Stange 49 drehen und die Hebel 48 und 48 a betätigen, so daß das Blassteuerventil 42 geöffnet wird und der Stab 47 des Ventils 41 nach unten bewegt wird, so daß der Flansch 47" die Oberseite des KoI-47 und 47 a und die Kolben 46 und 46 a der Ventile io bens46 in dessen unterer Stellung berührt. Die Ab-41 und 42 werden in die dargestellte Lage zurück- wärtsbewegung des Hebels 48 bewegt die Stütze 104 gebracht, wobei der Kolben 46 durch die Stütze 104 und die Lasche 107 zurück in die gleiche Relativlage, zurückbewegt wird, die auf das Rohr 103 einwirkt. jedoch liegen diese Teile jetzt tiefer, als in Fig. 2 Durch die Rückbewegung der Kolben 46 und 46a dargestellt ist, d.h. in einer Stellung, die die Teile kann die Druckluft aus den Druckkammern des 15 104 und 107 nach einer automatischen Betätigung inSchalters die vom Druck betätigbaren Ventile 50 und folge einer Drehung der Stange 49 einnehmen. Zu

diesem Zeitpunkt hat der Druckanstieg des Servoventils 126' den Kolben 127 in die dargestellte Lage zurückbewegt und die Druckluftzufuhr an der Öffao nungl29 abgesperrt. Die Druckluft in dem Kolben 116 ist in vorbestimmter Weise zwischen dem Stab 115 und dem Zylinder 117 entwichen.

Der Schalter wird in derselben Weise wieder geschlossen, wie nach einer automatischen Betätigung, werden soll, d.h. ein Kreis, in dem nur ein kleiner 25 d.h. indem der Unterseite des Kolbens Luft zuge-Strom fließt, dann wird zunächst, wie oben erwähnt, führt wird. Wenn die Stange 49 sich dreht, werden nur das eine Blasventil 41 betätigt. Das Ventil 42 wird die Hebel 48 und 48 a im Uhrzeigersinn gedreht, die erst nach einer Verzögerungszeit betätigt. Dieser Stäbe 47 und 47 a werden zusammen mit dem Rohr Vorgang läuft wie folgt ab: Die Auslösespule 135 103 durch die Stütze 104 angehoben, und der Winkelwird erregt, um das Ventil 132 anzuheben, so daß 30 hebel 111 sowie der Kolben 126 werden in die dargedie Luft auf der unteren Seite des Kolbens 127 durch stellte Lage zurückbewegt.

die Öffnung 132' entweichen kann und der Kolben Während der Rückbewegung wird der Schalter 92'

127 durch Druckluft gesenkt wird, die über eine Lei- durch Druckluft geöffnet, die in das Rohr 91 eintritt, tung 130 zugeführt wird. Die Öffnung 127' ist so eng, um den Stromkreis der Auslösespule 78 an der Stelle daß sich ein Druck unter dem Ventil 127 nicht auf- 35 93' zu unterbrechen, bevor sich der Kontakt 147 wiebauen kann. Die öffnung 129, die zu dem Rohr 125 der schließt, so daß eine unbeabsichtigte Wiederführt, wird freigegeben; die Druckluft tritt in das holung der zweiten Stufe der Handbetätigung ver-Rohr 125 ein und bewegt den Kolben 116 gegen den hindert wird, obwohl der Luftdruck in dem pneu-Druck der Feder 118 in der Fig. nach links. Diese matischen Hilfsschalter 137' einige Zeit braucht, um Bewegung des Kolbens 116 bewegt den Kontakt 119 40 abzusinken und die Kontakte 141, 142, 143 gevon den Kontakten 120, 121 weg, so daß die Aus- schlossen sind.

Iösespule 135 abgeschaltet wird und sich das Ventil Der Kolben 89 kehrt in die dargestellte Lage da-

132 schließt. durch zurück, daß die Luft zwischen der Stange 82

Die Bewegung der Stange 115 in Fig. 2 nach links und dem Zylinder in ähnlicher Weise wie bei dem dreht den Winkelhebel 111 entgegen dem Uhrzeiger- 45 Schalter 92' austritt, so daß die Feder 94 den Kolben sinn um den Drehpunkt 112, so daß der längere 93 in die dargestellte Lage zurückbewegen kann und Schenkel 110 den Flansch 105 berührt. Die Bewe- den Kreis der Auslösespule für eine Teilauslösung gung des langen Schenkels 110 entgegen dem Uhr- vorbereitet.

