DE2047847B2

DE2047847B2 - Elektrischer schalter mit hydraulischer betaetigung

Info

Publication number: DE2047847B2
Application number: DE19702047847
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: 1977-12-01
Also published as: DE2047847C3; CH537090A; JPS5318103B1; DE2047847A1

Description

Aus der deutschen Patentschrift 11 75 334 ist ein elektrischer Schalter mit hydraulicher Betätigung durch einen Antrieb bekannt, dessen Zylinder über ein Hauptventil und ein dieses steuerndes Vorsteuerventil wahlweise mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Bei diesem Schalter ist vorausgesetzt, daß das Kommando für das Vorsteuerventil so lange gegeben wird, bis der Schaltvorgang mit Sicherheit abgeschlossen ist.

Die Erfindung hat sich demgegenüber einen

zurunr cmc in "v.iv... <=, --

Antriebskraft zur Betätigung eines elektrischen Schalters liefert.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der schematisierten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Mit 1 ist ein elektrischer Schalter bezeichnet, der von einem hydraulischen Antrieb 2 betätigt wird. Der Schalter 1 ist z. B. ein Hochspannungs-Hochleistungs-

haltvorgang mit Sicherheit abgeschlossen ist. Schalter 1 ist z.B. ein Hochspannugg

Die Erfindung hat sich demgegenüber einen hydrauli- 50 schalter für 110 oder mehr kV und ein Schaltvermögen

hen Antrieb zum Ziel gesetzt bei dem es auf die Dauer von 5000 MVA.

iblid 4

UlC UIIIIIUUII5IWI JIVUUVln₆v_bv. ^

sehen Antrieb zum Ziel gesetzt, bei dem es auf die Dauer der Kommandogabe nicht ankommt, so daß auch kurzzeitige Kommandos für eine vollständige Schaltung ausreichen. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß im Vorsteuerventil eine beim öffnen zusätzlich mit Druck beaufschlagte Ventiltellerfläche vorgesehen ist, deren Kraft das Vorsteuerventil offenhält, und daß am Zylinder eine Bohrung angebracht ist, die mit einem im Zylinder beweglichen Kolben als Schieber zusammenwirkt und in dessen einer Endstellung die zusätzliche Beaufschlagung des Vorsteuerventils unwirksam macht.

Der Schalter nach der Erfindung benötigt das Kommando nur zur Einleitung des Schaltvorganges. Das Ende des Schaltvorganges wird dann durch die Stellung des Antriebskolbens im Zylinder angezeigt und zum Umsteuern der Ventile benutzt.

Die bei der Erfindung zusätzlich mit Druck beaufschlagte Fläche eines Ventiltellers kann von dem

von 5000 MVA.

Der Antrieb 2 umfaßt einen Antriebszylinder 4, an den ein Dämpfungszylinder 5 angeschraubt ist. Im Antriebszylinder 4 gleitet ein Antriebskolben 6, der mit dem Schalter 1 über eine Kolbenstange 7 gekoppelt ist, während auf der gegenüberliegenden Seite eine Kolbenstange 8 zu einem Dämpfungskolben 9 im Dämpfungszylinder 5 führt.

Energiequelle für den doppeltwirkenden Antrieb ist ein hydraulischer Kolbenspeicher 12, an den symmetrisch zwei Ventilketten 13 und 14 für den Ein- und den Ausschaltvorgang angeschlossen sind. Die Elemente der Ventilketten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und durch Indices A für Ausschalten und E für Einschalten unterschieden. Zu jeder Ventilkette gehört ein Hilfsventil 15 A, E, das von Hand oder mit einem Magneten 16A £zu betätigen ist. Das Hilfsventil 15A E ist über eine Leitung 17A E mit dem Speicher

verbunden. Der Auslaß 18A Ejedes Hilfsventils 15/1, E führt über eine Drossel 19A Ein einen Niederdruckbehälter 204, fund über eine ungedrosselte Leitung 22A E/m einem Vorsteuerventil 23Λ. E

Das Vorsteuerventil 23Λ, E umfaßt zwei durch ein gemeinsames Gehäuse 24A E vereinigte Kugelventile 25.4, E und 26A E Das Ventil 25,4, E ist über eine Leitung 28A Emit dem Kolbenspeicher 12 verbunden. Sein Auslaß ist über eine Leitung 29A E an ein Hauptventil 3OA fangeschlossen. Die Leitung 29.4, E steht über einen Zweig 32/4, Eauch mit dem Kugelventil 26Λ, E in Verbindung, dessen Auslaß in einen Niederdruckbehälter 33A Eführt.

