DE1182726B

DE1182726B - Electric switch with pneumatic switch-off

Info

Publication number: DE1182726B
Application number: DEN21051A
Authority: DE
Original assignee: COQ NV
Current assignee: COQ NV
Priority date: 1961-01-24
Filing date: 1962-01-11
Publication date: 1964-12-03
Also published as: CH406359A; NL260393A; US3143612A; GB930987A; BE612865A; NL120011C

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: H 02 cBoarding school Class: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-40/51 German class: 21c -40/51

Nummer: 1182726Number: 1182726

Aktenzeichen: N 21051 VIII d/21 cFile number: N 21051 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 11. Januar 1962 Filing date: January 11, 1962

Auslegetag: 3. Dezember 1964Opening day: December 3, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit pneumatischer Ausschaltung und versehen mit einem festen Schaltkontakt und einem durch eine Feder gegen diesen Kontakt gedrückten beweglichen Schaltkontakt, der durch einen in einem Zylinder beweglichen Kolben vom festen Schaltkontakt getrennt wird, wenn die eine Seite des Kolbens einem Gas ausgesetzt wird, dessen Druck einen bestimmten Wert erreicht hat, welcher Kolben in bezug auf den beweglichen Schaltkontakt einen freien Hub ίο hat, durch eine Feder in eine Ruhelage gedrückt und in dieser Lage nur mit einem Teil seiner wirksamen Fläche, aber, nachdem er durch das Gas gegen diese Feder aus der Ruhelage bewegt worden ist und bevor er mit dem beweglichen Schaltkontakt gekuppelt wird, mit seiner ganzen wirksamen Fläche dem Gasdruck ausgesetzt wird.The invention relates to an electrical switch with pneumatic disconnection and provided with a fixed switch contact and one pressed against this contact by a spring Movable switching contact, which is separated from the fixed switching contact by a piston that moves in a cylinder is separated when one side of the piston is exposed to a gas, the pressure of which is a certain Has reached the value which piston has a free stroke in relation to the movable switching contact ίο has, pressed by a spring into a rest position and in this position only with part of its effective Area, but after it has been moved from its rest position by the gas against this spring and before it is coupled with the movable switch contact, with its entire effective area the gas pressure is exposed.

Ein elektrischer Schalter dieser Bauart ist aus der deutschen Patentschrift 757 030 bekannt. Bei diesem bekannten Schalter sind der Zylinder und der Kolben *° stufenartig ausgeführt. Ein stufenförmiger Kolben erfordert eine zweimal so große axiale Abmessung als ein normaler Kolben, damit in beiden Teilen des Zylinders eine gute Abdichtung gesichert wird. Zur Erhaltung einer genauen Passung des Kolbens in den beiden Zylinderteilen ist eine sehr genaue Bearbeitung des Kolbenkörpers und des Zylinders erforderlich, und es müssen an verschiedenen Stellen die Toleranzen der Abmessungen dieser Teile sehr klein gewählt werden. Der freie Hub des Kolbens, der von der axialen Abmessung des Kolbenteiles mit dem kleineren Durchmesser abhängt, ist bei dieser Konstruktion ziemlich groß.An electrical switch of this type is known from German patent specification 757 030. With this one known switches, the cylinder and the piston * ° are designed in stages. Requires a stepped piston an axial dimension twice as large as a normal piston, so in both parts of the cylinder a good seal is ensured. To maintain an exact fit of the piston in the two cylinder parts a very precise machining of the piston body and the cylinder is required and must at various points the tolerances of the dimensions of these parts are chosen to be very small. Of the free stroke of the piston, which depends on the axial dimension of the piston part with the smaller diameter depends, is quite large in this construction.