zeigersinn, während gleichzeitig der Hebel48 fest- In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel in

gehalten wird, hat vorher die Lasche 107 und die 50 der normalerweise geschlossenen Stellung der Strom-Stütze 104 so bewegt, daß der von diesen Teilen ein- kreise dargestellt. Es handelt sich wiederum um einen geschlossene Winkel abnimmt und das Gelenk 104, gekapselten Schalter mit einer einzigen Betätigungs-107 einknickt. Der Flansch 105 wird dann durch stange 49, jedoch sind die Einrichtungen der F i g. 1 weitere Abwärtsbewegung des Hebelarmes 110 nach und 2 zur unabhängigen Betätigung der Blassteuerunten gebeugt, so daß das Rohr 103 den Kolben 46 55 ventile 41 und 42 durch ein zusätzliches Ventil 160 gegenüber dem Stab 47 bis zur Fläche 155 nach unten ersetzt. Die Röhre 103, die Stütze 104 und die Einzieht. Die Druckluft wird daher nur zugeführt, um richtungen zur Betätigung der Stütze sowie der diejenigen Kontakte zu öffnen, die von dem Ventil 41 Röhre 103 sind ebenso wie die Leitungen 146 und betätigt werden, während die Kontakte, die von dem 144 weggelassen. Der Schalter nach F i g. 3 enthält Ventil 42 abhängen, geschlossen bleiben. Die Druck- 60 zwei Ventile 41 und 42 derselben Art wie das Ventil luft in der Rohrleitung 125 tritt in den Zylinder 137 42 nach Fig. 2. Das weitere Blasventil 160 enthält durch das enge Rohr 136 ein, und nachdem der KoI- einen Kolben 161 in einem Zylinder 160', der durch ben 116 nach links bewegt worden ist, bewegt er den eine Schraubenfeder 162 in die dargestellte Lage beKolben 138 in Fig. 2 nach links gegen den Druck wegt wird, so daß eine Einlaßöffnung 163 eines der Feder 139, so daß die Kontakte 142 und 143 65 Rohres 164, das zu dem Rohr 143 führt, abgeschlosdurch den Kontakt 141 geschlossen werden. Hier- sen ist. Das Blasventil 160 ist ein Differentialdruckdurch wird der Stromkreis über die normalerweise ventil, d.h. dem Luftdruck auf der Oberseite des geschlossenen Kontakte 147, 148, 149, die Leitung Kolbens 161 (F i g. 3) wirkt ein Luftdruck am Boden

ίο

des Kolbens und eine Feder 162 entgegen. Die Unterseite des Kolbens steht über eine Leitung 165 mit dem Servozylinder 166' in Verbindung.

Der Servokolben 166 wird durch eine Feder 167 in die dargestellte Lage gedrückt, so daß die Öffnung 165' gegenüber der Außenluft geschlossen ist. Dieses Servoventil ist ein Differentialdruckventil, das durch den Druck hinter dem Ventil in der dargestellten Lage gehalten wird. Ein elektromagnetisch betätig-Hilfsventile la und la betätigen, um die Betätigung der Blassteuerventile 1 und 2 einzuleiten.

Die Halbwellen 3 und 4 tragen doppelarmige Hebel 7 und 8, deren untere Enden in F i g. 4 gegen den Uhrzeigersinn durch entsprechende Schraubenfedern 9 und 10 vorgespannt sind, die auf Verbindungshebel 11 und 12 wirken. Die in F i g. 4 oberen Enden sind durch ein auslösbares Gestänge 13, 14, 15, 16, 17 und 18 verbunden und bei 19 in der dar

bares Ventil 168 wird durch eine Feder in eine solche ίο gestellten Lage verriegelt! Eine Auslösespule 19 α ist Lage bewegt, daß die Ausgangsöffnung 169 ver- in der Nähe des Riegels 19 angeordnet,
schlossen ist. Das Ventil 168 enthält eine Betätigungsspule 171, die im Stromkreis eines pneumatischen

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Hilfsschalters 177' der Kontakte 172, 173 liegt, die Ein Hebel 20, der an dem Punkt 21 gelenkig gelagert ist, steht an der Stelle 22 mit der Stange 12 gelenkig in Verbindung und an der Stelle 23 mit einer

durch ein Kontaktstück 174 überbrückt werden. Der 15 Betätigungsstange 24 eines Kolbens 25, der in einem Kontakt 174 wird von einer Stange 175 getragen, die Zylinder 25 α angeordnet ist. Dieser steht über eine

mit einem Kolben 176 verbunden ist, der in Fig. 3 nach rechts durch eine Schraubenfeder 176' in einem Zylinder 177 gedrückt wird. Der Zylinder ist über Leitung 25 & mit der Unterdruckseite des Steuerventils 2 in Verbindung. Der Hebel 20 ist bei 26 mit einem Verbindungsglied 27 gelenkig verbunden, das

eine Rohrleitung 178 mit dem Rohr 164 verbunden. 20 an einen Winkelhebel 28 angeschlossen ist, der an der

