DE1690002C3

DE1690002C3 - Pressure medium drive for electrical switches

Info

Publication number: DE1690002C3
Application number: DE19671690002
Authority: DE
Inventors: Claus Dr.-Ing.; Grieger Gerhard; Bohrdt Joaqim Conrado; 1000 Berlin Keßler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-07-25
Filing date: 1967-07-25
Publication date: 1976-01-15

Description

4545

Die Erfindung befaßt sich mit einem Druckmittelantrieb für elektrische Schalter. Solche Antriebe arbeiten häufig mit einem vom Druckmittel betätigten Hauptventil, um die Kräfte für die Ventilbetätigung klein haiten zu können. In diesem Fall gehört zum Hauptventil ein Steuerventil, das zumeist magnetisch betätigt wird. Die magnetische Betätigung des Hauptventils muß bei einer Schaltung im allgemeinen so lange aufrechterhalten bleiben, bis die vom Druckmittelantrieb bewirkte Schaltbewegung vollendet ist. Mit anderen Worten gesagt, es darf kein Tippkommando gegeben werden, d. h. ein so kurzes Kommando, daß der Antrieb infolge einer zu kurzen öffnung des Hauptventils eine unvollständige Schaltbewegung ausführt.The invention relates to a pressure medium drive for electrical switches. Such drives work often with a main valve actuated by the pressure medium in order to keep the forces for actuating the valve small to be able to. In this case, the main valve includes a control valve that is mostly operated magnetically. The magnetic actuation of the main valve must generally be maintained for so long in a circuit remain until the switching movement caused by the pressure medium drive is completed. In other words, no tapping command may be given, d. H. such a short command that the drive as a result of a If the main valve is opened too short, the switching movement is incomplete.

Zur Abhilfe ist bei einem Druckmittelantrieb für elektrische Schalter mit einem vom Druckmittel betätigten Hauptventil und einem zugehörigen Steuerventil gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Steuerventil in an sich bekannter Weise vom Druckmittel in Schließrichtung beaufschlagt wird, daß der Steuerleitung zwischen Steuerventil und Hauptventil ein wie das Steuerventil aufgebautes Entlüftungsventil zugeordnet ist und daß Steuerventil und Entlüftungsventil über eine Wippe derart gekoppelt sind, daß unter Mitwirkung des Druckmittels jeweils das eine von ihnen geöffnet jnd das andere geschlossen ist.To remedy this, in the case of a pressure medium drive for electrical switches with one actuated by the pressure medium Main valve and an associated control valve according to the invention provided that the control valve is acted upon in a manner known per se from the pressure medium in the closing direction that the control line A vent valve constructed like the control valve is assigned between the control valve and the main valve is and that the control valve and vent valve are coupled via a rocker in such a way that with cooperation of the pressure medium, one of them is open and the other is closed.

Durch die Erfindung wird mit geringem Aufwand erreicht, daß der Druckmittelantrieb nach einem Kommando so lange wirksam ist, bis ein Gegenkommando abgegeben wird. Da das Gegenkommando erst nach Abschluß der Schalthandlung gegeben werden kann, sind unvollständige Schaltbewegungen ausgeschlossen.The invention achieves with little effort that the pressure medium drive is effective after a command until a counter command is delivered. Since the counter command can only be given after the switching operation has been completed, incomplete switching movements are excluded.

Durch das Gegenkommando wird das Entlüftungsventil geöffnet Gleichzeitig wird das Steuerventil geschlossen. Das Entlüftungsventil kann man dabei ebenso wie das Steuerventil magnetisch betätigen, z. B. durch einen Meldeschalter des vom Druckmittel betätigten Schalters. Für diesen Fall ist es günstig, wenn die magnetische Erregung des Entlüftungsventils von einem am Hauptventil angeordneten Meldeschalter ausgeschaltet wird.The counter-command opens the vent valve. At the same time, the control valve is closed. The vent valve can be operated magnetically as well as the control valve, for. B. by a signaling switch of the switch actuated by the pressure medium. In this case it is beneficial if the Magnetic excitation of the vent valve from a signaling switch located on the main valve is turned off.

Zur Verbilligung der Konstruktion können Sieuer-Entlüftungs- und Hauptventil ein gemeinsames Gehäuse aufweisen. Dabei kann zugleich der Antriebskolben des Hauptventils den Ventilteller eines Hauptentlüftungsventils bilden.To make the construction cheaper, you can use your ventilation and main valve have a common housing. The drive piston can at the same time of the main valve form the valve disc of a main vent valve.

