DE2047838A1

DE2047838A1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE2047838A1
Application number: DE19702047838
Authority: DE
Inventors: Gerhard; Bohrdt Joaquin; 1000 Berlin Grieger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1970-09-22
Publication date: 1972-03-30
Also published as: CH529437A; JPS5322261B1; DE2047838C3; DE2047838B2

Description

Elektrischer Schalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit hydraulischer Betätigung. Hierzu kann man insbesondere einen Differentialkolben verwenden, dessen kleinere Kolbenfläche ständig mit dem Druckmittel beaufschlagt ist, während die größere Kolbenfläche über ein vorzugsweise hydraulisch gesteuertes Ventil wahlweise mit dem Druckmittel beaufschlagt oder von diesem entlastet ist. Ziel der Srfindung ist die sichere Betätigung auch bei kurzzeitiger Kommandogabe. Zu diesem Zweck soll das Enteil, über das das Druckmittel den Differentialkolben wahlweise beaufschlagt, solange geöffnet bleiben, bis der Antrieb die Endlage erreicht hat, ohne daß dazu eine besondere IIilfsenergie erforderlich ist oder ein Verlust an Hydraulikilüssigkeit auftritt.
Gemäß der Erfindung erreicht man das genannte Ziel durch ein Vorsteuerventil mit einem beweglichen Ventilglied, das mit zwei Ventilsitzen unterschiedlichen Durchmessers zusammenwirkt, wobei die daraus resultierenden unterschiedlichen Kräfte eine hydraulische Selbst haltung des Ventils bewirken.
Das Vorsteuerventil selbst liefert bei der Erfindung mit Hilfe der Druckflüssigkeit Kräfte, die unabhängig von der Dauer des Betatigungskommandos eine bestimmte Lage des Ventils sicherstellen.
Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels an Hand der schematischen Zeichnung, Mit 1 ist als elektrischer Schalter ein Hochspannungs-Hochleistungsschalter bezeichnet, der mit einem Hydraulikantrieb 2betätigt wird.
Der Antrieb umfaßt einen Differentialkolben 3, dessen kleinere Kolbenfläche 4 über eine Leitung 5 ständig mit Hydraulikflüssigkeit von 203 at beaufschlagt ist. Die größere Kolbenfläche 6 wird dagegen über ein Hauptventil 10 wahlweise mit Druckflüssigkeit teaufschlagt.
Das Hauptventil 10 ist über eine Leitung 11 an den als inerniequelle dienenden Hydraulikspeicher 12 angeschlossen, die zu einem Ventilteller 13 führt. Der normalerweise unter der Wirkung einer Feder 14 geschlossene Ventilteller 13 kann durch einen Kolben 16 in einem Zylinder 17 geöffnet werden, wenn dieser über eine Leitung 18 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird.
Der Ventilteller 13 bildet mit einem T!entilsitz 2o zusammen ein Einla9ventil 21. Bei seinem ÖIfnen verbIndet er die Leitung 11 mit einer Leitung 22, die in den Zylinder des Antriebs 2 führt.
Zum Hauptventil 10 gehört ferner ein huslaßventil 25, dessen bewegliches Ventilglied 26 von einer Feder 27 in de dL0dargestellte Lage gedrückt wird. Der zugehörige Venti lsitz 28 wird nur dann verschlossen, wenn ein mit dem Ventilglied 26 verbundener Kolben 30 über eine Leitung 31 mit Druckmittel beaufschlagt wird.
An den Speicher 12 ist ein Vorsteuerventil 33 mit einer Leitung 31 unmittelbar angeschlossen. Zum Vorsteuerventil gehört als bewegliches Ventilglied eine Kugel 34, die mit eine ersten Vnntilsitz 35 und einem anderen Ventilsitz 36 zusammenwirken kann. Wie man sieht, verhält sich der Durchmesser der Ventilsitze 34 und 35 etwa wie 1 : 2. An den Ventilsitz 35 ist die Leitung 31 angeschlossen. Der Ventilsitz 36 führt über eine Leitung 40 in einen Niederdrucktehälter 41.
Das-teweoliche Ventilglied 34 steht über einen Stößel 44 mit einem Kolben 45 in Verbindung, der über einen zweiten Stößel 46 mit einem weiteren Kolben 47 verbunden ist. ruf den Kolben 47 wirkt eine Feder 48.
Den Zylinder 50 des Kolbens 45 kann man über Leitungen 51 und 52 von beiden Enden her mit Druckmittel beaufschlagen. Der Zylinder 54 des pollens 47 ist dagegen über eine Leitung 55 im Bereich der Feder ständig mit der Druckmittelquelle 12 verbunden, w.<hrend die andere Seite über eine Leitung 56 in einen Niederdruckraum 57 führt.
