DE1203855B

DE1203855B - Device for braking the opening movement of the moving contact of a compressed air switch

Info

Publication number: DE1203855B
Application number: DEA36749A
Authority: DE
Inventors: Haakon Forwald
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1960-02-27
Filing date: 1961-02-18
Publication date: 1965-10-28
Also published as: GB924613A; CH383467A; US3134875A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIhHOIh

Deutsche Kl.: 21c-35/10 German class: 21c-35/10

Nummer: 1203 855Number: 1203 855

Aktenzeichen: A 36749 VIII d/21 cFile number: A 36749 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 18. Februar 1961Filing date: February 18, 1961

Auslegetag: 28. Oktober 1965Opening day: October 28, 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bremsung der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes eines Druckluftschalters mit Hilfe eines Dämpfungszylinders, in dem ein Dämpfungskolben bewegbar ist. Bei solchen Schaltern hat der bewegliche Kontakt der Leistungstrennstelle in der Regel eine Öffnungsbewegung, deren Geschwindigkeit mit der Zeit linear ansteigt. Die Geschwindigkeit und damit die Bewegungsenergie des Kontaktes am Schluß seiner Bewegung können beträchtlich werden. Es sind deshalb besondere Anordnungen erforderlich, um den Kontakt abzubremsen. Eine bekannte Methode ist, daß man am Schluß der Öffnungsbewegung den Kontakt gegen einen Gummipuffer stoßen läßt. Der Bremsweg, den ein solcher Puffer ermöglicht, ist aber verhältnismäßig kurz, weshalb am Schluß der Öffnungsbewegung unvorteilhaft große Stoßkräfte auftreten können.The invention relates to a device for braking the opening movement of the movable contact a compressed air switch with the help of a damping cylinder in which a damping piston can be moved is. With such switches, the movable contact of the power disconnection point usually has one Opening movement, the speed of which increases linearly over time. The speed and with it the kinetic energy of the contact at the end of its movement can be considerable. It special arrangements are therefore required to brake the contact. A well-known method is that at the end of the opening movement the contact is pushed against a rubber buffer leaves. The braking distance that such a buffer enables is relatively short, which is why am At the end of the opening movement disadvantageously large impact forces can occur.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird während des Schaltvorganges in einem Zylinder ein Kolben bewegt, wobei Luft oder eine Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird. Das unter Druck gesetzte Medium wird dann über Drosselbohrungen entspannt, wodurch der Stoß gedämpft wird. Es sind eine Reihe von verschiedenen Ausführungen bekannt, die alle nach diesem Prinzip arbeiten, wobei als Druckmittel teils gasförmige, teils flüssige Medien verwendet werden.In another known device, a cylinder is activated during the switching process Piston moves, with air or a liquid being pressurized. The one under pressure The medium is then relaxed via throttle bores, which dampens the shock. There are a number of different designs are known, all of which work according to this principle, whereby partly gaseous, partly liquid media are used as pressure medium.

Eine nicht für Druckluftschalter bestimmte Dämpfungseinrichtung arbeitet mit einem Luft enthaltenden Zylinder. Die Kolbenbewegung wird von einer Mittellage ausgehend in beiden Richtungen gebremst. Die Drosselbohrungen befinden sich in der Zylinderwand, und zwar beiderseits der Mittellage des Kolbens. Die Bremsung wird überwiegend durch das Hindurchpressen von Luft durch die Drosselbohrungen, die auf der Seite liegen, nach der hin sich der Kolben bewegt, erzielt. Das Einsaugen auf der anderen Seite des Kolbens kann keine nennenswerte Bremswirkung erzeugen, weil für den Lufteintritt alle Drosselbohrungen geöffnet sind und bei zunehmendem Hub immer mehr Bohrungen geöffnet werden.A damping device not intended for compressed air switches works with one that contains air Cylinder. Starting from a central position, the piston movement is braked in both directions. The throttle bores are located in the cylinder wall, on both sides of the central position of the piston. Braking is mainly achieved by forcing air through the throttle bores, which lie on the side towards which the piston moves, achieved. Soaking up the other side of the piston cannot produce any noteworthy braking effect because it is for the air inlet all throttle bores are open and with increasing stroke more and more bores are opened will.