Die Stange 175 trägt ferner einen Kontakt 179, der die Kontakte 180 und 181 überbrücken kann. Der Kontakt 180 ist an die Leitung 182 und auch an den Kontakt 148 der Fig. 3 angeschlossen, während der Stelle 29 in der dargestellten Lage verriegelt ist. Eine Auslösespule 30 ist in der Nähe des Riegels angeordnet, um den Hebel auslösen zu können. Der Stromkreis für die Auslösespule 30 enthält einen

Kontakt 181 über eine Leitung 183 mit der Batterie 25 normalerweise offenen Kontakt 30 α, der unter dem

145 in Verbindung steht. Die Stange 49, die den Hebel 53 trägt, ist mit dem Auslösegestänge sowie dem Hilfsmechanismus der Fig. 2 verbunden. Bei einer Handbetätigung des Schalters bewegt die Auslösespule 171 das Ventil 167 in Fig. 3 nach rechts, so daß der Druck hinter dem Kolben 166 nach außen entweichen kann. Hierdurch kann die Druckluft hinter dem Kolben 161 über das Rohr 165 und die Auslaßöffnung 165' nach außen entweichen. Die Druckluft senkt den Kolben 161 gegen den Druck der Schraubenfeder 162, so daß die Druckluft über die Öffnungen 163, das Rohr 164 und das Rohr 43 eintreten und die Kontakte des Unterbrechers, die mit dem Steuerventil 41 zusammenhängen, betätigen Einfluß des Kolbens 31 steht, welcher gegen eine Feder 31a in einem Zylinder 32 drückt. Der Zylinder steht über eine Leitung 33 mit der Unterdruckseite des Steuerventils 1 in Verbindung.

Um einen kleinen Strom in einem hochinduktiven Kreis zu unterbrechen, wird ein nicht dargestellter Schalter von Hand geschlossen um die Auslösespule 19 α zu erregen, so daß der Riegel 19 gelöst wird und die Feder 9 die Halbwelle 3 drehen kann. Hierdurch wird das Steuerventil 1 geöffnet, so daß die den Strom unterbrechenden Kontakte, die zu diesem Ventil gehören, geöffnet werden. Das Steuerventil 2 wird in diesem Zeitpunkt nicht geöffnet, so daß der Stromkreis die Hälfte der Unterbrechungsstellen auf

kann. Die Druckluft des Rohres 164 tritt in das Rohr 40 weist, die bei einer automatischen Öffung vorhanden 178 ein und bewegt den Kolben 176 in dem Zylinder sein würden.

177 in Fig. 3 nach links, so daß die Kontakte 172 Die Druckluft, die das Steuerventill und die Lei- und 173 geöffnet werden und das Ventil 168 freige- rung 33 durchsetzt, bewirkt, daß der Kolben 31 sich geben wird, so daß es durch die Feder 170 wieder gegen die Feder 31a bewegt und die Kontakte 30 α geschlossen werden kann und der Kolben 161 in die 45 schließt, so daß der Stromkreis für die Auslösespule dargestellte Lage zurückgebracht wird. Die Bewegung 30 geschlossen und der Riegel 29 entsperrt wird. Die des Kolbens 176 in der Figur nach links schließt die Feder 10 dreht die Halbwelle 4, so daß das Steuer-Kontakte 179, 180 und 181, so daß die Auslösespule ventil 2 geöffnet wird und die weiteren Stromunter-

178 in F i g. 2 betätigt wird. Hierdurch wird der An- brechungskontakte in dem induktiven Kreis geöffnet schlag 77 gelöst, so daß die Feder 56 die Stange 49 50 werden.

drehen kann und die Stäbe 47 und 47 a nach unten Die Auslösung der Feder 10 und die Drehung der

Welle 4 bewirken, daß der Arm 8 einen Zug auf das Verbindungsglied 13 des Auslösegestänges 13, 14,15, 16, 17 und 18 ausübt, so daß das Gestänge an der Stelle 19 wieder verriegelt wird.