Zwischen den Ventilen 25.4 und 26,4 und 25Eund 26E ist ein Kolben 35Λ, E untergebracht, der mit Stößeln 36A Eund 37A Edie Ventile 25,4 und 26/4 bzw. 25Eund 26E verbindet. Der Zylinder 38A Edes Kolbens 35A E ist einerseits an die Leitung 22A E angeschlossen. Das andere Ende des Zylinders 38 steht mit einer Leitung 39,4, Ein Verbindung.

Zum 1 lauptventil 3OA Egehört ein Einlaßventil 40A Emit einem Ventilteller 41A Eund einem Antriebskolben 42A E Der durch den Ventilteller 41A Egesperrte Durchlaß steht über eine Leitung 43A E mit dem Speicher 12 in Verbindung. Im Innern des Hauptventils führt das Einlaßventil in ein Auslaßventil 45.4, E, dessen Ventilsitz 46,4, E an einen Niederdruckraum 47/4, E ['.ngcschlossen ist, während das bewegliche Ventilglied mit einem Kolben 48A E in Verbindung steht. Das Auslaßventil 45Edcs für das Einschalten vorgesehenen Hauptventils 3OE ist unter der Wirkung einer Feder 55 normalerweise geöffnet. Das Auslaßventil 45/4 in dem zum Ausschalten vorgesehenen Hauptventil 30.4 wird dagegen von einer Feder 56 normalerweise geschlossen gehalten. Die Kolben 48A Eund 42A Ekönnen über die Leitungen 29A Emit Druck beaufschlagt werden.

Die Leitung 39F ist an eine Bohrung 50 am einen hnde des Antricbszyünders 4 angeschlossen. Am anderen Ende führt die Leitung 39,4 von einer Bohrung 52 zu dem Vorsteuerventil 26.4 der für das Ausschalten vorgesehenen Ventilkette 14.

Der Schalter 1 ist in der Ausschaltstellung gezeichnet. Zum Einschalten wird z. B. durch Erregen des Magneten 16E das Hilfsventil 15E geöffnet. Dadurch gelangt Druckflüssigkeit in den Zylinder 38E und schiebt mit dem Kolben 35 E das Ventil 25E des Vorsteuerventils

ίο 23E auf. Das aus der Leitung 28E in die Leitung 29E übertretende Druckmittel wirkt auf das Ventilglied des Ventils 26. Deshalb wird das Ventil 25E auch dann offengehalten, wenn das Ventil ISEschließen sollte.

Die Beaufschlagung der Leitung 29E ergibt einen

r> Druck auf die Kolben 42Eund 48E Deshalb wird das Einlaßventil 4OE geöffnet, während das Auslaßventil 45E schließt. Nunmehr gelangt Druckmittel aus dem Speicher 12 über die Leitung 43Ein die zum Zylinder 4 führende Leitung 49E Dort setzt sich der Antriebskol-

_'(i ben 6 in Bewegung und schaltet den Schalter 1 ein.

Am Ende des Einschaltvorgangs überfährt der Kolben 6 die Bohrung 50. Dadurch gelangi Druckmittel über die Leitung 39F in den Zylinder 38E. Der Kolben 35Ebewegt sich dann nach rechts, so daß das Venlil 25E

2', schließen und das Ventil 26E öffnen kann. Die Leitung 29Ekommt über die Leitung 32Emit dem Niederdruckraum 33E in Verbindung. Auf diese Weise werden die Kolben 42Eund 48E entlastet, so daß das Einlaßventil 40Egeschlossen und das Auslaßventil 45Egeöffnet wird.

κι Der Schalter 1 ist eingeschaltet und bereit für eine Ausschaltung.

