DE2948379C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für einen elektrischen Schalter gemäß dem Oberbegriff von Patentan­ spruch 1.

Ein derartiger hydraulischer Antrieb ist aus der DE-A1-28 31 808 bekannt. Bei diesem Antrieb wird bei gleichzeitig anstehenden Befehlen für das Ein- und Ausschalten des elektrischen Schalters eine vorrangige Behandlung des Ausschaltbefehls erreicht und damit ein sogenanntes Pumpen ausschließlich durch hydraulische Mittel vermieden. Diese Mittel umfassen ein Pumpverhinderungs­ ventil, welches zwischen einem zur Ausführung des Einschaltbe­ fehls vorgesehenen Einschaltventil und einem hydraulischen Steuerraum eines zur Umschaltung des Antriebs vorgesehenen Umschaltventils geschaltet ist, so wie ein den Antrieb in zwei Endlagen positionierendes Halteventil. Ein derartiger Antrieb ist verhältnismäßig kompliziert und daher vergleichsweise aufwendig und störanfällig.

In der US-A-33 58 103 ist ein hydraulischer Antrieb für einen elektrischen Schalter mit elektrisch ausgelösten Ein- und Ausschaltventilen beschrieben. Bei diesem Antrieb wird Pumpen durch ein Pumpverhinderungsrelais vermieden, dessen im Auslöse­ kreis des Ausschaltventils liegende Kontakte in Funktion des zum Antrieb benutzten Druckes der Hydraulikflüssigkeit steuerbar sind.

Aus dem BBC-Handbuch für Planung, Konstruktion und Montage von Schaltanlagen, 3. neubearbeitete Auflage aus dem Jahr 1964, ist es aus der Seite 393 bekannt, daß zur Vermeidung des sogenannten Pumpens eines Schalters der Antrieb eine Pump­ verhütungseinrichtung haben muß, die dafür sorgt, daß, wenn insbesondere ein Leistungsschalter nach dem Ein-Befehl sofort wieder selbst ausschaltet, z. B. durch die Schutzeinrichtung, auch beim Festhalten des Steuerschalters in der Ein-Stellung nicht wiederum einschaltet. Eine solche rein elektrische Pump­ verhinderung mit einem sogenannten Pumpverhinderungsrelais, wie einem auf Seite 482 des vorgenannten BBC-Handbuches erwähnten Kippschütz, ist relativ einfach und unabhängig von der Antriebs­ konstruktion, setzt jedoch voraus, daß nur eine elektrische Betätigung der primären Kommandoorgane vorhanden ist. Man kann die Pumpverhinderung, wie auf der letztgenannten Seite 482 angegeben ist, z. B. als Abrutschklinke ganz in den Antrieb des Leistungsschalters einbauen. Die Pumpverhinderung kann aber auch wie z. B. beim Schalter nach der DE-AS 20 47 822 zumindest zum Teil bei dessen Antrieb eingebaut sein, insbe­ sondere dann, wenn z. B. eine Hand- oder Handnotsteuerung vor Ort notwendig ist, bei der eine rein mechanische Stößelbe­ tätigung am primären Kommandoorgan möglich sein muß.

Die Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, einen hydraulischen Antrieb für einen elektri­ schen Schalter anzugeben, bei dem trotz einfachen und kompakten Aufbaus unerwünschtes Pumpen mit Sicherheit ausgeschlossen ist.

Der erfindungsgemäße Antrieb zeichnet sich durch eine kompakte, eine große Betriebssicherheit ermöglichende Bauweise aus. Zudem ist sichergestellt, daß ein Einschaltkommando unabhängig von jedem anderen Kommando hydraulisch gelöscht wird, sobald Hydraulikflüssigkeit unter Druck auf den Differentialkolben des Antriebes wirkt. Selbst bei Hand-Notbetätigung des Einschalt­ ventils und gleichzeitigem oder kurz danach erfolgendem fernge­ steuerten Ausschalten des Schalters ist ein Pumpen des Schalters vermieden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 6 den hydraulischen Antrieb in verschiedenen Phasen zwischen der Aus- und der Einschaltstellung eines elektrischen Schalters, und zwar

Fig. 1 die Stellung AUS des hydraulischen Systems sowie des elektrischen Schalters,

Fig. 2 eine erste Phase beim Einschalten,

Fig. 3 eine weitere fortgeschrittene Phase beim Einschalten,

Fig. 4 die Stellung EIN des hydraulischen Systems sowie des Schalters,

Fig. 5 eine erste Phase beim Ausschalten,

Fig. 6 eine fortgeschrittene Phase beim Ausschalten auf die wieder die Stellung AUS gemäß Fig. 1 folgt,

Fig. 7a das Kommandoorgan zum Einschalten des Schalters in der nichtausgelösten Stellung bzw. Ruhelage,

Fig. 7b das Kommandoorgan zum Einschalten des Schalters in der ausgelösten Stellung, um den Schalter einzuschalten, und

Fig. 7c das Kommandoorgan zum Einschalten des Schalters in der ersten Phase des hydraulischen Löschens dessen elektrisch ausgelöster Ein-Stellung.

