DE1186126B

DE1186126B - Druckluftschalter

Info

Publication number: DE1186126B
Application number: DEA39001A
Authority: DE
Inventors: Haakon Forwald
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1960-12-15
Filing date: 1961-12-12
Publication date: 1965-01-28
Also published as: GB1178324A; US3118996A; CH462283A; DE1263895B; CH398737A; GB936545A; US3524954A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-35/10

Nummer: 1 186 126

Aktenzeichen: A 39001 VIII d/21 c

f^nmeldetag: 12. Dezember 1961

Auslegetag: 28. Januar 1965

Bei Drackluftschaltern ist es ein Vorteil, wenn der bewegliche Kontakt der Leistungsschaltstelle während seiner Öffnungsbewegung einen Augenblick in einem für die Löschbedingungen günstigen Abstand von dem festen Kontakt der Leistungsschaltstelle angehalten werden kann. Um das Anhalten zu erreichen, sind verschiedene Lösungen bekannt. Nach einem bekannten Vorschlag wird der Antriebszylinder des beweglichen Kontaktes so ausgebildet, daß die Zylinderräume zu beiden Seiten des Antriebskolbens nach einem bestimmten Weg des Kolbens durch eine ein Rückschlagventil enthaltende Umgehungsleitung miteinander verbunden werden. Gleichzeitig ist der hierbei zugeschaltete Zylinderraum durch eine Leitung mit der Atmosphäre verbunden, um nach dem Anhalten des Kolbens bzw. nach starker Herabsetzung seiner Geschwindigkeit die Weiterbewegung des Kolbens zu ermöglichen. Nach einem zweiten bekannten Vorschlag wird der Kolben in seinem Zylinder nach einem bestimmten Weg nicht nur angehalten, sondern in Schwingung versetzt. Hier hat der Zylinder ein vom beweglichen Kontakt gesteuertes Austrittsventil und eine schwingfähige, den Zylinderraum unterteilende Masse. Wird das Austrittsventil vom Kolben abgeschlossen, so wird die Luft unter dem Kolben gegen den Widerstand der schwingenden Masse komprimiert, und es findet eine Schwingung des Kolbens unter allmählichem Abbau des Gegendruckes statt.

Bei Schaltern, bei denen die Leistungsschaltstelle in einer ständig mit Druckluft gefüllten Schaltkammer angeordnet ist, ist es weiter bekannt, den den beweglichen Kontakt antreibenden Kolben dadurch zu bremsen, daß man ihn auf einen zweiten sich gegenläufig zum ersten bewegenden Kolben auftreffen läßt. Damit wird der erste Kolben zeitweilig angehalten und setzt erst nach einer gewissen Pause unter Mitnahme des zweiten Kolbens seinen Ausschaltweg fort.

Alle bekannten Lösungen haben den Nachteil, daß die Steuerung der Ein- und Ausschaltbewegung des festen Kontaktes erschwert wird. Die Erfindung bezweckt, in Anwendung auf Druckluftschalter, bei denen die Leistungstrennstelle in einer ständig mit Druckluft gefüllten Schaltkammer angeordnet ist, eine Lösung für das Anhalten des Kolbens in dem gewünschten Abstand zu finden, bei der zur Steuerung des Antriebskolbens nur eine Steuerleitung und nur ein Ventil erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist der genannte Druckluftschalter, dessen beweglicher Kontakt einen Blasluftkanal bildet und mit einem Kolben verbunden ist, dessen zugehöriger Druckluftschalter

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,

Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Haakon Forwald, Ludvika (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 15. Dezember 1960 (12137)

Zylinder auf der einen Seite des Kolbens über ein Betätigungsventil beim Schließen der Leistungsschaltstelle mit der freien Luft und beim Öffnen der Leistungsschaltstelle mit dem Druckluftsystem des Behälters verbunden wird, so ausgebildet, daß der auf der anderen Seite des Kolbens liegende Raum über eine Drosselanordnung ständig mit dem Druckluftsystem des Behälters in Verbindung steht. Die Lösung nach der Erfindung ist denkbar einfach. Sie erfordert nur eine Verbindung des einen Zylinderraumes mit der mit Druckluft gefüllten Schaltkammer und die Anordnung einer Drosselstelle in dieser Verbindung. Sie ermöglicht aber, durch eine einzige Steuerleitung mit einem Ventil die Ein- und Ausschaltbewegung des festen Kontaktes zu steuern.