Für den Fall, daß der vom Druckmittelantrieb zu betätigende Schalter in an sich bekannter Weise durch eine Feder in der einen Richtung betätigt wird, kann der Meldeschalter zur Steuerung des Entlüftungsventils einer zur Feder gehörenden Verklinkung zugeordnet werden. Für doppeltwirkende Druckmittelantriebe kann man die nach der Erfindung vorgesehene Anordnung in zwei einander gleichen Zweigen vorsehen, von denen jeweils einer für eine Antriebsrichtung vorhanden ist.In the event that the switch to be actuated by the pressure medium drive is carried out in a manner known per se a spring is actuated in one direction, the signaling switch can be used to control the vent valve be assigned to a latch belonging to the spring. For double-acting pressure medium drives one can provide the arrangement provided according to the invention in two branches equal to one another, from each of which has one for one drive direction.

Die Erfindung kommt für verschiedene Druckmittel infrage. Sie ist jedoch besonders wichtig für hydraulische Antriebe, bei denen das Druckmittel eine Flüssigkeit mit einem Arbeitsdruck von 100 at und mehr ist, weil die Steuerung dann mit großen, schwer zu beherrschenden Kräften erfolgt.The invention can be used for various pressure media. However, it is particularly important for hydraulic Drives in which the pressure medium is a liquid with a working pressure of 100 at and more, because the control then takes place with great, difficult to control forces.

Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet mit elektrischer Betätigung von Steuer- und Entlüftungsventil. Es ist jedoch auch möglich, diese Ventile mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch zu betätigen.The embodiment described below works with electrical actuation of control and Vent valve. However, it is also possible to close these valves mechanically, pneumatically or hydraulically actuate.

Der Druckmittelantrieb zur Betätigung des vereinfacht dargestellten ölarmen Leistungsschalters 1 mit dem beweglichen Schaltstift 2 besitzt einen hydraulischen Antriebszylinder 3, in dem der Antriebskolben 4 angeordnet ist. Der Antriebskolben 4 wird nur in der nach oben verlaufenden Einschaltrichtung hydraulisch in Bewegung gesetzt. Die Ausschaltbewegung nach unten erfolgt unter der Wirkung einer Ausschaltfeder 6, die von einer Verklinkung 7 in der Einschaltstellung festgehalten wird. An der Verklinkung 7 ist ein Meldeschalter 8 befestigt, der geschlossen wird, sobald die Verklinkung bei gespannter Feder eingefallen ist.The pressure medium drive for actuating the simplified illustrated low-oil circuit breaker 1 with the movable switching pin 2 has a hydraulic Drive cylinder 3 in which the drive piston 4 is arranged. The drive piston 4 is only in the upwards running switch-on direction hydraulically set in motion. The switch-off movement downwards takes place under the action of a switch-off spring 6, which is held by a latch 7 in the switch-on position is being held. On the latch 7, a signaling switch 8 is attached, which is closed as soon as the Latch has collapsed when the spring is tensioned.

Zur Beaufschlagung des Antriebszylinders 3 wird ein Hydraulikspeicher 10 bekannter Bauart über das Hauptventil U mit dem Antriebszylinder verbunden. Zu diesem Zweck wird der Ventilteller 12 entgegen der Wirkung der Schließfeder 13 von einem Stößel 14 vom Ventilsitz abgehoben. Der Stößel wird durch einen Kolben 15 betätigt, der zusammen mit einem VentilsitzTo act on the drive cylinder 3, a hydraulic accumulator 10 of known design is via the Main valve U connected to the drive cylinder. For this purpose, the valve disk 12 is against the Effect of the closing spring 13 lifted from the valve seat by a tappet 14. The plunger is through a Piston 15 is actuated, which together with a valve seat

16 ein Hauptentlüftungsventil 17 bildet.16 forms a main vent valve 17.

Wie man sieht, ist der Antriebszylinder 3 bei geschlossenem Hauptventil 11 über das EntlüftungsventilAs can be seen, when the main valve 11 is closed, the drive cylinder 3 is above the vent valve

17 und eine Leitung 18 mit dem Niederdruckbehälter17 and a line 18 with the low pressure tank

(Sumpf) 20 verbunden. Dem Entlüftungsventil 17 ist eine Stange 2) zugeordnet, die von einer Feder 22 umgeben ist und einen Meldeschalter 23 betätigt.(Swamp) 20 connected. The vent valve 17 is assigned a rod 2) which is surrounded by a spring 22 is and an alarm switch 23 is operated.