Bei allen bekannten Dämpfungen mit Zylindern und Kolben wird also ein Druckmittel, entweder eine Druckflüssigkeit oder ein Druckgas, z. B. Luft, durch mindestens eine Drosselöffnung hindurchgedrückt. Hierbei werden gasförmige Druckmittel komprimiert. Bei schneller Kompression eines Gaskissens entstehen Drackschwankungen. Da die öffnung eines Kontaktes sehr schnell ablaufen muß und deshalb stets eine schnelle Kompression erfolgt, tritt dieseWith all known damping with cylinders and pistons, a pressure medium, either a Pressurized fluid or a pressurized gas, e.g. B. air, pushed through at least one throttle opening. Here, gaseous pressure media are compressed. When a gas cushion is compressed rapidly Pressure fluctuations. Because the opening of a contact has to happen very quickly and therefore If there is always a rapid compression, this occurs

Vorrichtung zur Bremsung der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes eines
DruckluftschaltersDevice for braking the opening movement of the movable contact of a
Compressed air switch

Anmelder:Applicant:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)Västeräs (Sweden)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Missling, patent attorney,

Gießen, Bismarckstr. 43Giessen, Bismarckstrasse. 43

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Haakon Forwald, Ludvika (Schweden)Haakon Forwald, Ludvika (Sweden)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweden vom 27. Februar 1960 (2009)Sweden of February 27, 1960 (2009)

Erscheinung (Druckschwankungen) tatsächlich häufig auf. Hierdurch werden auf den Dämpfungskolben sprunghaft wechselnde Kräfte ausgeübt. Das ist sowohl für den Schaltvorgang selber als auch für den mechanischen Teil des Schalters nachteilig.Appearance (pressure fluctuations) actually occur frequently. This will act on the damping piston abruptly changing forces exerted. That is both for the switching process itself and for the mechanical part of the switch disadvantageous.

Durch die Erfindung soll nun eine Dämpfungsvorrichtung geschaffen werden, bei der die Kompression ernes Druckmediums, z. B. eines Luftkissens, vermieden wird. Die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungszylinder zu beiden Seiten des Kolbens mit dem gleichen Druck (Ausgangsdruck), vorzugsweise mit dem im Druckluftbehälter herrschenden Druck verbunden ist, und zwar der sich beim Öffnen des Kontaktes vergrößernde Raum (Saugraum) über mindestens eine Drosselbohrung und der sich verkleinernde Raum (Druckraum) über einen großen, nicht drosselnden Querschnitt.The invention is now intended to create a damping device in which the compression ernes print medium, e.g. B. an air cushion is avoided. The damping device according to the invention of the type mentioned at the beginning is characterized in that the damping cylinder on both sides of the piston with the same pressure (outlet pressure), preferably with the im Compressed air tank prevailing pressure is connected, namely when the contact opens enlarging space (suction space) via at least one throttle bore and the decreasing Space (pressure space) over a large, non-throttling cross-section.

Bei einem solchen Schalter wird die Dämpfung durch den Drosselwiderstand beim Einsaugen der Luft über die Drosselbohrung erzielt. Es findet also keine Kompression eines Luftkissens statt, so daß auch die nachteiligen Drackschwankungen nicht auftreten. With such a switch, the attenuation by the throttle resistance when sucking in the Air achieved through the throttle bore. So there is no compression of an air cushion, so that the disadvantageous pressure fluctuations also do not occur.