In Fig. 1 ist das Kommandoorgan zum Einschalten des elek­ trischen Schalters 8 mit 1, der Antriebszylinder des elek­ trischen Schalters mit 2, der Hydrospeicher des Antriebes des Schalters mit 3, der zugehörige Hydraulikmittelbehälter mit 4, das Umschaltsteuerventil zum Umschalten des Schalters aus der Aus-Stellung in die Ein-Stellung und umgekehrt mit 5 bezeichnet. Der Hydrospeicher 3 ist mittels einer ersten Leitung a mit dem einen Teil 2 a des Antriebszylinders 2 verbunden. Dieser Teil 2 a steht außerdem durch eine zweite Leitung b mit dem Umschaltsteuerventil 5 in Verbindung. Von diesem Umschaltsteuerventil 5 führt eine dritte Leitung c zum anderen Teil 2 b des Antriebszylinders 2. Eine vierte Leitung d verbindet das Umschaltsteuerventil 5 mit dem Hy­ draulikmittelbehälter 4. Das Kommandoorgan 1 zum Einschalten des Schalters 8 weist einen zentralen Raum 1 a auf, der über die zweite Leitung b sowie eine fünfte Leitung f bei stän­ diger Vorschaltung einer ersten Druckblende 6 mit dem einen Teil 2 a des Antriebszylinders 2 andauernd verbunden ist. Dieser zentrale Raum 1 a ist außerdem mittels eines um­ schaltbaren Kommandoorganteiles zum Einschalten des Schal­ ters 8 in der Form einer Kugel 1 b entweder in deren Offen­ stellung über eine sechste Leitung g sowie die vierte Lei­ tung d mit dem Hydraulikmittelbehälter 4 verbunden oder in der Geschlossenstellung der Kugel 1 b von diesem Behälter 4 abgeschaltet. Der Zentrale Raum 1 a ist durch einen Zylinder 1 e begrenzt, in dem ein als Kolben ausgebildetes erstes Rückstellmittel 1 c druckmitteldicht in Achsrichtung des Zylinders 1 e hin- und herbeweglich geführt ist. Der Zylinder 1 e weist an seiner einen Stirnseite eine mittels der Kugel 1 b öffen- oder verschließbare erste Stirnwand 1 f auf. Die andere Stirnseite des Zylinders 1 e ist durch eine zweite Stirnwand 1 g abgeschlossen, in der eine siebente Leitung h ausmündet, die über die dritte Leitung c mit dem Umschalt­ steuerventil 5 verbunden ist. Die Kugel 1 b befindet sich innerhalb des zentralen Raumes 1 a, derart, daß zwischen den beiden Teilen 1 b und 1 c ein zweites Rückstellmittel in der Form einer Druckfeder 1 d angeordnet ist, die einerseits die Kugel 1 b ständig in deren Geschlossenstellung zu drücken und andererseits den Kolben 1 c gegen die zweite Stirnwand 1 g in dessen Ruhelage zu schieben trachtet. Der Kolben 1 c weist außerdem einen zylindrischen Stößel 1 h auf, an dem die Druckfeder 1 d geführt ist. Die Länge des Stößels 1 h ist derart gewählt, daß die in Offenstellung befindliche Kugel 1 b durch Druckbeaufschlagung des Kolbens 1 c über die siebente Leitung h gegen die Wirkung der Druckfeder 1 d durch den Stößel 1 h in die Geschlossenstellung gestoßen und dadurch die erste Stirnwand 1 f des Zylinders 1 e verschlossen wird. Die aus einem Teil der dritten Leitung c sowie der siebenten Leitung h bestehende Verbindung zwischen dem anderen Teil 2 b des Antriebszylinders 2 und dem Kommandoorgan 1 zum Ein­ schalten des Schalters 8 zur Druckbeaufschlagung sowohl der größeren Kolbenstirnseite 2 e des Differentialkolbens 2 c des Schalterantriebes als auch der von der Druckfeder 1 d abge­ wandten Kolbenstirnseite 1 j des Kolbens 1 c ist möglichst kurz ausgebildet oder das Kommandoorgan 1 zum Einschalten des Schalters 8 direkt am anderen Teil 2 b des Antriebszylin­ ders 2 angeordnet. Zwischen das Kommandoorgan 1 zum Einschal­ ten des Schalters 8 und das Umschaltsteuerventil 5 ist ein Einschaltverstärkerventil 7 zwischengeschaltet, das einer­ seits über eine achte Leitung j sowie die fünfte Leitung f mit dem Kommandoorgan 1 zum Einschalten des Schalters 8 und andererseits über eine neunte Leitung k mit dem Umschalt­ steuerventil 5 verbunden ist. Die größere Kolbenstirnfläche 5 b des Differentialkolbens 5 a des Umschaltsteuerventiles 5 ist mittels einer zehnten Leitung 1, die die dritte Leitung c mit der neunten Leitung k verbindet, druckbeaufschlagbar, wobei in die zehnte Leitung 1 eine zweite Druckblende 9 ge­ schaltet ist. Die kleinere Kolbenstirnfläche 7 c des Diffe­ rentialkolbens 7 a des Einschaltverstärkerventiles 7 ist mittels einer an die fünfte Leitung f angeschlossenen elf­ ten Leitung m druckmittelbeaufschlagbar.