An den Speichern 10 ist eil. Steuerventil 25 angeschlossen, das beim Ausführungsbeispiel aus einer Kugel 26 als beweglichem Ventilteller, einer Feder 27 und dem Ventilsitz 28 besteht. Zum öffnen des Ventils 25 dient ein Stößel 30, der von einem Magneten 31 nach oben gedruckt werden kann. Mit dem Stößel 30 ist über eine Wippe 33 der Stößel 34 eines Entlüftungsventils 35 gekoppelt. Das Entlüftungsventil ist was die Steuerventil aufgebaut. Es besitzt eine Kugel 36 als beweglichen Ventilteller, die unter der Wirkung einer Feder 37 steht. Der zugehörige Ventilsitz ist mit 38 bezeichnet. Zum öffnen dient der Magnet 39.The memory 10 is urgent. Control valve 25 connected, that in the embodiment of a ball 26 as a movable valve plate, a spring 27 and the valve seat 28 consists. To open the valve 25, a plunger 30 is used, which is followed by a magnet 31 can be printed above. The tappet 34 of a vent valve 35 is connected to the tappet 30 via a rocker 33 coupled. The vent valve is what the control valve is built on. It has a ball 36 as a movable one Valve disk which is under the action of a spring 37. The associated valve seat is denoted by 38. To the The magnet 39 is used for opening.

Das Steuerventil 25 ist über die Steuerleitung 40 mit einem Zylinder 42 verbunden, in d^m der Kolben J5 gleitet. Die Steuerleitung 40 steht zugleich über das Entlüftungsventil 35 und die Leitung 41 mit dem Niederdruckbehälter 20 in Verbindung. An den Niederdruckbehälter ist ferner eine Pumpe 45 angeschlossen, die vom Motor 46 angetrieben wird und über das Rückschlagventil 47 den Speicher 10 auf einem bestimmten Mindestdruck hält.The control valve 25 is connected to a cylinder 42 via the control line 40, in d ^ m the piston J5 slides. The control line 40 is at the same time via the vent valve 35 and the line 41 with the Low pressure tank 20 in connection. A pump 45 is also connected to the low-pressure tank, which is driven by the motor 46 and via the check valve 47 the memory 10 on a certain Minimum pressure.

Zum Ausschalten wird die Verklinkung 7 durch bekannte Mittel gelöst. Die Feder 6 drückt dann den Schaltstift 2 nach unten. Dabei wird vom Kolben 4 Hydraulikflüssigkeit über das Entlüftungsventil 17 in den Niederdruckbehälter 20 gefördert.To switch off the latch 7 is released by known means. The spring 6 then pushes the Switch pin 2 down. This is from the piston 4 hydraulic fluid via the vent valve 17 in the Low pressure tank 20 promoted.

Zum Einschalten wird der Magnet 31 z. B. durch Fernbetätigung von einer Warte aus erregt. Dadurch wird die Kugel 26 nach oben gedrückt. Gleichzeitig wird über die Wippe 33 der Stößel 34 gesenkt, so daß sich das Entlüftungsventil 37 schließen kann. Das Druckmittel aus dem Speicher 10 hält nunmehr das Entlüftungsventil durch den Druck auf die Kugel 36 geschlossen. Dadurch wird gleichzeitig über die Wippe 33 das Steuerventil 25 offengehalten. Das durch die Steuerleitung 40 strömende Druckmittel bewegt über den Kolben 15 den Stöße! 14 nach links. Dadurch wird das Hauptentiüftungsventii 17 geschlossen und das Hauptventil 11 geöffnet. Das Druckmittel gelangt nunmehr auch in den Zylinder 3 und drückt den Kolben 4 nach oben. Der Schaltstift 2 wird eingeschaltet. Gleichzeitig wird die Feder 6 gespannt.To turn on the magnet 31 is z. B. excited by remote control from a control room. Through this the ball 26 is pushed upwards. At the same time, the plunger 34 is lowered via the rocker 33, so that the vent valve 37 can close. The pressure medium from the memory 10 now holds that The pressure on the ball 36 closes the vent valve. As a result, the rocker 33 the control valve 25 kept open. The pressure medium flowing through the control line 40 moves over the piston 15 the shocks! 14 to the left. This closes the main vent valve 17 and the Main valve 11 open. The pressure medium now also reaches the cylinder 3 and presses the piston 4 up. The switch pin 2 is switched on. At the same time, the spring 6 is tensioned.

Am Ende des Einschalthubes fällt die Verklinkung 7 ein. Hierdurch schaltet der Meldeschalter 8 um. Er erregt über den Meldeschalter 23 den Magneten 39 des Entlüftungsventils 24. Der Magnet 39 drückt über den Stößel 34 die Kugel 36 nach oben. Über die Wippe 33 wird gleichzeitig das Ventil 25 umgesteuert, so daß es unter Wirkung der Feder 27 schließt. Dadurch wird über die Leitung 41 und die Leitung 40 der Zylinder 42 entleert. Die Feder 13 schließt: das Hauptventil 11. Am Ende der Schließbewegung, bei der gleichzeitig das Hauptentlüftungsventil 17 öffnet, unterbricht der Meldeschalter 23 den Erregerstromkreis für den Elektromagneten 39.At the end of the switch-on stroke, the latch 7 engages. As a result, the signaling switch 8 switches over. He arouses The magnet 39 of the vent valve 24 via the signal switch 23. The magnet 39 presses via the Plunger 34 the ball 36 upwards. Via the rocker 33, the valve 25 is reversed at the same time, so that it under the action of the spring 27 closes. As a result, the cylinder 42 becomes via the line 41 and the line 40 emptied. The spring 13 closes: the main valve 11. At the end of the closing movement, during which the Main vent valve 17 opens, the alarm switch interrupts 23 the excitation circuit for the electromagnet 39.

Wie man sieht, sind beim Ausführungsbeispiel Steuer- Entlüftungs- und Hauptventil zusammen mit dem Hauptentlüftungsventil in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt. Dadurch erhält man einen gedrängten Aufbau mit wenigen Störungsquellen. Der neue Antrieb hat sich bei Versuchen ausgezeichnet bewährt. Er arbeitet auch bei großen Betriebsdrücken von beispielsweise 300 at mit vernachlässigbar geringen Leckverlusten. Dies ist unter anderem eine Folge der nur kurzen Öffnungszeiten des Hauptventils 11. Der hinter dem Hauptventil liegende Teil des Hydrauliksystems mit seinen unter Umständen recht langen Leitungen und dem Antriebszylinder wird nur so lange beaufschlagt, bis die Schalthandlung mit Sicherheit beendet ist.As you can see, the control, vent and main valve are together with the embodiment the main vent valve combined in a common housing. This is how you get one compact structure with few sources of interference. The new drive has proven itself excellently in tests. It also works at high operating pressures of, for example, 300 at with negligibly low Leakage losses. Among other things, this is a consequence of the only short opening times of the main valve 11. The part of the hydraulic system behind the main valve, which can be quite long under certain circumstances Lines and the drive cylinder are only acted upon until the switching operation is certain is finished.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressure medium drive for electric Schaher with a main valve actuated by the pressure medium and an associated control valve, in particular with magnetic actuation, characterized that the control valve in a known manner from the pressure medium in the closing direction is applied that the tax line (40) zwisehen Control valve (25) and main valve (Ii) like the control valve (25) constructed vent valve (35) is assigned and that control valve (25) and Vent valve (35) are coupled via a rocker (33) in such a way that with the assistance of the Drucknittcls one of them is open and the other is closed.

2. Pressure medium drive according to claim J with magnetic Actuation of the vent valve, characterized in that the magnetic excitation of the vent valve (35) is switched on by an alarm switch (8) arranged on the switch (1) and is switched off by an alarm switch (23) arranged on the main valve (11).

3. Pressure medium drive according to claim 1 or 2, characterized in that control, ventilation and Main valve have a common housing.

4. Pressure medium drive according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the drive piston (15) of the main valve (Ii) forms the valve disk of a main vent valve (17).

5. Pressure medium drive according to claim 2 or one of the following, characterized in that the switch (1) is actuated in a manner known per se by a spring (6) in one direction and that the signaling switch (8) is assigned to a latch (7) belonging to the spring (6).

6. Pressure medium drive according to claim 1 or one of the following, characterized by a Fluid as a pressure medium with a working pressure of about 100 atmospheres or more.