Durch das Öffnen des Blasventils 2 kann Druckluft über die Leitung 25 & in den Zylinder 25 α eintreten, so daß der Kolben 25 über die Stange 24 auf den Hebel 20 einwirkt und die Feder 10 zusammengedrückt wird. Die Feder 9 wird auch zusammengedrückt, weil die Hebel 7 und 8 sich infolge ihrer

zieht. Die Kolben 46 und 46 a werden gesenkt, so daß die Kontakte am oberen Ende des Rohres 43 getrennt bleiben und die Kontakte am oberen Ende des Rohres 43 a geöffnet werden.

Der Schließvorgang ist der gleiche wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2.

Eine weitere Ausführungsform des Schalters ist in normalerweise geschlossener Stellung in Fig. 4 dargestellt.

In der Zeichnung ist ein zylindrischer Luftbehälter 200 schematisch angedeutet, der die Blassteuerventile 1 und 2 enthält, die in dem Behälter angeordnet sind und sich unter Stützisolatoren, die nicht dargestellt sind, befinden. Zwei Halbwellen 3 und 4 sind längs des Behälters angeordnet und tragen Hebel 5 und 6, die mit Nocken 5 α und 6 a zusammenarbeiten, welche so angeordnet sind, daß sie Verbindung durch die Laschen 13 und 14 zusammen bewegen, die an einem Einknicken durch die Rückstellung des Hebelgestänges verhindert werden, so daß die Verriegelung an der Stelle 19 wirksam wird. Die Bewegung des Hebels 20 bringt auch das Auslösegestänge 27, 28 wieder in die Ausgangslage, so daß es an der Stelle 29 verriegelt wird, wodurch die

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Federn 9 und 10 zusammengedrückt bleiben, wenn das Ventill geschlossen wird und die Druckluft von dem Kolben 25 abgesperrt wird. Bei einer automatischen Betätigung wird nur die Auslösespule 30 erregt und gibt das Auslösegestänge 27, 28 frei, so daß sowchl die Welle 3 als auch die Welle 4 durch die Feder 9 und 10 gedreht werden.

Die Blasventile 1 und 2 sind Differentialventile und schließen sich wieder automatisch, wenn die Hilfsservoventilela, 2 a in die geschlossene Stellung zurückkehren und sich ein Luftdruck auf der Federseite der Blasventile aufbaut. Die Blasventile öffnen sich, wenn die Hebel 5 und 6 die Servoventil la, 2a öffnen, so daß der Luftdruck auf dieser Seite der Ventile nach außen entweichen kann. In dem Beispiel ist zwar eine teilweise elektrische Verbindung zwischen dem Blasventil 1 und dem Riegel 29 dargestellt. Es sei jedoch erwähnt, daß auch der Luftdruck dazu benutzt werden kann, um den Riegel 29 zu entsperren, wenn eine entsprechende Zeit nach der Betätigung des Ventils 1 verstrichen ist.

Bei diesen Ausführungsbeispielen ist stets von Luftdruck die Rede gewesen. Die Geräte können jedoch auch mit Gas betätigt werden.

Während bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Hälfte der verfügbaren Kontakte zuerst bei der Handbetätigung geöffnet werden, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, sondern es ist möglich, eine beliebige Zahl von Kontakten durch Hand sofort zu öffnen und die übrigen Kontakte in einem oder mehreren nachfolgenden Vorgängen zu öffnen. Dabei können in an sich bekannter Weise so viele Betätigungsvorgänge benutzt werden, wie Sätze von Kontakten vorhanden sind. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem vier Doppelkontakte in Reihe an- geordnet sind, d. h. vier Paare von Kontaktgruppen, von denen jedes Paar ein getrenntes Blasventil hat, können diese Kontakte der Reihe nach betätigt werden, so daß jeweils zwei Kontaktgruppen in vier aufeinanderfolgenden Stufen geöffnet werden, bis alle acht Kontakte offen sind.