Weiters ist ein erstes Kommandoorgan 10 zum Ausschalten des Schalters 8 sowie ein zweites Kommandoorgan 11 zum Ausschal­ ten des Schalters 8 vorgesehen, wobei die beiden Kommando­ organe 10 und 11 parallelgeschaltet sind. Das erste Kommando­ organ 10 zum Ausschalten des Schalters 8 ist mit seinem Druckentlastungsraum 10 a über eine dreizehnte Leitung o an die sechste Leitung g angeschlossen. Das zweite Kommando­ organ 11 zum Ausschalten des Schalters 8 steht mit seinem Druckentlastungsraum 11 a über eine vierzehnte Leitung p mit der sechsten Leitung g in Verbindung. Eine zwölfte Leitung n, eine fünfzehnte Leitung q und eine sechzehnte Leitung r ver­ binden den druckbeaufschlagbaren Raum 10 b des ersten Kommando­ organes 10 zum Ausschalten des Schalters 8 mit der fünften Leitung f, wobei in die zwölfte Leitung n eine dritte Druck­ blende 12 geschaltet ist. Der druckbeaufschlagbare Raum 11 b des zweiten Kommandoorgans 11 zum Ausschalten des Schalters 8 ist durch die zwölfte Leitung n und eine siebzehnte Lei­ tung s ebenfalls mit der fünften Leitung f verbunden. Die sechzehnte Leitung r stellt außerdem die Verbindung zwi­ schen dem druckbeaufschlagbaren Raum 10 b des ersten Kommando­ organes 10 zum Ausschalten des Schalters 8 und dem Ausschalt­ verstärkerventil 13 und über die fünfzehnte Leitung q sowie die siebzehnte Leitung s die Verbindung mit dem druckbeauf­ schlagbaren Raum 11 b des zweiten Kommandoorganes 11 zum Aus­ schalten des Schalters 8 her. Eine achtzehnte Leitung t ver­ bindet andererseits das Ausschaltverstärkerventil 13 mit der neunten Leitung k.