Um ein schnelles Schließen des beweglichen Kontaktes zu erlauben, ist es zweckmäßig, der Drosselanordnung ein Rückschlagventil parallel zu schalten oder in einem solchen zwecks freier Zufuhr von Druckluft zu dem ersten Raum, z.B. von dem Behälter, anzuordnen.

Um den Abstand, in dem der bewegliche Kontakt von dem festen Kontakt angehalten wird, genau fixieren zu können, steht der genannte erste Raum während des ersten Teils eines Unterbrechungsverlaufs durch einen Druckausgleichkanal in freier Verbindung mit dem genannten Druckluftsystem, bis der bewegliche Kontakt den für die Löschung geeigneten Abstand von dem festen Kontakt der Leistungsschaltstelle erreicht hat. Dadurch kann der Druck in dem ersten Raum schnell ausgeglichen werden, eine

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zusätzliche Komprimierung der Druckluft in diesem Raum findet nicht statt, bevor der Druckausgleichkanal geschlossen worden ist. Dies kann zweckmäßig vom Kolben ausgeführt werden, der die Verbindung zwischen dem ersten Raum und dem Druckausgleichkanal sperrt, wenn der bewegliche Kontakt den gewünschten Abstand von dem festen Kontakt erreicht hat. Ein Rückschlagventil für Strömungen dem ersten Raum zum Druckluftsystem wird im Druckausgleichkanal angeordnet, damit bei Schließen der Leistungsschaltstelle nicht Druckluft auf der falschen Seite des Kolbens zugeführt wird.

Ein äußerst einfacher Betätigungsmechanismus wird erhalten, wenn der Blasluftkanal in der völlig geschlossenen und völlig offenen Lage des beweglichen Kontakts von einem mit dem beweglichen Kontakt fest verbundenen Ventilteller geschlossen wird. Dadurch erhält man einen Betätigungsmechanismus, der zusammen mit dem beweglichen Kontakt nur einen beweglichen Teil hat, abgesehen von den genannten Rückschlagventilen.

Die Zeichnung zeigt zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. In F i g. 1 bezeichnet 1 einen ständig mit Druckluft gefüllten Behälter, in dessen Wand ein Mechanismusgehäuse 2 eingesetzt ist. 3 ist ein federnder fester Kontakt und 4 ein beweglicher Kontakt. Der bewegliche Kontakt ist mittels einer Kolbenstange 5 mit einem Kolben 6 verbunden, dessen eine Seite einen ersten Raum 7 und dessen andere Seite einen zweiten Raum 8 abgrenzt. Durch den beweglichen Kontakt ist ein Blasluftkanal 9 angeordnet, der durch Öffnungen 10 im Gehäuse 2 an die freie Luft angeschlossen werden kann. Auf der Kolbenstange sitzt ein Ventilteller 11 zum Schließen des Blasluftkanals in der völlig geschlossenen und völlig offenen Lage des beweglichen Kontakts. Eine Feder 12 drückt den beweglichen Kontakt gegen den festen Kontakt. Die Feder 12 kann alternativ im Raum 7 angeordnet werden. Der Raum 7 steht durch eine Leitung 13 in Verbindung mit dem Behälter 1. In der Leitung ist ein Rückschlagventil 14 angeordnet, das freies Strömen der Druckluft vom Behälter zum Raum 7 gestattet. Durch das Rückschlagventil 14 ist eine Drosselöffnung 15 angeordnet worden. Betätigungsluft kann dem Raum 8 durch die Leitung 16 zugeführt werden.

Der Schalter wird dadurch geöffnet, daß Druckluft dem Raum 8 an der unteren Seite des Kolbens 6 zugeführt wird. Der bewegliche Kontakt bewegt sich anfangs schnell aufwärts, wird aber von der vom Kolben 6 komprimierten Druckluft im Raum 7 in einem geeigneten Abstand von dem festen Kontakt 3 angehalten. Druckluft vom Behälter 1 strömt gegen den Lichtbogen in der Leistungsschaltstelle und heraus durch den Blasluftkanal 9 zu der freien Luft durch die Öffnungen 10. Auf Grund der Drosselöffnung 15 sinkt der Druck allmählich im Raum 7 auf dasselbe Niveau wie im Behälter 1, und der bewegliche Kontakt wird langsam weiter in völlig offene Lage geführt, wo der Blasluftkanal 9 dadurch gesperrt wird, daß die Öffnungen 10 vom Ventilteller 4 geschlossen werden. Die Leistungsschaltstelle wird durch Verbinden der Leitung 16 mit der freien Luft geschlossen. Dadurch, daß das Rückschlagventil 14 jetzt geöffnet wird, wird der Raum 7 schnell wieder mit Druckluft vom Behälter 1 gefüllt, und der bewegliche Kontakt wird dadurch sehr rasch geschlossen. Auch während des Schließvorgangs erhält man einen Blasstrom gegen die Leistungsschaltstelle. Die Konstruktion hat den weiteren Vorteil, daß keine gleitenden Gummidichtungen erforderlich sind, was zum Erreichen einer guten gleichzeitigen Zusammenarbeit der Kontakte beim Öffnen und Schließen eines mit mehreren reihengeschalteten Schaltstellen versehenen Schalters beiträgt.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Der Mechanismus ist gleich dem in

