DE1425786B2 - Hydraulische Fernsteuereinrichtung, insbesondere fur elektrische Schaltgerate - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fernsteuereinrichtung, insbesondere für elektrische Schaltgeräte, mit einem in einem Druckzylinder entgegen einer elastischen Kraft aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewegbaren Kolben, mit einem in der Nähe des Druckzylinders angeordneten, hydraulisch betätigbaren Schaltventil zum wahlweisen Anschließen des Druckzylinders an eine dauernd mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbundene Druckleitung oder an eine über einen Hilfsbehälter zu einem Niederdruckbehälter führende Ableitung und mit einer an das Schaltventil angeschlossenen, durch eine Steuerventilvorrichtung wahlweise mit der Druckflüssigkeitsquelle oder mit dem Niederdruckbehälter verbindbaren Steuerleitung.

Bekannte Einrichtungen dieser Gattung leiden unter dem Nachteil, daß die aus eventuellen Lecks herrührende oder die in den Kreisläufen von ihrem Füllen mit Druckmitteln enthaltene Luft nicht beseitigt werden kann.

Zum Erzielen kurzer Ansprechzeiten, beispielsweise beim Ausschalten oder zum Erzielen übereinstimmender Ansprechzeiten bei der Einschaltung von mehreren von ein und demselben Schaltblock zu betätigenden Betätigungszylindern, ist das Vorhandensein von Luft in den entsprechenden Leitungen äußerst nachteilig. Durch die für die Komprimierung dieser Luft benötigte Zeit werden alle zur Steigerung der Abschaltgeschwindigkeit gemachten Anstrengungen zunichte gemacht.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, bei der die Zuleitung stets einsatzbereit und auch während des Betriebes dauernd an die Druckfiüssigkeitsquelle angeschlossen ist und bei der Druckzylinder und Schaltventil wirksam gegen das Eindringen von Luft abgedichtet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine in an sich bekannter Weise über den größten Teil ihrer Länge in eine Speiseleitung und eine Entlüftungsleitung aufgeteilte Steuerleitung und eine räumliche Anordnung von Druckzylinder und Hilfsbehälter wie von Niederdruckbehälter und Steuerventilvorrichtung jeweils zueinander, die den Mindestpegelstand der im Hilfsbehälter vorhandenen Flüssigkeit stets oberhalb des Flüssigkeitspegels im Druckzylinder und die in der den Niederdruckbehälter mit der Steuerventilvorrichtung verbindenden Leitung vorhandene Flüssigkeit stets unterhalb des Mindestpegelstandes im Niederdnickbehälter hält.

Im Falle des an Hand der Figurenbeschreibung noch näher erläuterten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird durch die erfindungsgemäße Anordnung einerseits erreicht, daß beim Ausschalten die dauernd Druckflüssigkeit enthaltende Zuleitung durch das Schaltventil abgesperrt und der Raum über dem Kolben mit der Ableitung verbunden wird. Um nach dem Ausschalten das Eindringen von Luft in den Druckzylinder an der Durchführung der Kolbenstange zu verhindern, wird ein Hilfsbehälter oberhalb des Druckzylinders angeordnet, so daß der Druckzylinder auch in der Ruhestellung (Ausschaltstellung) mit unter geringem Druck stehender Flüssigkeit gefüllt bleibt. Durch diese Anordnung des Hilfsbehälter kann während des Betriebes keine Luft in die Anlage eintreten, während die bei erster Inbetriebnahme der Anlage eingeschlossene Luft mit der über die Leitung und den Behälter zur Leitung abgeführten Flüssigkeit entfernt wird.

Andererseits wird die in der Steuerleitung bei erster Inbetriebnahme eingeschlossene Luft in an sich bekannter Weise durch eine über den größten Teil deren Länge in zwei Parallelstränge geteilte Leitung zum Niederdruckbehälter abgeführt. Um nach Inbetriebnahme den Eintritt von Luft in die Steuerleitung zu verhindern, mündet das Ende der die Steuerventilvorrichtung mit dem Niederdruckbehälter verbindenden Leitung in diesen unterhalb des Mindestpegelstandes der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit. Damit enthält die Steuerleitung auch in der Ruhestellung (Ausschaltstellung) des Kolbens stets eine unter geringem Druck stehende Flüssigkeitsmenge.

Auf Grund dieser Anordnung bleiben die beiden hydraulischen Kreise, d. h. der den Druckzylinder speisende Arbeitskreis und der das Arbeiten des oder der Ventile steuernde Betätigungskreis, trotz der erhöhten Lage des Druckzylinders in bezug auf das Betätigungs-Verteilerorgan stets druckmittelgefüllt.