Die beiden Leitungen 51 und 52 sind an zwei vorzugsweise gleiche Ventile 60 und b1 angeschlossen, die mit dem Speicher 12 einerseits in Verbindung stehen. Parallel zu den Leitungen 51 und 52 ist über Drosseln 63 und 6-4 jeweils ein Niederdruc1araum 65 und C6 angeschlossen, um Leckverluste ohne störenden Druckaufbau ableiten zu können. Die Ventile 60 und 61 werden durch Elektromagnaten 68 und 69 gesteuert.
Der Schalter 1 ist ausgeschaltet. Dabei steht das vom T-Tydraulikspeicher 12 gelieferte Druckmittel aus der Leitung 5 an der kleineren Xolbenfläche 4 des Kolbens 3 an. Die Kolbenfläche 6 ist nicht beaufschlagt, weil die Leitung 22 über das Ventil 25 entlastet ist.
Zum Eirlsehalten wird der Magnet 68 erregt, Dadurch treibt die durch die Leitung 51 zuströmende Druckflüssigkeit den Kolben 45 nach rechts, so daß das aus der Leitung 31 anstehende Druckmittel das bewegliche Ventilglied 34 nach rechts gegen den größeren Ventilsitz 36 drückt. Die Kraft, die am Ventilsitz 36 entsteht, ist groß genug, um auch nach dem Schließen des Ventils 60 den Kolben 47 entgegen der Wirkung des aus der Leitung 55 anstehenden Druckmittels rechts zu halten, so daß der Ventilsitz 35 frei bleibt.
Durch das Abheben des Ventilgliedes 34 vom Ventilsitz 35 gelangt Druckflüssigkeit über die Leitungen 18 und 31 gleichzeitig in die Ventile 21 und 25. Das Ventil 21 wird geöffnet, das Ventil 25 schließt. Auf diese Weise kann Druckmittel aus der Leitung 11 über die Leitung22 auf die größere Fläche des Kolbens 3 gelangen und diesen mit dem Schalter 1 in Rinschaltrichtung bewegen. Der Schalter bleibt dann eingeschaltet, sofern das Druckmittel einen genügenden Druck ausübt.
Zum Ausschalten wird das Ventil 61 vom eiragneten 69 geöffnet. Das Druckmittel gelangt durch die Leitung 52 auf die dem Ventilglied abgekehrte Seite des Kolbens 34. Dadurch entsteht eine Kraft, die zusammen nit der vom Kolben 47 und der Feder 48 ausgeübten Kraft in der Lage ist, das Ventilglied 34 vom Ventilsitz 36 abzuheben.
Nach dem A'the'cen verringert sich die am Uentilkörper wirkende Kraft ganz wesentlich. Sie ist am Ende des Hutes nur noch durch den wesentlich kleineren Durchmesser des Ventilsitzes 35 bestimmt.
In dieser Lage bleibt das Ventilglied 31 auch nach dem Schlieren des Ventils 61, weil die Kraft der Feder 48 und die Kraft des Kolbens 47 größer ist als die vorgenannte Kraft in eenrictung.
Der Druckmittelzufluß von der Leitung 31 her ist nun abgesperrt.
Gleichzeitig kommt die Leitung 18 über die Leitung 40 mit einem Niederdruckgefäß in Verbindung, so daß die Kolben 16 und 30 entlastet werden. Der Kolben 16 wird von dem über die Leitung 11 anstehenden Druckmittel nach oben bewegt, so daß das Ventil 21 schließt. Die Feder 27 drückt den Kolben 30 nach oben, und der Ventilsitz 28 wird freigegeben. Mithin wird die größere Koltenfläche 6 über die Leitung 22 und das Auslaßventil 25 entlastet.
Das an der kleineren Kolbenfläche anstehende Druckmittel bringt den Antrieb 3 und damit den Schalter 1 in die in der Figur gezeichnete Ausschaltlage.
1 Figur 4 Ansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Elektrischer Schalter mit hydraulischer Betätigung, insbesondere durch einen Differentialkolben, dessen kleinere Kolbenfläche ständig mit dem Druckmittel beaufschlagt ist, während die größere Kolbenfläche über ein vorzugsweise hydraulisch gesteuertes Ventil wahlweise mit dem Druckmittel beaufschlagt oder von diesem entlastet ist, gekennzeichnet durch ein Vorsteuerventil (33) mit einem beweglichen Ventilglied (34), das mit zwei Ventilsitzen (35, 36) unterschiedlichen Durchmessers zusammenwirkt, wobei die daraus resultierenden unterschiedlichen Kräfte eine hydraulische Seltsthaltung des Ventils (33) bewirken.

2, Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Yentilglied (3-;) in der Stellung, in der es am Ventilsitz (36) größeren Durchmessers anliegt, ftir die Beaufschlagung der größeren Kolbenfläche (6) des Differentialkolbens sorgt.

3, Elektrischer Schalter nach anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (36) größeren Durchmessers mit einem iTiederdruckraum (41) verbunden ist.

4, Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein Hauptventil (10), das aus einem Einlaßventil (21) und einem Auslaßventil (25) besteht, die gemeinsam hydraulisch betätigt werden.

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