Vorteilhafterweise ist die Größe der Drosselöffnung regulierbar. Durch entsprechende Einstellung des Drosselquerschnittes kann eine gewünschte Dämpfungswirkung erzielt werden.The size of the throttle opening can advantageously be regulated. With the appropriate setting the throttle cross-section, a desired damping effect can be achieved.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Saugraum am Anfang der Öffnungsbewegung mitAccording to a further development of the invention, the suction chamber is at the beginning of the opening movement

509 719/287509 719/287

dem Druckraum durch einen besonderen Kanal verbunden. Hierdurch wird erreicht, daß am Anfang der Kontaktbewegung noch keine Bremsung auftritt, so daß der erste Teil der Kontaktbewegung schnell erfolgen kann, was in vielen Fällen wünschenswert ist.connected to the pressure chamber by a special channel. This achieves that at the beginning the contact movement has not yet decelerated, so that the first part of the contact movement is rapid can be done, which is desirable in many cases.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Saugraum außer durch die Drosselöffnung über mindestens ein, z. B. am Kolben angeordnetes Rückschlagventil mit dem Ausgangsdruck verbunden. Hierdurch wird vermieden, daß die Schließbewegung durch einen vor dem Kolben stattfindenden Druckaufbau gehemmt wird.According to a further embodiment of the invention, the suction chamber is not only through the throttle opening over at least one, e.g. B. arranged on the piston check valve with the outlet pressure tied together. This prevents the closing movement from taking place in front of the piston Pressure build-up is inhibited.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.The drawing shows an embodiment of the invention.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Leistungstrennstelle; Fig. 1 is a section through a power disconnection point;

Fig. 2 und 3 sind Bewegungskurven der Vorrichtung gemäß der Erfindung (ausgezogene Linien) und eines gewöhnlichen einfachen Kontaktkolbens (gestrichelte Linien).Figures 2 and 3 are movement curves of the device according to the invention (solid lines) and an ordinary simple contact piston (dashed lines).

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Behälter für Druckluft, 2 einen festen und 3 einen beweglichen Kontakt. Durch den beweglichen Kontakt 3 geht ein Ausströmungskanal 4, der in der offenen Lage des Kontaktes 3 von einem Dichtungsorgan 5 verschlossen ist. Der Kontakt 3 wird von einer Feder 6 in Schließrichtung belastet und hat außen einen Kolben 7, der als Bremskolben dient und in einem Zylinder 8 verschiebbar ist. Der Kolben 7 begrenzt mit seiner einen Seite einen ersten Raum 9, dessen Volumen während der Öffnungsbewegung des Kontaktes 3 zunimmt. Der Raum 9 ist durch eine kleine Öffnung 10 und große Öffnungen 11 im Zylinder 8 mit dem von der anderen Seite des Kolbens 7 abgegrenzten zweiten Raum 12 verbunden, dessen Volumen bei der Öffnungsbewegung abnimmt. Zu Beginn der Öffnungsbewegung kann der Raum 9 mit dem Raum 12 durch einen zusätzlichen Kanal 13 verbunden sein. Für den Austritt der Luft aus dem Raum 9 sind Rückschlagventile 14 im Kolben 7 vorgesehen, sie können auch in den Wänden des Raumes 9 angeordnet werden; es ist auch denkbar, die Drosselöffnung 10 im Kolben 7 vorzusehen.In Fig. 1, 1 denotes a container for compressed air, 2 a fixed and 3 a movable contact. An outflow channel 4, which is closed by a sealing member 5 in the open position of the contact 3, passes through the movable contact 3. The contact 3 is loaded in the closing direction by a spring 6 and has a piston 7 on the outside, which serves as a brake piston and can be displaced in a cylinder 8. One side of the piston 7 delimits a first space 9, the volume of which increases during the opening movement of the contact 3. The space 9 is connected by a small opening 10 and large openings 11 in the cylinder 8 with the second space 12 which is delimited from the other side of the piston 7 and whose volume decreases during the opening movement. At the beginning of the opening movement, the space 9 can be connected to the space 12 by an additional channel 13. For the exit of the air from the space 9, check valves 14 are provided in the piston 7, they can also be arranged in the walls of the space 9; it is also conceivable to provide the throttle opening 10 in the piston 7.