Wie nachstehend im einzelnen näher beschrieben, bleibt der Arbeitskreis nämlich ständig unter Druck, während der Betätigungskreis sich wie ein Barometerrohr verhält.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Schaltventil ein Druckzylinder-Sperrventil und ein davon getrenntes Druckzylinder-Entleerungsventil auf.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beispielsweise jedoch nicht beschränkend einige Ausführungsformender Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung nach der Erfindung zur Schnellbetätigung eines Abschalters,

F i g. 2 einen Schnitt durch ein in der Einrichtung nach Fig. 1 verwendbares Speisung-Entleerungs-Ventil mit hydraulischer Steuerung und

Fig. 3 eine Teilansicht einer Variante der Einrichtung nach Fig. 1.

Der Arbeitskreis der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung nach der Erfindung enthält im wesentlichen eine Druckmittelquelle, die vorzugsweise aus einem hydropneumatischen Speicher 2 besteht, einem einfachwirkenden Druckzylinder 4, dessen Kolben 5 sich unter Einwirkung des Druckmittels entgegen der Kraft einer Feder 7 verschiebt und dessen Kolbenstange 6 den nicht dargestellten beweglichen Kontakt eines Abschalters, beispielsweise über einen isolierenden Stift, mitnimmt, und einem mit der Außenluft in Verbindung stehenden Hilfsbehälter 8. Ein hydraulisch gesteuertes Schaltventil 10 (dessen Steuersystem nachstehend näher beschrieben wird) kann wahlweise zum Einschalten und Eingeschaltethalten des Abschalters entgegen der Einwirkung nicht dargestellter elastischer Ausschahmittel die Verbindung zwischen dem Druckzylinder 4 und dem Sammelbehälter 2 über Leitungen 12 und 14 oder zum Ausschalten des Abschalters die Verbindung zwischen dem Druckzylinder und dem Niederdruckbehälter 20 über Leitungen 14 und 16 herstellen.

Bei einer solchen Vorrichtung befindet sich der insbesondere den Speicher 2 und die nachstehend noch näher zu erörternde Steuerventilvorrichtung 18 ■, enthaltende Schaltschrank in Höhe des Erdbodens, während der Druckzylinder 4 aus vorstehend dargelegten Gründen in größerer Höhe angeordnet ist.

Der Hilfsbehälter 8 mit geringem Rauminhalt kann sich nach der Schnellentleerung des Druckzylinders in den drucklosen Niederdruckbehälter 20 hinein entleeren, aus dem das Druckmittel durch eine den Speicher 2 auffüllende Pumpe 22 entnommen wird.

Die Leitung 24 für den Rückfluß des Druckmittels in den Niederdruckbehälter 20 ist oberhalb des Bodens des Hilfsbehälters 8 angeschlossen, so daß in dem Hilfsbehälter stets eine geringe Druckmittelmenge verbleibt. ' Der vorstehend beschriebene Arbeitskreis bleibt trotz seiner Entleerung ins Freie unter allen Umständen druckmittelgefüllt. Die bis in Höhe des Druckzylinders noch geführte Leitung 12 steht nämlich stets unter Druck, wobei der zwischen dem Druckzylinder und dem Hilfsbehälter 8 enthaltene Abschnitt des Entleerungskreises auf Grund der Tatsachen, daß der Boden dieses Hilfsbehälters sich oberhalb des Druckmittel-Mindestpegels in dem Druckzylinder befindet und das Schaltventil 10 (oder zumindest der den Schnellentleerungskreislauf herstellende Abschnitt dieses Ventils) sich unterhalb μ der dem Druckmittel-Mindestpegel in dem Hilfsbehälter entsprechenden Höhe befindet, stets druckmittelgefüllt ist.

Das Schaltventil 10 wird von einer durch einen Dreiwegehahn schematisch dargestellten Steuerventilvorrichtung 18 hydraulisch gesteuert, der das das Schaltventil betätigende Organ wahlweise entweder mit dem Speicher 2 oder mit dem Niederdruckbehälter 20 in Verbindung setzen kann. Das hydraulisch gesteuerte Schaltventil 10 kann von beliebiger Bauart sein, wobei in der Zeichnung das dieses Ventil betätigende Organ in Form einer Vorrichtung mit Kolben und Zylinder 26 schematisch dargestellt ist, deren Kolbenstange 28 den oder die Ventilkörper des Schaltventils betätigt. Eine Druckbeaufschlagung des Zylinders 26 führt das Schaltventil in die Stellung, in der der Druckzylinder über den Speicher 2 mit Druckmittel gespeist wird, während die Entleerung des Zylinders 26 das Schaltventil in die entgegengesetzte Stellung führt, in der der Druckzylinder Druckmittel in den Hilfsbehälter 8 hineindrückt. . Die hydraulische Verbindung zwischen der Steuerventilvorrichtung 18 und dem betätigenden Organ 26 des Schaltventils 10 besteht aus einer Steuerleitung 31, die, zumindest über einen Teil ihrer Länge, in eine Speiseleitung 30 und eine Entlüftungsleitung 32 aufgeteilt ist, wobei die Entlüftungsleitung mit einem Rückschlagventil 34 versehen ist, das den Umlauf des Druckmittels nur zu der Steuerventilvorrichtung 18 hin zuläßt.