In Fig. 1 ist nun der hydraulische Antrieb in der Aus-Stel­ lung dargestellt, so daß das bewegliche Schaltstück 8 a nicht mit den festen Schaltstücken 8 b des elektrischen Schalters im Eingriff steht. Zur besseren Übersicht sind in Fig. 1 aber auch in allen weiteren Figuren die jeweils druckbeaufschlagten Teile durch Punktierung gekennzeichnet. In der Aus-Stellung ist demnach die zweite Leitung b durch den Hydrospeicher 3 über die erste Leitung a sowie den einen Teil 2 a des Antriebszylinders 2 druckmittelbeauf­ schlagt, ebenso die kleinere Kolbenstirnfläche 5, wodurch dieser Differentialkolben 5 a in der Stellung gehalten ist, in der die dritte Leitung c, die siebente Leitung h, die neunte Leitung k, die zehnte Leitung l und die achtzehnte Leitung t über das Umschaltsteuerventil 5 und die vierte Leitung d mit dem Hydraulikmittelbehälter 4 verbunden und dadurch druckentlastet sind. Dadurch ist die größere Kol­ benstirnseite 2 e des Differentialkolbens 2 c des Antriebes druckfrei und wird dieser durch den ständig herrschenden Druck an seiner kleineren Kolbenstirnseite 2 d in seine in Fig. 1 untere Aus-Lage gedrückt. Ebenso ist die der zweiten Stirnwand 1 g des Kommandoorgans 1 zum Einschalten des Schal­ ters 8 zugewandte Stirnfläche 1 j druckentlastet. Druckfrei ist außerdem der zentrale Raum 7 d des Einschaltverstärker­ ventiles 7. Außerdem sind der Druckentlastungsraum 1 k des Kommandoorgans 1 zum Einschalten des Schalters 8, der Druck­ entlastungsraum 10 a des ersten Kommandoorganes 10 zum Aus­ schalten des Schalters 8 sowie der Druckentlastungraum 11 a des zweiten Kommandoorganes 11 zum Ausschalten des Schalters 8 ständig über die sechste Leitung g sowie die vierte Lei­ tung d mit dem Hydraulikmittelbehälter 4 verbunden und da­ durch ständig druckentlastet. Dies gilt auch für den zentra­ len Raum 13 b des Ausschaltverstärkerventiles 13 mit Ausnahme in der Ausschaltphase. Druckmittelbeaufschlagt ist hingegen die mit der zweiten Leitung b verbundene fünfte Leitung f und dadurch der zentrale Raum 1 a des Kommandoorganes 1 zum Einschalten des Schalters 8, so daß die druckfederseitige Stirnfläche 1 m des Kolbens 1 c bzw. dieser selbst durch das Druckmittel, wie Öl, aus dem Hydrospeicher 3 in der in Fig. 1 dargestellte Lage bzw. Ruhelage gehalten ist. Durch den Druck im zentralen Raum 1 a wird aber auch die Kugel 1 b in deren Geschlossenstellung gedrückt wobei die Kugel 16 wie ein Differentialkolben wirkt, weil deren größerer Ober­ flächenteil dem Druck des Druckmittels aus dem Hydrospeicher 3 ausgesetzt ist. Gleichzeitig wird durch die Druckfeder 1 d die Kugel 1 b in ihre Geschlossenstellung sowie der Kolben 1 c in seine Ruhelage gedrückt, so daß die Wirkung des Druck­ mittels im zentralen Raum 1 a die Wirkung der Druckfeder 1 d unterstützt. Über die fünfte Leitung f sowie die achte Lei­ tung j wird gleichzeitig der Druckentlastungsraum 7 e des Einschaltverstärkerventiles 7 und dadurch die größere Kol­ benstirnfläche 7 b des Differentialkolbens 7 a des Einschalt­ verstärkerventiles 7 druckmittelbeaufschlagt. Gleichzeitig drückt eine Druckfeder 7 f den letztgenannten Differential­ kolben 7 a in die in Fig. 1 dargestellte Stellung, so daß das mit gleichem Druck über die elfte Leitung m gegen die kleinere Kolbenstirnfläche 7 c wirksame Druckmittel den Differentialkolben 7 a mit Sicherheit nicht in seine Offen­ stellung drücken kann. Über die fünfte Leitung f sowie die zwölfte Leitung n, die fünfzehnte Leitung q und die sech­ zehnte Leitung r ist der druckmittelbeaufschlagbare Raum 10 b des ersten Kommandoorganes 10 zum Ausschalten des Schal­ ters 8 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß dessen Ventil­ kugel 10 c in deren Geschlossenstellung gehalten ist, wobei das Druckmittel in seiner Wirkung durch die Ventildruck­ feder 10 d unterstützt wird, die die Ventilkugel 10 c eben­ falls in ihren Kugelsitz drückt. Die sechzehnte Leitung r verbindet außerdem den druckbeaufschlagbaren Raum 10 b mit dem Druckentlastungsraum 13 a des Ausschaltverstärkerventiles 13, so daß dadurch die größere Kolbenstirnfläche 13 d des Differentialkolbens 13 c des Ausschaltverstärkerventiles 13 ebenfalls druckmittelbeaufschlagt und dadurch in der in Fig. 1 dargestellten Stellung festgehalten ist. Außerdem wird der letztgenannte Differentialkolben 13 c zusätzlich durch eine Druckfeder 13 f in seine Geschlossenstellung ge­ drückt.