Die Erfindung hat den Zweck, einen elektrischen Schalter der erwähnten Art zu schaffen, wobei der Zylinder und der Kolben je aus nur einem wirksamen zylindrischen Teil bestehen, was eine wesentliche Vereinfachung der Fabrikation bedeutet und näher zu erklärende Vorteile hat. Die Erfindung besteht darin, daß die wirksame Fläche des Kolbens oder des dieser Kolbenfläche gegenüberliegenden Zylinderbodens mit einer ringförmigen Rippe mit einem kleineren Durchmesser als der Kolbendurchmesser, versehen ist, auf dem Zylinderboden bzw. dieser Kolbenfläche ein Ring aus elastischem Material· angeordnet ist, der Zylinderboden (und gegebenenfalls der darauf angeordnete elastische Ring) ausschließlich innerhalb oder außerhalb der ringförmigen Rippe mit einer oder mehreren Öffnungen für die. Zufuhr von Druckgas versehen ist (sind) und in der Ruhelage des Kolbens die Rippe · und der elastische Ring durch die auf den Kolben drückende Feder gasdicht gegeneinandergedrückt werden. Nicht nur die axiale Abmessung, sondern ' Elektrischer Schalter mit pneumatischer
AusschaltungThe invention has the purpose of creating an electrical switch of the type mentioned, wherein the cylinder and the piston each consist of only one effective cylindrical part, which means a significant simplification of manufacture and has advantages to be explained in more detail. The invention consists in that the effective surface of the piston or of the cylinder base opposite this piston surface is provided with an annular rib with a smaller diameter than the piston diameter, on the cylinder base or this piston surface a ring of elastic material is arranged, the cylinder base (and optionally the elastic ring arranged thereon) exclusively inside or outside the annular rib with one or more openings for the. Supply of pressurized gas is (are) provided and in the rest position of the piston the rib and the elastic ring are pressed against each other in a gas-tight manner by the spring pressing on the piston. Not just the axial dimension, but 'Electrical switch with pneumatic
Deactivation

Anmelder:Applicant:

N. V. »COQ«, Utrecht Niederlande)N.V. "COQ", Utrecht Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. E. F. Eitner, Patentanwalt,Dipl.-Ing. E. F. Eitner, patent attorney,

München 5, Erhardtstr. 8Munich 5, Erhardtstr. 8th

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Niederlande vom 24. Januar 1961 (260 393)Netherlands of January 24, 1961 (260 393)

auch der freie Hub des Kolbens kann bei dieser Ausführung kleiner als bei dem bekannten stufenförmigen Kolben sein, was auch eine kleinere Axialabmessung des Zylinders und eine kürzere Zeit zwischen dem Augenblick, in welchem das Druckgas zugeführt wird, und dem Ausschalten mit sich bringt.the free stroke of the piston can also be smaller in this embodiment than in the known step-shaped Be a piston, which also means a smaller axial dimension of the cylinder and a shorter time between the Moment in which the pressurized gas is supplied and the switch-off brings with it.

Zur Erhaltung einer guten Abdichtung zwischen den durch die ringförmige Rippe und den elastischen Ring getrennten Zylinderräumen empfiehlt es sich, der ringförmigen Rippe einen derartigen Querschnitt zu geben, daß sie mit einem scharfen Rand in den elastischen Ring gedrückt wird. Dieser Querschnitt kann z. B. die Form eines Dreieckes besitzen, das mit seiner Basis nach dem Kolben gekehrt ist.To maintain a good seal between the annular rib and the elastic Ring separate cylinder chambers, it is recommended that the annular rib such a cross section to give that it is pressed with a sharp edge into the elastic ring. This cross section can e.g. B. have the shape of a triangle with its base is turned towards the piston.

Damit verhindert wird, daß durch das Lecken von Gas zwischen der Rippe und dem Ring aus elastischem Material der Druck unterhalb der größeren Kolbenoberfläche während der Zunahme des Druckes unterhalb der kleineren Kolbenfläche ebenfalls zunimmt und dadurch der Kolben iß Gang gesetzt wird, bevor der Gasdruck den erwünschten Wert erreicht hat, kann in der Ruhelage des Kolbens der Zylinderraum, in dem der Gasdruck zuletzt wirksam wird, mit Vorteil durch einen Abfuhrkanal, mit der freien Luft verbünden sein, welcher Kanal geschlossen wird, sobald der Kolben mit seiner ganzen wirksamen Oberfläche dem Gasdruck ausgesetzt wird. Dieser Kanal veranlaßt, daß der.Druck unter der größeren Kolbenfläche gleich dem Druck der freien Luft bleibt, solange die zwei wirksamen Zylinderräume noch durch die ringförmige Rippe voneinander getrennt sind. Der Abfuhrkanal kann im unwirksamen Zylinderraum ausmünden und durch den Kolben selbst geschlossen werden. Ein gesondertes Ventil ist dann nicht nötig.This prevents the pressure below the larger one from leaking gas between the rib and the ring of elastic material Piston surface area also increases during the increase in pressure below the smaller piston area and thereby the piston is put into gear before the gas pressure reaches the desired level has, in the rest position of the piston, the cylinder space in which the gas pressure is last effective, with The advantage of having a discharge channel with the free air, which channel is closed as soon as the piston with its entire effective surface is exposed to gas pressure. This channel causes the pressure under the larger piston area remains the same as the pressure of the free air as long as the two effective cylinder spaces are still through the annular rib are separated from each other. The discharge channel can be in the ineffective cylinder space open out and are closed by the piston itself. A separate valve is then not necessary.