Das Arbeiten eines in zwei Leitungen aufgeteilten Kreislaufs als automatische Lufrcntleerungsvorrichtung ist in der französischen Pateritschrift 1230 514 beschrieben. Bei der Einrichtung nach der Erfindung verhält sich dieser doppelte Kreislauf auf Grund der erhöhten Lage des Druckzylinders in bezug auf den Schaltschrank wie ein Barometerrohr, d. h., daß trotz der Entleerung dieses Steuerkreislaufs durch die Betätigung der Steuerventilvorrichtung 18 bei atmosphärischem Druck der erhöht liegende Abschnitt des Kreislaufs stets druckmittclgefüllt bleibt, sofern über die aus Zylinder und Kolben bestehende Vorrichtung für das Schaltventil 10 kein Luftzutritt stattfindet.

Selbst beim Auftreten von Leckverlusten würde die Luft auf Grund der durch den doppelten Kreislauf erzeugten automatischen Luftenlleerung beseitigt werden.

Die Erfindung ermöglicht also die Herstellung eines schnell ansprechenden Kreislaufs, bei dem nicht ein Teil seiner Ansprechzeit durch das vorherige Komprimieren der in dem Kreislauf enthaltenen Luft verlorengeht.

In Fig. 1 ist der Einfachheit halber ein kombiniertes Schaltventil 10 dargestellt, das wahlweise die Speisung oder die Schnellentleerung des Druckzylinders bewirkt. Dieses Ventil kann von beliebiger geeigneter Bauart sein, jedoch nimmt man vorzugsweise ein schnellwirkendes Schaltventil der in Fig. 2 dargestellten Bauart. Dieses Ventil enthält ein Druckzylinder-Speiseventil 36, das durch den Betüiigungskolben 26 gesteuert wird, und ein Druckzyiindcr-Entleerungsventil 38, von dem eine Seite dem über die Steuerleitung 3 L herangeführten Steuerdruck ausgesetzt ist. Ein solches Ventil ist in der französischen Patentschrift 1 185 054 beschrieben.

Es kann in bestimmten Fällen zweckmäßig sein, wie in Fig. 3 dargestellt, zwei gesonderte Schaltventile 10' und 10" zu verwenden, die die Speisung bzw. die Schnellentleerung des Druckzylinders bewirken, wobei diese Ventile mittels eines gemeinsamen hydraulischen Steuerkreises betätigt werden, der eine in zwei Leitungen aufgeteilte Leitung 30, 32 enthält, aus der zu den Ventilen hin zwei Steuerleitungen 31', 31" abgezweigt sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulische FernsteiiLTcinrichtung, insbesondere für elektrische Schaltgeräte, mit einem in einem Druckzylinder entgegen einer elastischen Kraft aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewegbaren Kolben, mit einem in der Nähe des Druckzylinders angeordneten, hydraulisch betätigbaren Schaltventil zum wahlweisen Anschließen des Druckzylinders an eine dauernd mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbundene Druckleitung oder an eine über einen Hilfsbehälter zu einem Niederdruckbehälter führende Ableitung und mit einer an das Schaltventil angeschlossenen, durch eine Steuerventilvorrichtung wahlweise mit der Druckflüssigkeitsquelle oder mit dem Niederdruckbehälter verbindbaren Stcuerleitung, gekennzeichnet durch eine in an sich bekannter Weise über den größten Teil ihrer Länge in eine Speiseleitung (30) und eine Entlüftungsleitung (32) aufgeteilte Steuerleitung (31) und eine räumliche Anordnung von Drückzylinder (4) und Hilfsbehälter (8) wie von Niederdruckbehäiter (20) und Steuerventilvorrichtung (18) jeweils zueinander, die den Mindestpegeistand der im Hilfsbehälter (8) vorhandenen Flüssigkeit stets oberhalb des Flüssigkeitspegels im Druckzylinder (4) und die in der den Niederdruckbehälter (20) mit der Steuerventilvorrichtung (18) verbindenden Leitung vorhandene Flüssigkeit stets unterhalb des Mindestpegelstandes im Niederdruckbehälter (20) hält.

2. Hydraulische Fcrnsteuereinrichtiing mich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil ein Druckzylinder-Speiseventil (36) und ein davon getrenntes Druckzylinder-Entlecriingsventil (38) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen