DE2024988B2 - Druckgasschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit einem für die Ein- und Ausschaltbewegung direkt angetriebenen Schaltstück und einem unter Federkraft stehenden düsenförmigen Gegenschaltstück, das dem ersteren während eines Teils der Ausschaltbewegung nachzulaufen vermag und durch die Nachlaufbewegung den Ventilkörper eines ihm zugeordneten Auslaßventils zur Freigabe eines Druckgasstromes steuert.

Wird bei einem Druckgasschalter mit Auslaßsteuerung das zum angetriebenen Schaltstück gehörende Gegenschaltstück als Düse ausgebildet, so kann das für diese Düse erforderliche Auslaßventil im allgemeinen nicht von der Antriebsbewegung des angetriebenen Schaltstückes her angesteuert werden. Dieses dem Gegenschaltstück zugeordnete Auslaßventil erfordert somit besondere Mittel, um es zum richtigen Zeitpunkt zu öffnen bzw. wieder zu schließen.

Es ist bekannt, für das Ansteuern des dem düsenförmigen Gegenschaltstück zugeordneten Auslaßventils, die Nachlaufeigenschaft des Gegenschaltstückes auszunutzen, die ohnehin erforderlich ist, um den erforderlichen Kontaktdruck über Federkraft aufzubauen und um eine Trennung der Kontaktstücke bei definierter Geschwindigkeit und bereits geöffneten Auslaßventilen zu erreichen.

Durch das Koppeln des nachlaufenden Gegenschaltstückes mit einem Hilfsventil und durch die gleichzeitige Ausbildung des Ventilorgans des Auslaßventils als Differentialkolben wurde beim Bekannten erreicht, daß das dem Gegenschaltstück zugeordnete Auslaßventil beim Schaltvorgang kurzzeitig öffnet (deutsche Patentschrift 1 210 934).

Jedoch ist eine derartige Steuerung des dem Gegenschaltstück zugeordneten Auslaßventils wegen des erforderlichen Hilfsventils und der damit verbundenen Vielzahl von bewegten Teilen, die gegeneinander gedichtet werden müssen, kompliziert und aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Steuerung des dem Gegenschaltstück zugeordneten Auslaßventils einen Mechanismus anzugeben, der im Aufbau und Wirkungsweise einfach ist und an die Fertigung keine extremen Anforderungen stellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Druckgasschalter der eingangs genannten Art der durch eine Feder in Nachlauf richtung des Gegenschaltstückes angetriebene und in der Ruhestellung an einer am Gegenschaltstück angebrachten Dichtung anliegende Ventilkörper in der Einschaltstellung des Gegenschaltstückes mit einem ortsfesten Teil verrastet ist und daß die Verrastung mittels eines vom Druckgasstrom beaufschlagten Strömungskörpers lösbar ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachen Mitteln in Abhängigkeit von der Nachlaufbewegung des Gegenschaltstückes das Öffnen und Wiederschließen des zugehörigen Auslaßventils erreicht wird. Insbesondere sind über die ohnehin am Auslaßventil erforderlichen Dichtungen keine zusätzlichen Dichtungen nötig, und die Zahl der zueinander beweglichen Teile ist klein und in der Herstellung einfach, da wie gesagt zusätzliche dichtende Teile nicht vorhanden sind. Durch die Formgebung des Strömungskörpers, insbesondere durch die Wahl seines Strömungswiderstandes, läßt sich die Öffnungszeit des Auslaßventils gut auf die Erfordernisse der Beblasung der Schaltstrecke abstimmen.

Besonders .vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei einem sogenannten Doppeldüsenschalter anwenden. Bei einem derartigen Schalter wird dann das direkt angetriebene Schaltstück auf übliche Weise als- Düse ausgebildet und das zu dieser Düse gehörige Auslaßventil wird mit dem Antrieb des direkt angetriebenen Schaltstückes gesteuert, während das Gegenschaltstück mit eigenem Auslaßventil gemäß der Erfindung ausgebildet wird.

Eine sehr einfache Ausführung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich, wenn als Ventilkörper eine außen umströmte Hülse verwendet wird, die in ihrem Innern die die Nachlauf bewegung des Gegenschaltstückes bewirkende Feder aufnimmt und an derem äußeren Umfang sich die durch einen Vorsprung vor dem Druckgasstrom geschützten Rastelemente befinden. Dies ergibt eine im Umfang relativ kleine Konstruktion, deren empfindliche Teile jeweils geschützt angeordnet sind.
Die Rastelemente können dabei in zweckmäßiger Weise als radial zum Ventilkörper angeordnete Kugeln oder Stifte ausgebildet werden. Hierdurch ergibt sich eine sichere und doch leicht lösbare Verrastung, wobei die Stärke der Verrastung in gewissen Grenzen auch durch die Zahl der radial am Umfang der VentilhülsevorgesehenenKugeln oder Stifte variiert werden kann. Der über die Rastelemente geschobene Strömungskörper hat zweckmäßig Vorsprünge, die in den Druckgasstrom hineinragen und somit auf einfache Weise die Bewegung des Strömungskörpers in Abhängigkeit vom Druckgasstrom bewirken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt oberhalb der Mittellinie eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes als metallgekapselten Druckgasschalter, und zwar in der Schaltstellung »Aus«, und unterhalb der Mittellinie den im Prinzip gleichen Druckgasschalter in. seiner Ausführung als Freiluftschalter und zwar in der Schaltstellung »Ein«. '

Bei dem Darstellungsbeispiel handelt es sich um einen sogenannten Doppeldüsenschalter, dessen direkt angetriebenes düsenförmig ausgebildetes Schaltstück 1 im einzelnen nicht näher dargestellt ist. Das Gegenschaltstück trägt die Ziffer 2. Es ist ebenfalls düsenförmig ausgebildet und wird durch die Feder 3 indirekt angetrieben, so daß es um den Betrag der Nachlaufstrecke α bewegt werden kann. Die Feder 3 stützt sich dabei auf den Federteller 2 α ab, der über Rippen 2 b mit dem Gegenschaltstück 2 verbunden ist. Schaltstück 1 und Gegenschaltstück 2 befinden sich in einem stets mit Druckgas gefüllten Hochdruckraum 4, der durch die Kapselungswand 5 und den Isolator 6 bzw. den Isolator 7 und dem Schaltkammerteil 22 gebildet wird. In der Schaltstellung »Ein« drückt das Schaltstück! das Gegenschaltstück 2 entgegen der Kraft der Feder 3 um die Nachlaufstrecke α nach rechts. Das Gegenschaltstück 2 trägt an seinem hinteren Ende die Dichtung 8, welche mit der Ventilhülse 9 zusammenarbeitet. Die Ventilhülse wird durch die Feder 10 gegen die Dichtung 8 gedrückt. Die Federn 3 und 10 stützen sich gegen das Tragstück 11, welches zwei Führungsrohre 12 und 13 besitzt, ab. Das Führungsrohr 12 dient zur Führung der Ventilhülse 9. Zwischen Ventilhülse 9 und Führungsrohr 13 befinden sich Lager 14 zur Führung der Ventilhülse sowie die Dichtung 15. Das Führungsrohr 13 hat im linken Teil radiale Bohrungen zur Aufnahme der Rastelemente, die als Kugeln 16 aus-

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geführt sind, und dient zur Führung des Strömungskörpers 17, der durch die Feder 18 stets nach links gedrückt wird. Die Ventilhülse 9 besitzt eine Nut 19, in die in der Einschaltstellung die Kugeln 16 eingerastet sind. Die Verrastung wird in der Einschaltstellung durch den Strömungskörper 17 gesichert, der sich hierbei an einem Vorsprung 20 der Ventilhülse 9 abstützt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wird bei einer Ausschaltung das Gegenschaltstück 2 durch die Feder 3 um die Nachlauf strecke α nach links bewegt, so vermag die Ventilhülse 9 nicht zu folgen, da sie durch die Kugeln 16 verrastet ist. Die Dichtung 8 hebt somit von der Ventilhülse 9 ab, und das im Hochdruckraum 4 gespeicherte Druckgas kann durch das düsenförmig ausgebildete Gegenschaltstück 2 in den Niederdruckraum 21 bzw. 21' strömen. Hierbei trifft es vom Schaltkammerteil 22 geführt auf den Vorsprung 23 des Strömungskörpers 17. Durch den Strömungswiderstand wird der Strömungskörper nach rechts geschoben, so daß die durch die schräge Wandung der Nut 19 nach außen gedrückten Kugeln in eine entsprechende Nut 24 des Strömungskörpers 17 gleiten können und dadurch die Ventilhülse 9 freigeben, so daß sie durch die Feder 10 nach links bewegt wird. Hierdurch schließt das Ventil wieder.

Wird der Druckgasschalter wieder eingeschaltet, so wird durch das angetriebene Schaltstück 1 das Gegenschaltstück 2 um den Betrag der Nachlaufstrecke α nach rechts bewegt. Hierdurch wird auch die Ventilhülse 9 nach rechts bewegt, so daß die Kugeln 16 wieder in die Nut 19 einrasten können. Hiernach wird der Strömungskörper 17 wieder durch die Feder 18 gegen den Vorsprung 20 der Ventilhülse bewegt, so daß die Kugeln 16 in der Raststellung festgehalten werden. Das sich im Niederdruckraum 21 bzw. 21' sammelnde Schaltgas wird über eine Leitung 25 ins Freie, bzw. bei geschlossenem Gaskreislauf über einen nicht dargestellten Kompressor wieder dem Hochdruckraum 4 zugeführt.

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter mit einem für die Ein- und Ausschaltbewegung direkt angetriebenen Schalt-

40 stück und einem unter Federkraft stehenden düsenförmigen Gegenschaltstück, das dem erstcren während eines Teils der AusschaUbewcgung nachzulaufen vermag und durch die Nachlaufbewegung den Ventilkörper eines ihm zugeordneten Auslaßventils zur Freigabe eines Druckgasstromes steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Feder (3) in Nachlaufrichtung des Gegenschaltstückes (2) angetriebene und in der Ruhestellung an einer am Gegenschaltstück angebrachten Dichtung (8) anliegende Ventilkörper (9) in der Einschaltstellung des Gegenschaltstückes mit einem ortsfesten Teil (13) verrastet ist und daß die Verrastung mittels eines vom Druckgasstrom beaufschlagten Strömungskörpers (17) lösbar ist.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das direkt angetriebene Schaltstück in an sich bekannter Weise ebenfalls düsenförmig ausgebildet ist und ein vom Antrieb direkt ansteuerbares Auslaßventil besitzt.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper als außen umströmte Ventilhülse mit innenliegender Feder für die Nachlauf bewegung des Gegenschaltstückes und außenliegenden Rastelementen (16), die durch einem an der Ventilhülse vorgesehenen Vorsprung (20) vor dem Druckgasstrom geschützt sind, ausgebildet ist.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente als radial zum Ventilkörper angeordnete Kugeln oder Stifte ausgebildet sind, die in radialen Bohrungen eines Trägerteils geführt sind und in der Raststellung in mit schrägen Flanken versehene Nuten (19) der Ventilhülse eingreifen und daß der die Kugeln oder Stifte in der Raststellung haltende Strömungskörper als vom Druckgasstrom bewegbare Hülse ausgebildet ist.

5. Druckgasschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskörper in den Druckgasstrom hineinragende Vorsprünge (23) besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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