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Druckgasschalter mit innerhalb eines Druckgasbehälters angeordneter
Schaltstelle Zusatz zum Patent: 1031396 Gegenstand des Patentes 1031396 ist
ein Druckgasschalter mit einer innerhalb eines Druckgasbehälters angeordneten Schaltstelle,
deren bewegliches, vom Druckgas gesteuertes Schaltstück mit einem plattenförmigen
Teil versehen ist, der sich beim Ausschalten gegen den gegenläufig bewegten kolbenartigen
Teller eines Ventils, eines sogenannten Blasventils, anlegt. Beide Teile werden
durch den Druck in der Schaltkammer zusammengepreßt, wenn die für den von ihnen
eingeschlossenen Hohlraum vorgesehene Entlüftungsöffnung freigegeben ist, jedoch
durch die Einschaltfeder voneinander getrennt, wenn diesem Raum Druckgas zugeführt
wird.
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Zur Steuerung des Ein- und Ausschaltvorganges mittels der Steuerluft
dient ein im Innern des Ventiltellers angeordnetes, pneumatisch betätigtes, aus
Ventilkegel und Ventilspindel bestehendes Ventil, ein sogenanntes Umschaltventil,
das durch Zuführung der .Steuerluft beim Ausschalten in der einen Endstellung den
Zustrom vom Druckgas in den von dem kolbenartigen Ventilteller und dem am beweglichen
Schaltstück angebrachten plattenförmigen Teil gebildeten Hohlraum sperrt und eine
Entlüftungsöffnung für letzteren freigibt, während der Ventilkegel durch Wegnahme
der Steuerluft beim- Einschalten in der anderen Endstellung die Entlüftungsöffnung
verschließt und die Druckgaszufuhr freigibt, wodurch Druckgas in den Hohlraum strömt
und das bewegliche Schaltstück mit dem plattenförmigen Teil durch die Kraft der
Einschaltfeder in die Einschaltstellung bewegt wird.
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Bei diesem sogenannten Umschaltventil befindet sich auf der Seite
des Ventilkegels, auf der das Druckgas in den Ventilraum einströmt, auch die Einströmöffnung
in den Kupplungsraum, während sich auf der anderen Seite des Ventilkegels die Entlüftungsöffnung
befindet, die beim Einschalten verschlossen wird. Bisher war der Durchmesser des
Ventilkegels kleiner als der Innend'urchmess@er des Ventilraumes, um in der Endstellung,
in der die Einströmöffnung des Druckgases verschlossen war, eine Verbindung zwischen
der Entlüftungsöffnung und dem Hohlraum zu erhalten. Hierdurch konnte beim Einschaltvorgang
und der Freigabe der Einströmöffnung für das Druckgas, solange noch nicht die Entlüftungsöffnung
durch den Ventilkegel verschlossen war, Druckgas auch zur Entlüftungsöffnung, also
hinter den Ventilkegel strömen, wodurch eine Änderung der Umschaltzeit hervorgerufen
wurde. Handelt es sich um Druckgasschalter mit mehreren in Reihe liegenden Schaltstellen
pro Pol, so muß Vorsorge getroffen werden, daß sämtliche Schaltstellen gleichzeitig
einschalten. Um bei Verwendung derartiger Umschaltventile starke Einschaltstreuungen
zu vermeiden, entspricht erfindungsgemäß der Durchmesser des als Ventilkolben ausgebildeten
Ventiltellers des pneumatisch betätigten Umschaltventils dem Innendurchmesser des
Ventilzylinders, und der Ventilkolben besitzt eine Bohrung, die zur Entlüftung dies
vom Blasventilteller und dem plattenförmigen Teil des beweglichen Schaltstückes
gebildeten Hohlraumes in der Endstellung dient, in welcher der Zustrom: vom Druckgas
gesperrt ist. Die enge Bohrung im Ventilkolben genügt, um eine Entlüftung des Hohlraumes
in der Ausschaltstellung aufrechtzuerhalten, und verhindert beim Einschaltvorgang
ein Abfließen des Druckgases zur Entlüftungsöffnung. Durch diese Anordnung wird
nicht nur die Umschaltzeit des Ventils wesentlich verringert, wodurch sich auch
die Einschaltzeit des Schalters verkürzt, es werden auch bei Anordnung von mehreren
Schaltstellen alle Schaltstellen gleichzeitig eingeschaltet, so daß keine Einschaltstreuung
durch unterschiedliches Ansprechen der in Reihe liegenden Schaltstellen entstehen
können.