Bei einer Abänderung der Fig. 1 und 2 zur Betätigung mehrerer Stufen brauchen nur weitere Blasventile ähnlich dem Ventil 41 und weitere Gruppen von Unterbrechungskontakten vorgesehen werden, die von den betreffenden Ventilen betätigt werden. Statt daß die Kontakte 141 und 142 die Auslösespule 78 erregen, ist die Anordnung so getroffen, daß sie weitere Auslösespulen 135 erregen, um die entsprechenden Gestänge 126', 137, 117, 111, 107, 104 und 103 für weitere Blasventile zu betätigen. Die letzte Stufe wird dadurch betätigt, daß die Kontakte 142 und 143 mit der Erregerspule verbunden werden. Das letzte Blassteuerventil wird so ausgeführt wie das Steuerventil 42.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigter elektrischer Schalter mit Lichtbogenlöschung durch einen Druckmittelstrom, der pro Phase mindestens zwei Paar für Nennlast ausgelegte, hintereinandergeschaltete Stromunterbrechungskontakte hat, mit Vorrichtungen, durch die bei einer automatischen Betätigung des Schalters diese Kontaktsätze gleichzeitig und bei einem bestimmten Druck schaltbar sind, sowie mit Vorrichtungen zur Einleitung des Öffnungsvorganges des Schalters von Hand, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zum öffnen eines hochinduktiven Kreises, wie der Primärwindung eines sekundär unbelasteten oder nur mit Drosseln belasteten Transformators, Vorrichtungen vorgesehen sind, durch die bei einer Einleitung des Öffnungsvorganges von Hand zumindest zu Beginn des Schaltvorgangs eine geringere Zahl von Kontaktsätzen betätigt wird als bei automatischer Betätigung, wobei der Gasdruck der gleiche wie bei automatischer Betätigung ist.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist, derart, daß nach der Betätigung der für die Handauslösung vorgesehenen Einrichtungen die restlichen Reihenkontakte gleichzeitig oder in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Vorgängen geöffnet werden.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerungseinrichtung Einrichtungen enthält, um Druckgas von der Kontaktseite des zunächst betätigten Blassteuerventils pneumatisch bedienbaren Einrichtungen zuzuführen, die eine Betätigung des weiteren Blassteuerventils dieser Phase einleiten.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Einrichtung einen Schalter enthält, dessen Kontakte bei einer Betätigung des Schalters durch das Druckgas einen Erregerkreis für eine Auslösespule schließen, die das weitere Blassteuerventil betätigt.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Handauslösung Mittel enthält, durch die zunächst mindestens ein Blassteuerventil, das normalerweise bei der automatischen Betätigung des Schalters in Tätigkeit tritt, unabhängig von den übrigen Blassteuerventilen, die normalerweise bei der automatischen Betätigung in Tätigkeit treten, betätigt wird.

6. Druckgasschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungsstange für die Blassteuerventile mit den Ventilen durch Betätigungsstäbe verbunden ist, wobei das zunächst betätigte Ventil oder die zunächst betätigten Ventile Einrichtungen aufweisen, die sich bei der automatischen Betätigung zusammen mit dem Stab bzw. den Stäben bewegen und sich bei einer von Hand ausgelösten Betätigung relativ zu mindestens einem der Stäbe bewegen, so daß nur das zunächst betätigte Blassteuerventil betätigt wird.

7. Druckluftschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die sich zusammen mit dem Stab bewegen, ein Rohr aufweisen, das diesen Stab umgibt, und daß dieses Rohr in der geschlossenen Stellung des Blassteuerventils gegen eine Bewegung relativ zu dem Stab verriegelt ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die bei einer Handbetätigung das Rohr entriegeln und es relativ zum Stab verschieben.

8. Druckgasschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die bei einer von Hand eingeleiteten Betätigung entriegelt werden, ein Knickhebelgestänge enthalten, das bei stationärer Lage der Stange einknickt und das Rohr bewegt.

9. Druckgasschalter nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Handauslösung mindestens ein zusatz-

liches Steuerventil aufweisen, welches Druckgas von dem Behälter zuführt, um die bei Handbedienung zu betätigenden Kontakte oder Kontaktgruppen zu trennen.

10. Druckgasschalter nach Anspruch 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungswelle zur Betätigung der Blasventile mindestens zwei getrennte Teilwellen aufweist, die durch ein Auslösegestänge miteinander verbunden sind und bei einer automatischen Betätigung bewirken, daß die Teile der Welle zusammen als ein Stück sich drehen, während bei einer von Hand eingeleiteten Betätigung zunächst nur eine Teilwelle betätigt wird, während die andere Teilwelle nach

einer entsprechenden Verzögerungszeit betätigt wird.

11. Druckgasschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge so angeordnet ist, daß es sich nach der Auslösung und öffnung der übrigen Ventile selbst wieder zurückbewegt, wobei eine einzige Rückstellfeder verwendet wird, um die Teile der Welle zurückzustellen und den Schalter zu schließen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 628118, 641604,
662777;
USA.-Patentschriften Nr. 490178, 1121574.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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