Der Druckluftschalter wird dadurch geöffnet, daß dem Behälter 1 Druckluft zugeführt wird. Die Druckluft wirkt auf die untere Stirnfläche des Kontaktes 3, die größer ist als die des festen Kontaktes 2. Solange der Kanal 13 offen ist, ist der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 7 annähernd gleich. Wenn aber der genannte Kanal geschlossen wird, wird der Druckunterschied zwischen den Räumen 9 und 12 größer, da der Druck im Raum 9 auf Grund des zunehmenden Volumens des Raumes und der gedrosselten Luftzufuhr zum Raum sinkt. Auf diese Weise wird die Endgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes vermindert, und die obere Stirnfläche des Kontaktes 3 legt sich an das Dichtungsorgan 5 an, und der Kontakt 3 wird durch den Druck im Behälter 1 in dieser Lage festgehalten. Läßt man aber die Druckluft aus dem Behälter 1 ausströmen, so wird der Kontakt durch die Feder 6 geschlossen. Die Rückschlagventile 14 sorgen dafür, daß die Luft im Raum 9 nicht komprimiert und die Bewegung des Kontaktes 3 nicht gehemmt wird.The compressed air switch is opened by supplying compressed air to the container 1. The compressed air acts on the lower end face of the contact 3, which is larger than that of the fixed contact 2. As long as the channel 13 is open, the pressure on both sides of the piston 7 is approximately the same. But if the called channel is closed, the pressure difference between spaces 9 and 12 is greater, because the pressure in space 9 due to the increasing volume of the space and the throttled Air supply to the room decreases. This way the final speed of the moving contact reduced, and the upper end face of the contact 3 rests against the sealing member 5, and the Contact 3 is held in this position by the pressure in container 1. But if you leave the compressed air flow out of the container 1, the contact is closed by the spring 6. The check valves 14 ensure that the air in space 9 is not compressed and the movement of contact 3 is not inhibited.

ίο Fig. 2 zeigt einen Vergleich zwischen den Bewegungskurven eines erfindungsgemäß gebremsten beweglichen Kontaktes (ausgezogene Linien) und eines in bekannter Weise gebremsten Kontaktes (gestrichelte Linien). Im ersteren Fall wird für denselben Weg (F) eine längere Zeit (T) als im zweiten Fall gebraucht. Je nach Verlauf der Kurve V (T) kann z. B. die Geschwindigkeit (H) des beweglichen Kontaktes auf ein Maximum steigen und danach wieder abnehmen.2 shows a comparison between the movement curves of a movable contact braked according to the invention (solid lines) and a contact braked in a known manner (dashed lines). In the first case a longer time (T) is needed for the same path (F) than in the second case. Depending on the course of the curve V (T) , z. B. increase the speed (H) of the movable contact to a maximum and then decrease again.

Claims

Patent claims:

1. Device for braking the opening movement of the movable contact of a compressed air switch with the help of a damping cylinder in which a damping piston is movable, characterized in that the damping cylinder (8) on both sides of the piston (7) with the same pressure (output pressure) , is preferably connected to the pressure prevailing in the compressed air tank (l), namely the space (9) (suction space) which increases when the contact (2, 3) opens via at least one throttle hole and the decreasing space (12) (pressure space) over a large

ßen, not throttling cross-section (11).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the size of the throttle opening (10) is adjustable.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the suction chamber (9) at the beginning of the opening movement with the pressure chamber (12) through a special channel (13) is in connection.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the suction chamber (9)

except through the throttle opening (10) also via at least one, z. B. arranged on the piston Check valve (14) is connected to the outlet pressure.

Considered publications:
German Patent Nos. 613 774, 616271, 648477, 698 809, 706662, 853 770, 914026;
German Auslegeschrift No. 1065 060;
British Patent Nos. 700491, 821198.

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