In Fig. 2 ist nun eine erste Phase beim Einschalten des elek­ trischen Schalters abgebildet. Hierbei sind die Teile, welche den Teilen in Fig. 1 entsprechen in Fig. 2 gleich wie in Fig. 1 bezeichnet. Wird die Spule 1 n des Kommandoorganes 1 zum Einschalten des Schalters 8 ausgelöst, so wird dadurch die Kugel 1 b gegen die Druckwirkung des Druckmittels im zentralen Raum 1 a sowie gegen die Wirkung der Druckfeder 1 d aus ihrer Geschlossenstellung in die Offenstellung ge­ bracht und dadurch der zentrale Raum 1 a, die fünfte Lei­ tung f bis zur ersten Druckblende 6, die achte Leitung j sowie der Druckentlastungsraum 7 e des Einschaltverstärker­ ventiles 7 über die sechste Leitung g sowie die vierte Lei­ tung d mit dem Hydraulikmittelbehälter 4 verbunden und da­ durch druckentlastet, wie durch Wegfall der Punktierung dieser Teile angedeutet ist. Durch die Druckwirkung des herrschenden Druckes in der zweiten Leitung b, der fünften Leitung f sowie der elften Leitung m wird der an seiner größeren Kolbenstirnfläche 7 b druckentlastete Differen­ tialkolben 7 a des Einschaltverstärkerventiles 7 durch das an dessen kleineren Kolbenstirnfläche 7 c wirksame Druck­ mittel in seine Offenstellung gedrückt, wobei die Druck­ feder 7 f zusammengedrückt wird. Das Druckmittel gelangt hierauf aus der elften Leitung m über den zentralen Raum 7 d in die neunte Leitung k, die achtzehnte Leitung t sowie in das Teilstück der zehnten Leitung l bis zur zweiten Druckblende 9. Der Differentialkolben 13 c des Ausschaltver­ stärkerventiles 13 verbleibt hierbei in seiner Geschlossen­ stellung, weil die Druckwirkung des Druckmittels über die achtzehnte Leitung t an der kleineren Kolbenstirnfläche 13 e kleiner ist als die Druckwirkung des Druckmittels, das über die fünfzehnte Leitung q sowie die sechzehnte Leitung r an der größeren Kolbenstirnfläche 13 d angreift, wobei die letztgenannte Druckwirkung durch die Druckfeder 13 f zusätz­ lich verstärkt wird. Über die neunte Leitung k wird nun die größere Kolbenstirnfläche 5 b des Umschaltsteuerventiles 5 druckmittelbeaufschlagt. Da nun die Druckwirkung des Druck­ mittels an der größeren Kolbenstirnfläche 5 b größer als an der kleineren Kolbenstirnfläche 5 c ist, wird der Diffe­ rentialkolben 5 a des Umschaltsteuerventiles 5 in die in Fig. 2 abgebildete Stellung umgeschaltet, bei der die vierte Leitung d verschlossen ist und das Druckmittel aus der zwei­ ten Leitung b über das Umschaltsteuerventil 5 zumindest einen Teil der dritten Leitung c sowie die zehnte Leitung l wenig­ stens bis zur ersten Druckblende 6 druckmittelbeaufschlagt, wie in Fig. 2 punktiert dargestellt ist.

In Fig. 3 ist nun eine weitere fortgeschrittene Phase beim Einschalten des elektrischen Schalters dargestellt. Das Druckmittel hat nunmehr die zweite Druckblende 9 durchsetzt, so daß dadurch die größere Kolbenstirnfläche 5 b des Diffe­ rentialkolbens 5 a des Umschaltsteuerventiles 5 über die zweite Leitung b, das Umschaltsteuerventil 5, die dritte Leitung c, die zehnte Leitung l über die zweite Druckblende 9 sowie die neunte Leitung k druckmittelbeaufschlagt ist, so daß der hierzu parallel verlaufende Druckmittelweg über die zweite Leitung b, die fünfte Leitung f, die elfte Leitung m, den zentralen Raum 7 d des Einschaltverstärkerventiles 7 und die neunte Leitung k durch den Differentialkolben 7 a des Einschaltverstärkerventiles 7 unterbrochen werden kann, ohne daß dadurch die Druckmittelbeaufschlagung der größeren Kolbenstirnfläche 5 b unterbrochen wird. Weiters hat das in der fünften Leitung f bei der ersten Druckblende 6 anstehende Druckmittel diese Blende 6 zu durchsetzen begonnen. Das Druckmittel in der dritten Leitung c hat inzwischen die größere Kolbenstirnseite 2 e des an seiner kleineren Kolben­ stirnseite 2 d bereits druckmittelbeaufschlagten Differential­ kolbens 2 c des Antriebes druckbeaufschlagt. Da die Druckwir­ kung an der größeren Kolbenstirnseite 2 e überwiegt, wird der Differentialkolben 2 c des Antriebes in axialer Rich­ tung in Fig. 3 nach oben in die Einschaltstellung bewegt, wobei das bewegliche Schaltstück 8 a durch eine Schaltstange 8 c mitbewegt wird. Gleichzeitig wird über die dritte Lei­ tung c sowie die siebente Leitung h der Kolben 1 c des Kommandoorganes 1 zum Einschalten des Schalters 8 druck­ mittelbeaufschlagt und dadurch aus seiner Ruhelage gegen die Wirkung des jeweiligen Gegendruckes im zentralen Raum 1 a, insbesondere gegen die Wirkung der zwischen dem Kolben 1 c und der Kugel 1 b angeordneten Druckfeder 1 d in axialer Richtung gegen die erste Stirnwand 1 f bewegt, so daß da­ durch die Kugel 1 b durch den Stößel 1 h in ihre Geschlossen­ stellung rückgestellt wird und somit der Druckentlastungs­ raum 1 k des Kommandoorganes 1 zum Einschalten des Schalters 8 die sechste Leitung g, die vierte Leitung d sowie der Hydraulikmittelbehälter 4 vom zentralen Raum 1 a getrennt werden.