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Die besondere Ausbildung des Umschaltventils ist überall dort anwendbar,
wo das Umschaltventil dazu dient, in der einen Endstellung des Ventiltellers den
Zustrom von Druckgas zu einem zeitweise mit Druckgas zu beaufschlagenden, auf der
gleichen Seite des Ventiltellers liegenden zweiten Raum zu verhindern und um gleichzeitig
für den zweiten Raum eine Entlüftungsöffnung auf der anderen Seite des Ventiltellers
freizugeben und in der anderen Endstellung des Ventiltellers den Zustrom von Druckgas
zum zweiten Raum freizugeben _ und die Entlüftungsöffnung zu verschließen.
Die
Bilder dienen zur Erläuterung der Erfindung. B i 1 d 1 zeigt die Schaltstelle eines
Druckgasschalters mit dem bekannten Umschaltventil, B i 1 d 2 die erfindungsgemäße
Ausbildung des Ventils.
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1 ist der Druckgasbehälter, in dem sich die Schaltstelle 2 mit dem
beweglichen Schaltstück 3 und dem ortsfesten Schaltstück 4 befindet. Das Schaltstück
3 besitzt den Kolben 5, der mit dem Blasventilteller 6 den Kupplungsraum 7 eingrenzt.
Beim Ausschaltvorgang bewegen sich beide Teile gegeneinander. Im Blasventilteller
6 ist das Umschaltventil 8 angeordnet, dessen Ventilteller 9 über die Stange 10
mit dem Antriebskolben 11 verbunden ist, auf den beim Ausschalten die Druckluft
in der Steuerleitung 12 einwirkt. Durch die Steuerluft wird der Ventilteller 9 nach
links verschoben, wodurch die Druckgaszuführungsleitung 13 verschlossen und die
Entlüftungsleitung 14 freigegeben wird. Hierdurch wird der Kupplungsraum 7 druckentlastet,
und durch das Druckgas in dem Druckgasbehälter 1 wird das bewegliche Schaltstück
3 nach rechts bewegt, weil mit der Steuerung des Kolbens 11 des Umschaltventils
8 auch durch die Steuerluft der Kolben 18 und damit der Blasventilteller 6 nach
links bewegt, also das Blasventil geöffnet wurde. Treffen die Teile 5 und 6 aufeinander
und hat der Ventilteller 9 die Druckgaszuführungsleitung 13 gesperrt, so ist der
Kupplungsraum 7 über die Leitung 14 entlüftet, und das bewegliche Schaltstück 3
und der Blasventilteller 6 bewegen sich gemeinsam nach rechts, bis das Blasventil
wieder geschlossen ist. In dieser Stellung wird durch den Gasdruck in dem Behälter
1 das bewegliche Schaltstück 3 bei gespannter Einschaltfeder 15 in der Ausschaltstellung
gehalten.
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Der Ventilteller 9 des Umschaltventils 8 in B i 1 d 1 füllt den Zylinderraum
nicht vollständig aus, damit in der linken Endstellung eine Verbindung vorn Kupplungsraum
7 zur Entlüftungsleitung 14 besteht. Hierdurch kann beim Einschaltvorgang
in einer Zwischenstellung des Ventiltellers 9 Druckgas aus der Zuführungsleitung
13 zur Entlüftungsleitung 14 strömen, so daß die Bewegung des Ventiltellers
9 gehemmt und damit die Einschaltzeit verändert wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen,
ist, wie B i 1 d 2 zeigt, der Ventilteller 9 als Ventilkolben ausgebildet und besitzt
einen Durchmesser, der dem des Ventilzylinders 16 entspricht. Der Ventilkolben 9
besitzt eine enge Bohrung 17, wodurch in der linken Endstellung der Kupplungsraum
7 über die Bohrung 17 und die Entlüftungsleitung 14 mit dem Außenraum in
Verbindung steht. Durch die Anbringung der Bohrung 17 wird verhindert, daß beim
Einschaltvorgang bei der Bewegung des Ventilkolbens nach rechts Druckgas in nennenswerter
Weise auf die andere Seite des Ventilkolbens gelangen kann, so daß die Umschaltzeit
der Ventile mehrerer in Reihe liegender Schaltstellen die gleiche bleibt und außerdem
die Einschaltzeit wesentlich verkürzt wird.