ίο F i g. 1 gezeigten mit der Ausnahme, daß die Leitung 13 mit einem regelbaren Drosselventil 17 in Nebenschaltung mit einem Rückschlagventil 18 versehen ist, das freies Strömen von Druckluft vom Behälter 1 zum Raum 7 zuläßt. In der Wand des Betätigungs-Zylinders des Kolbens 6 ist eine Öffnung 20 angeordnet, die durch einen Druckausgleichkanal 19 in Verbindung mit der Leitung 13 steht. Ein Rückschlagventil 21 für freies Strömen vom Raum 7 zur Leitung 13 ist im Druckausgleichkanal 19 angeordnet. Die Öffnung 20 ist so angeordnet, daß sie vom Kolben 6 geschlossen wird, wenn der bewegliche Kontakt 4 einen zweckmäßigen Abstand vom festen Kontakt 3 erreicht hat.

Der Mechanismus wird dadurch geöffnet, daß Druckluft durch die Leitung 16 zugeführt wird. Dabei wird der Kolben 6 und der mit ihm verbundene Kontakt 4 schnell nach oben geführt. Die Luft im Raum 7 wird am Anfang durch den Druckausgleichkanal 19 herausgepreßt und somit anfangs nicht weiter komprimiert. Erst wenn der Kolben so weit gekommen ist, daß der bewegliche Kontakt 4 einen zweckmäßigen Abstand von dem festen Kontakt 3 erreicht hat, wird die Öffnung 20 vom Kolben 6 geschlossen, wobei der Druck im Raum 7 rasch steigt und der Kolben 6 in seiner Bewegung angehalten wird. Druckausgleich erfolgt durch das Drosselventil 17, und der Druck im Raum 7 nimmt mit einer gewissen Verzögerung denselben Wert an wie der im Behälter 1, der Kolben 6 wird in eine Lage getrieben, die völlig geöffneter Leistungsschaltstelle entspricht. Schließen der Leistungsschaltstelle erfolgt in derselben Weise wie in Fig. 1, wobei jedoch die Druckluft von dem Rückschlagventil 21 daran gehindert wird, auf der falschen Seite des Kolbens 6 in den Betätigungszylinder zu strömen.

Ein weiterer Vorteil der beiden Ausführungsformen des Mechanismus ist, daß die Schlagkräfte beim Schließen des beweglichen Kontakts vom Gehäuse 2 aufgenommen werden und nicht von der nicht gezeigten Durchführung, die den festen Kontakt trägt. Dies beruht darauf, daß der feste Kontakt federnd ist und ein Schließstoß von den festen Dichtungsflächen des Gehäuses 2 aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckluftschalter mit einer in einem ständig mit Druckluft gefüllten Behälter angeordneten Leistungsschaltstelle, deren beweglicher Kontakt einen Blasluftkanal bildet und mit einem Kolben verbunden ist, dessen zugehöriger Zylinder auf der einen Seite des Kolbens über ein Betätigungsventil beim Schließen der Leistungsschaltstelle mit der freien Luft und beim Öffnen der Leistungsschaltstelle mit dem Druckluftsystem des Behälters verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der anderen Seite des Kolbens (6) liegende Raum (7) über

eine Drosselanordnung (15) ständig mit dem Druckluftsystem des Behälters in Verbindung steht.

2. Druckluftschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselanordnung (15) ein Rückschlagventil (14) parallel geschaltet ist.

3. Druckluftschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Drosselstelle (15) mit dem Behälter (1) verbundene Zylinderraum (7) während des ersten Teils des Unterbrechungsvorgangs durch einen Druckausgleichkanal (19) in freier Verbindung mit dem Druckluftsystem des Behälters steht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 588 693, 599 314; britische Patentschriften Nr. 764 647, 803 628, 748, 806 232.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 770/324 1.65

Bundesdruckerei Berlin