Fig. 4 zeigt die Stellung EIN des hydraulischen Systems so­ wie des elektrischen Schalters. Der Differentialkolben 2 c des Antriebes hat sein in Fig. 4 ersichtliche höchste Stel­ lung bzw. Einstellung erreicht, so daß das bewegliche Schaltstück 8 a die festen Schaltstücke 8 b des elektrischen Schalters 8 verbindet. Weiters hat sich inzwischen über die erste Druckblende 6 und die fünfte Leitung f im zentralen Raum 1 a der auch im Hydrospeicher 3 sowie im einen Teil 2a des Kolbenzylinders 2 herrschende Druck wieder aufgebaut, so daß die druckfederseitige Stirnfläche 1 m des Kolbens 1 c des Kommandoorganes 1 zum Einschalten des Schalters 8 gleich wie die der zweiten Stirnwand 1 g zugewandte Stirnfläche 1 j des Kolbens 1 c druckmittelbeaufschlagt ist und dadurch der Kolben 1 c durch die Wirkung der Druckfeder 1 d in die aus Fig. 4 ersichtliche Ruhelage zurückgestellt wird und dadurch der Stößel 1 h die Kugel 1 b für eine neuerliche Bewegung in deren Offenstellung freigibt. Die Kugel 1 b befindet sich weiterhin in ihrer Geschlossenstellung, da sie durch die Druckfeder 1 d druckbeaufschlagt ist und außerdem durch die Wirkung des Druckmittels im zentralen Raum 1 a gegen die erste Stirnwand 1 f in ihren Kugelsitz gepreßt wird. Hierbei ist sicherheitshalber außerdem noch ein Differentialkolbeneffekt wirksam, weil der in axialer Richtung des Zylinders 1 e gesehen dem Druckmittel im zentralen Raum 1 a ausgesetzte Kugeloberflächenteil größer als der dem Druckentlastungsraum 1 k zugewandte Kugeloberflächenteil ist, abgesehen davon, daß der Raum 1 k normalerweise stets druckentlastet ist. Über die erste Druckblende 6 sowie die achte Leitung j wurde inzwischen auch die größere Kolbenstirnfläche 7 b des Einschaltverstärkerventiles 7 druckmittelbeaufschlagt, so daß durch die gleichzeitige Wirkung der Druckfeder 7 f der Differentialkolben 7 a des Einschaltverstärkerventiles 7 gegen die Druckwirkung über die elfte Leitung m wieder in seine Geschlossenstellung gelangt ist und dadurch die Verbindung zwischen der elften Leitung m und der neunten Leitung k unterbricht, so daß nunmehr die größere Kolbenstirnfläche 5 b des Umschaltsteuerventiles 5 nur mehr über die zweite Leitung b, das Umschaltsteuerventil 5, die dritte Leitung c, die zehnte Leitung 1 und die zweite Druckblende 9 sowie die neunte Leitung k druckbeaufschlagt ist.

Fig. 5 betrifft nun eine erste Phase beim Ausschalten des hydraulischen Systems bzw. Schalters. Zum Ausschalten des elektrischen Schalters 8 wird entweder die Spule 11 c des zweiten Kommandoorganes 11 zum Ausschalten des Schalters 8 oder die Spule 10 e des ersten Kommandoorganes 10 zum Aus­ schalten des Schalters 8 durch Einschalten elektrisch er­ regt und dadurch beispielsweise die Ventilkugel 10 c gegen den herrschenden Druck im druckbeaufschlagten Raum 10 b (siehe Fig. 4) sowie gegen die Wirkung der Ventilfeder 10 d in die Offenstellung gestoßen. Hierdurch werden die sech­ zehnte Leitung r, der Druckentlastungsraum 13 a des Aus­ schaltverstärkerventiles 13, die fünfzehnte Leitung q, die zwölfte Leitung n bis zur dritten Druckblende 12, die sieb­ zehnte Leitung s sowie der damit verbundene druckbeauf­ schlagte Raum 11 b (siehe Fig. 4) des zweiten Kommandoorganes 11 zum Ausschalten des Schalters 8 über den nunmehr offenen Raum 10 b sowie den Druckentlastungsraum 10 a des ersten Kommandoorganes 10 zum Ausschalten des Schalters 8, die drei­ zehnte Leitung o, die sechste Leitung g sowie die vierte Leitung d zum Hydraulikmittelbehälter 4 hin druckentlastet. Die beiden Kommandoorgane 10 und 11 zum Ausschalten des Schalters 8 sind in ihrer Wirkung vollkommen gleichwertig, aus Sicherheitsgründen beispielsweise doppelt vorhanden, aber auch um den Schalter von verschiedenen Stellen aus, z. B. durch Not-Handausschaltung, ausschalten zu können.