409 730/331409 730/331

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erklärt. Sie stellt einen axialen Querschnitt des wesentlichen Teiles eines elektrischen Schalters mit pneumatischer Ausschaltung beispielsweise schematisch dar.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. It represents an axial cross-section of the essential Part of an electrical switch with pneumatic switch-off, for example, schematically represent.

In der Zeichnung ist 1 ein fester Schaltkontakt, der mit einem Streifen 2 zum Anschluß versehen ist. Mit diesem festen Schaltkontakt wirkt ein beweglicher Schaltkontakt 3 zusammen, der im vorliegenden Falle eine Öffnung 4 zur Abfuhr des Löchgases abschließt. Der bewegliche Schaltkontakt ist mit einem Stiel 5 durch den Boden 6 eines Zylinders 7 und durch einen festen Ringkontakt 8 mit einem Anschlußstreifen 9 hindurchgeführt.In the drawing, 1 is a fixed switching contact which is provided with a strip 2 for connection. With This fixed switching contact acts together with a movable switching contact 3, which in the present case an opening 4 closes for the discharge of the quenching gas. The movable switching contact has a handle 5 through the bottom 6 of a cylinder 7 and through a fixed ring contact 8 with a connection strip 9 passed through.

Im Zylinder 7 und um den Stiel 5 ist ein Kolben 10 frei beweglich angeordnet, der mit einer ringförmigen Rippe 11 mit dreieckigem Querschnitt versehen ist und in der Ruhelage mit seiner Rippe durch eine Feder 12 gegen einen auf dem Zylinderboden 6 angeordneten Ring 13 aus elastischem Material gedrückt wird. In der Ruhelage ist der wirksame Zylinderraum unterhalb des Kolbens 10 in zwei voneinander getrennte Teile 14 und 15 geteilt. Der Teil 14 dieses Zylinderraumes steht durch Bohrungen 16 des Zylinderbodens 6 mit dem Schaltraum 17 in Verbindung, zu welchem Raum Gas unter Druck durch eine Öffnung 18 der V/and eines Rohres 19 aus Isoliermaterial zugeführt werden kann, welches Rohr den festen Schaltkontakt 1 und den Kontaktring 8 in einiger Entfernung voneinander hält und den Schaltraum 17 umgibt. Der Kontaktdruck zwischen den Schaltkontakten 1 und 3 wird durch die Feder 20 erzeugt.In the cylinder 7 and around the stem 5, a piston 10 is freely movable with an annular Rib 11 is provided with a triangular cross-section and in the rest position with its rib by a The spring 12 is pressed against a ring 13 made of elastic material which is arranged on the cylinder base 6 will. In the rest position, the effective cylinder space below the piston 10 is divided into two Parts 14 and 15 divided. The part 14 of this cylinder space stands through bores 16 in the cylinder base 6 with the control room 17 in connection, to which room gas under pressure through an opening 18 of the V / and a pipe 19 made of insulating material can be fed, which pipe the solid Switching contact 1 and the contact ring 8 holds some distance from one another and surrounds the switching space 17. The contact pressure between the switching contacts 1 and 3 is generated by the spring 20.

Wird Gas unter Druck durch die Öffnung 18 in den Schaltraum 17 eingelassen, so nimmt der Druck in diesem Raum und auch im Zylinderraum 14 zu. Überwindet nun beim Überschreiten eines bestimmten Druckes die durch das Gas im Zylinderraum 14 auf den betreffenden Teil des Kolbens ausgeübte Kraft die Kraft der Feder 12, so wird der Kolben 10 nach oben bewegt und das Druckgas auch in den Zylinderraum 15 eingelassen, da der Kolben dann mit seiner Rippe 11 vom elastischen Ring 13 gehoben wird und die Zylinderräume 14,15 daher miteinander in Verbindung gesetzt werden. Der Kolben wird dann mit seiner ganzen wirksamen Fläche dem Gasdruck ausgesetzt und infolgedessen mit großer Kraft aufwärts getrieben, so daß er gegen einen am Stiel 5 des beweglichen Schaltkontaktes 3 angeordneten Kragen 21 stößt und diesen Schaltkontakt gegen die Kraft der Federn 12 und 20 nach oben mitnimmt und vom festen Schaltkontakt 1 trennt. Dadurch wird die Öffnung 4 geöffnet, und das sich unter hohem Druck im Schaltraum 17 befindende Gas kann mit Kraft durch die Öffnung 4 hindurch entweichen und den zwischen den Schaltkontakten 1 und 3 erzeugten Bogen löschen.If gas is let in under pressure through the opening 18 into the switch room 17, the pressure increases in this space and also in the cylinder space 14. Overcomes now when crossing a certain Pressure is the force exerted by the gas in the cylinder space 14 on the relevant part of the piston Force of the spring 12, the piston 10 is moved upwards and the compressed gas also into the cylinder space 15 let in, since the piston is then lifted with its rib 11 from the elastic ring 13 and the Cylinder spaces 14, 15 are therefore connected to one another. The piston is then with his whole effective area exposed to the gas pressure and consequently with great force upwards driven so that it rests against a collar 21 arranged on the stem 5 of the movable switching contact 3 pushes and this switch contact takes against the force of the springs 12 and 20 upwards and from fixed switch contact 1 disconnects. This opens the opening 4, and this is under high pressure Gas located in the control room 17 can escape with force through the opening 4 and the Delete the arc generated between switch contacts 1 and 3.