Für die Ausschaltung wird in der gleichen Weise wie für das Einschalten die Ventilkette 14 geöffnet, damit das Druckmitte! über die Leitung 49/1 in den

γ, Antriebszylindcr 4 gelangt. Dadurch wird der Kolben 6 nach rechts bewegt und der Schalter I in die gezeichnete Ausschaltstelluni: /urückgcfühn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

r Betäti- in Ventilteller eines dem gleichen Hauptventil zugeordneten Auslaßventils gebildet werden. Der Ventilteller kann in vielen Fällen sogar von einem gemeinsamen hpweelichen Ventilglied gebildet werden, das vorzugsweise eine Kugel ist. Dabei sollte der Ventilsitz für die in öffnungsrichtung beaufschlagte Fläche des Ventilgliedeskleiner als der in der Schließstellung beaufschlagte Sitz des Auslaßvorsteuerventils sein. Dann ist nämlich nach dem Öffnen des Einlaß- und dem Schließen des Auslaßvorsteuerventils die durch d.e Fläche des Auslaßvorsteuerventils gegebene Kraft, die das Einlaßvorsteuerventil offenhält, genügend groß, um unabhängig von der Komanndogabe ein vorzeitiges Schließen des Vorsteuervent.ls zu verhindern.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung laßt sich Künstig mit zwei Ventiltellern für das Einlaß- und das Auslaßvorsteuerventil verwirklichen, die über einen Stößel miteinander gekoppelt sind. An diesen kann ein mit Hilfe der Bohrung beaufschlagbarer Kolben angreifen Der Kolben kann auch zum hydraulischen öffnen des Vorsteuerventils benutzt werden.

Die Erfindung kommt für einfach und doppeltwirkende Antriebe in Frage, und zwar bowohl für Antriebe mit gleich großen Kolbenflächen als auch für Differentialkolben. Bei doppeltwirkenden Antrieben kann man zweckmäßig eine symmetrische Anordnung von Bohrungen am Zylinder verwenden, damit die Vorsteuerventile des doppeltwirkenden Antriebs gleichmäßig umgesteuert werden.

,. UCMIIJi-Ii₁I ^w.h.iv.. — -r-- . A„frpchterhaltune der Beaufschlagung des

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilteller _J0 D . ^A™ _de* _Kolbenweges liefert bei der

,.u„ .:-_> c._ÄB„, «_e ™ „,Einander «koppelt Antriebs Iö.s^ ^^ _{gleichmäßige Antrie}bskraft

über dem gesamten Hub. Dies entspricht aber nicht immer den Anforderungen an die Kraft zur Betätigung des Schalters. Deshalb kann man als weitere Verbesserung an dem Kolben des Antriebs einen Dämpfungskolben unmittelbar befestigen, der in einem mit dem Zylinder verschraubten Dämpfungszylinder gleitet. Man erhält dadurch ein geschlossenes Gebilde, das trotz der sicheren und gleichmäßigen Steuerung der Druckmittelzufuhr eine in weitem Umfang hubabhängig variable

Patentansprüche:

1 Elektrischer Schalter mit hydraul gung durch einen Antrieb, dessen Zylinder über ein Hauptventil und ein dieses steuerndes Vorsteueventil wahlweise mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, dadurch S ^ k e η η ζ e ι c h π e t, daß im Vorsteuerventil (23A E) eine beim Offren zusätzlich mit Druck beaufschlagte Ventiltellerflaehe vorgesehen ist, deren Kraft das Vorsteuerven il (23A E) offenhält, und daß an Zylinder (4) eii.e Bohrung (50, 52) angebracht ist. die mit einem im Zylinder beweglichen Kolben (6) als Schieber zusammenwirkt und in dessen einer Endstellung die zusätzliche Beaufschlagung des Vorsteuervent.ls (23A £Vunwirksam macht.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ventiltellertlache von dem Ventilteller eines dem gleichen Hauptventil zugeordneten Auslaßventils (26A t) gebildet wird. ,
3 Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilteller von einem gemeinsamen Ventilglied, vorzugsweise einer Kugel gebildet werden und daß der Ventilsitz des in Öffnungsrichtung beaufschlagten Ventilgliedes kleiner ist als der in der Schließstellung beaufschlagte Sitz des Auslaßvorsteuerventils.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 und 2,

kennzeichnet, daß die beiden Vl

über einen Stößel (36, 37) miteinander gekoppelt sind, an dem ein mit Hilfe der Bohrung beaufschlagbarer Kolben (35) angreift.
5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine symmetrische Anordnung von Bohrungen (50,52) an dem Zylinder (4) eines doppeltwirkenden Antriebs.