In Fig. 6 ist nun eine fortgeschrittene Phase beim Ausschal­ ten des elektrischen Schalters dargestellt, deren Endphase, nämlich die Stellung AUS, bereits in Fig. 1 dargestellt ist. Durch die Druckentlastung des Druckentlastungsraumes 13 a des Ausschaltverstärkerventiles 13 und somit der größeren Kol­ benstirnfläche 13 d wird der Differentialkolben 13 c des Aus­ schaltverstärkerventiles 13 durch den wirksamen Druck an der kleineren Kolbenstirnfläche 13 e gegen die Wirkung der Druckfeder 13 f in die in Fig. 6 dargestellte Offenstellung gedrückt, so daß dadurch zuerst die achtzehnte Leitung t, die neunte Leitung k, die zehnte Leitung l bis zur zweiten Druckblende 9 sowie die größere Kolbenstirnfläche 5 b des Umschaltsteuerventiles 5 über den zentralen Raum 13 b sowie die sechste Leitung g und die vierte Leitung d druckent­ lastet sind. Dadurch wird in weiterer Folge der Differen­ tialkolben 5 a des Umschaltsteuerventiles 5 durch die Wir­ kung des Druckmittels auf die kleinere Kolbenstirnfläche 5 c in die in Fig. 6 abgebildete Stellung umgeschaltet. Infolge dieser Umschaltung werden nunmehr der restliche Teil der noch unter Druck stehenden zehnten Leitung l bis zur zwei­ ten Druckblende 9, die dritte Leitung c, die siebente Lei­ tung h und dadurch die größere Kolbenstirnseite 2 e des Differentialkolbens 2 c des Antriebes sowie die der zweiten Stirnwand 1 g zugewandte Stirnfläche 1 j des Kolbens 1 c über das Umschaltsteuerventil 5 sowie die vierte Leitung d druck­ entlastet, so daß der Differentialkolben 2 c des Antriebes durch die nunmehr überwiegende Einwirkung des Druckmittels an der kleineren Kolbenstirnseite 2 d in die Ausstellung ge­ langt, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Inzwischen wurde die Ventilkugel 10 c des ersten Kommandoorganes 10 zum Ausschal­ ten des Schalters 8 durch die Ventildruckfeder 10 d in die Geschlossenstellung gedrückt und außerdem auch der Diffe­ rentialkolben 13 c des Ausschaltverstärkerventiles 13 durch die Wirkung der Druckfeder 13 f in seine Geschlossenstellung gebracht, so daß sich der Druckmitteldruck in der zwölften Leitung n ab der dritten Druckblende 12, in der fünfzehnten Leitung q, in der sechzehnten Leitung r und dem damit ver­ bundenen druckbeaufschlagbaren Raum 10 b des ersten Kommando­ organes 10 zum Ausschalten des Schalters 8 sowie im Druck­ entlastungsraum 13 a des Ausschaltverstärkerventiles 13 aber auch in der siebzehnten Leitung s und dem druckbeaufschlag­ baren Raum 11 b des zweiten Kommandoorganes 11 zum Ausschal­ ten des Schalters 8 wieder aufbauen kann, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.

In den Fig. 7a, 7b und 7c sind die den Teilen in den vor­ hergehenden Fig. 1 bis 6 entsprechenden Teile wieder gleichbezeichnet. Fig. 7a zeigt das Kommandoorgan 1 zum Einschalten des Schalters 8 in seiner Ruhelage wie in Fig. 1 oder 6. Insbesondere ist zwischen der Kugel 1 b und dem freien Ende des Stößels 1 h der nur vom Druckmittel erfüllte Raum ersichtlich, so daß die Kugel 1 b nach Auslösung des elektrischen Auslösekreises 1 n bei Verdrängung des Druck­ mittels gegen die Wirkung der Druckfeder 1 d in die in Fig. 7b dargestellte Offenstellung gestoßen wird, wie auch in Fig. 2 dargestellt ist, wodurch der Einschaltvorgang des elektri­ schen Schalters 8 durch Druckentlastung des zentralen Raumes 1 a eingeleitet wird. In 7c ist nun die typische Phase der Rückstellung der Kugel 1 b als Kommandoorganteil zum Einschal­ ten des Schalters 8 durch den Stößel 1 h des über die sie­ bente Leitung h druckmittelbeaufschlagten Kolbens 1 c als erstem Rückstellmittel ersichtlich, wobei die Druckfeder 1 d als zweites Rückstellmittel zusammengedrückt wird. In Fig. 3 ist die gleiche Phase der Rückstellung der Kugel 1 b wie in Fig. 7c dargestellt. Die Kugel 1 b wird demnach durch die hydraulische Wirkung des gleichzeitig auch den Differential­ kolben 2 c des Antriebes in dessen Einstellung drückenden Druckmittels in die Geschlossenstellung zurückgestellt, wo­ bei die Druckfeder 1 d die Rückstellung der Kugel 1 b mitbe­ wirkt und nach abgeschlossenem Wiederaufbau des Druckmittel­ druckes im zentralen Raum 1 a die Rückstellung des Kolbens 1 c in dessen Ruhelage bewirkt, wie dies aus Fig. 4 ersicht­ lich ist.