Der Zylinderraum 15 ist in der Ruhelage des Kolbens 10 durch einen Umlaufkanal 22 mit dem Raum 23 oberhalb des Kolbens verbunden, der mit der freien Luft in Verbindung steht. Dieser Kanal sorgt dafür, daß der Druck im Zylinderraum 15 durch aus dem Zylinderraum 14 leckendes Gas nicht zunimmt, solange die Zylinderräume 14,15 durch die Rippe 11 des Kolbens 10 und den elastischen Ring 13 voneinander getrennt sind. Sobald aber der Kolben sich nach oben bewegt und Druckgas in den Zylinderraum 15 eingelassen wird, wird die Verbindung zwischen den Zylinderräumen 15 und 23 durch den Kolben 10 unterbrochen, und der Druck des Gases kann auch im Zylinderraum 15 zunehmen.The cylinder space 15 is in the rest position of the piston 10 through a circulation channel 22 with the space 23 connected above the piston, which is in communication with the open air. This channel cares for the fact that the pressure in the cylinder chamber 15 does not increase due to gas leaking out of the cylinder chamber 14, as long as the cylinder spaces 14,15 by the rib 11 of the piston 10 and the elastic ring 13 from each other are separated. But as soon as the piston moves upwards and pressurized gas into the cylinder space 15 is admitted, the connection between the cylinder chambers 15 and 23 is established by the piston 10 interrupted, and the pressure of the gas can also increase in the cylinder space 15.

Bemerkt wird, daß es nicht nötig ist, daß der Kolben durch das Löschgas getrieben wird. Die pneumatische Ausschaltung des Schalters und die Löschung des erzeugten Bogens können unabhängig voneinander und durch verschiedene Medien erfolgen. Die Rippe 11 kann am Zylinderboden 6 und der Ring 13 kann am Kolben 10 angeordnet sein.It is noted that it is not necessary for the piston to be driven by the extinguishing gas. The pneumatic Switching off the switch and the deletion of the generated arc can be done independently from each other and through different media. The rib 11 can be on the cylinder bottom 6 and the Ring 13 can be arranged on piston 10.

Claims

Patent claims:

1. Electrical switch with pneumatic switch-off and provided with a fixed Switching contact and a movable switching contact pressed against this contact by a spring, which is separated from the fixed switching contact by a piston that moves in a cylinder when one side of the piston is exposed to a gas, the pressure of which is a has reached a certain value, which piston with respect to the movable switching contact one has free stroke, pressed by a spring into a rest position and in this position only with one Part of its effective area, but after it has moved from its rest position by the gas against this spring has been moved and before it is coupled to the movable switching contact, with its entire effective surface is exposed to gas pressure, characterized in that that the effective area of the piston or of the cylinder base opposite this piston area with an annular rib with a smaller diameter than the piston diameter is provided, a ring made of elastic on the cylinder base or this piston surface Material is arranged, the cylinder base (and possibly the one arranged on it elastic ring) exclusively inside or outside the annular rib with a or several openings for the supply of pressurized gas is (are) provided and in the rest position of the piston, the rib and the elastic ring are gas-tight due to the spring pressing on the piston are pressed against each other.

2. Electrical switch according to claim 1, characterized in that the annular rib has such a cross-section that it is pressed into the elastic ring with a sharp edge will.

3. Electrical switch according to claim 1 or 2, characterized in that in the Rest position of the piston of the cylinder chamber in which the gas pressure is last effective, through a The discharge channel is connected to the open air and this channel is closed as soon as the Piston with its entire effective area is exposed to the gas pressure.

4. Electrical switch according to claim 3, characterized in that the discharge channel in the ineffective cylinder space opens and is closed by the piston itself.

1 sheet of drawings