Wie bereits mit anderen Worten vorstehend erläutert worden ist, bewirkt die erste Druckblende 6 einen Druckabfall des aus dem Hydrospeicher 3 nachströmenden Druckmittels solange das Einschaltkommando ansteht und ermöglicht dadurch erst eine Druckentlastung des Einschaltverstärkerventiles 7 an dessen größerer Kolbenstirnfläche 7 b und dadurch dessen Öffnen. Des weiteren bewirkt die erste Druckblende 6 die Selbsthaltung des Einschaltverstärkerventiles 7 in ge­ schlossener Schaltstellung. Insbesondere wird außerdem verhindert, daß sich infolge interner Leckage der Druck über der größeren Kolbenstirnfläche 7 b des Einschaltver­ stärkerventiles 7 langsam abbaut. Die dritte Druckblende 12 wirkt analog für das Ausschaltverstärkerventil 13. Die zweite Druckblende 9 bewirkt die Selbsthaltung des Umschalt­ steuerventiles 5 in der Stellung EIN des Schalters. Außer­ dem wird verhindert, daß sich infolge interner Leckage der Druck über der größeren Kolbenstirnfläche 5 b des Umschalt­ steuerventiles 5 langsam abbaut.

Zusammenfassend arbeiten sowohl der Antriebszylinder 2 als auch die Verstärkerventile 7 und 13 sowie das Umschaltsteuer­ ventil 5 nach dem Differentialkolbenprinzip. Die Kolben im Antriebszylinder 2 sowie in den letztgenannten Ventilen haben jeweils unterschiedlich große Kolbenstirnflächen. Die kleinere Kolbenstirnfläche ist jeweils dauernd druckbe­ aufschlagt. Das Umschalten der Ventile erfolgt durch Be­ aufschlagung bzw. Entlastung der größeren Kolbenstirn­ fläche, wobei noch hilfsweise je eine Druckfeder für die Rückstellung in die geschlossene Stellung des jeweiligen Ventiles sorgt.

Der Antrieb gemäß der Erfindung ist selbstverständlich nicht nur auf hydraulische Systeme beispielsweise mit Öl als Druckmittel beschränkt sondern kann in gleicher Weise auch bei pneumatischen Systemen insbesondere mit Luft als Druckmittel eingesetzt werden.

Claims (4)

1. Hydraulischer Antrieb für einen elektrischen Schalter (8) mit

• - einem mit Druckmittel gefüllten Hydrospeicher (3)
• - einem in einem Antriebszylinder (2) geführten Diffe­ rentialkolben (2 c), dessen kleinere wirksame Kolben­ stirnseite (2 d) ständig mit Druckmittel aus dem Hydrospeicher (3) beaufschlagt ist,
• - einem Umschaltsteuerventil (5), über das dem Raum oberhalb der größeren wirksamen Kolbenstirnseite (2 e) des Differentialkolbens (2 c) Druckmittel aus dem Hydrospeicher (3) zuführbar ist und über das das in diesem Raum befindliche Druckmittel in einen druckentlasteten Hydraulikmittelbehälter (4) führbar ist, und
• - einem Kommandoorgan (1) zum Einschalten des Schalters (8) mit einem mit dem Hydraulikmittelbehälter (4) verbundenen Ausgang und mit einem mit dem Ausgang durch ein steuerbares Kommandoorganteil (1 b) verbind­ baren und auf das Umschaltsteuerventil (5) wirkenden Eingang,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kommandoorgan (1) ein hydraulisch betätigtes Rückstellmittel mit einem in einem Zylinder (1 e) geführten und auf das Kommando­ organteil (1 b) wirkenden Kolben (1 c) aufweist, und daß der Raum oberhalb der größeren wirksamen Kolben­ stirnseite (2 e) des Differentialkolbens (2 c) mit einem oberhalb einer Stirnfläche (1 j) des Kolbens (1 c) befindlichen Teilraum des Zylinders (1 e) des Kommandoorgans (1) verbunden ist.

2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (1 c) des Kommandoorgans (1) einen auf das Kommandoorganteil (1 b) wirkenden Stößel (1 h) trägt.

3. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stößel (1 h) zylindrisch ausgebil­ det ist und zur Führung einer auf dem Kommandoorganteil (1 b) abgestützten Druckfeder (1 d) dient.