DE3616914A1 - Hydrauliksteuerventilanordnung - Google Patents
HydrauliksteuerventilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuerventilanordnung,
insbesondere einen Antriebsmechanismus für ein Ventil bzw. ei
nen Ventilkörper einer Hydrauliksteuerventilanordnung.
Eine typische Hydrauliksteuerventilanordnung, bei der das Um
schalten des Fluids mit einem elektrischen Signal erreicht
wird, hat einen Aufbau gemäß Fig. 1, so daß das elektrische
Signal an eine Spule C eines Elektromagnetsolenoids ES ange
legt wird, das einen Kolben P, die Spule C, ein Joch Y und
eine Rückstellfeder RS aufweist, um eine Verschiebung zu er
halten, die zur Betätigung eines Ventiles oder Ventilkörpers
V verwendet wird, um dadurch das Umschalten des Hydraulik
fluids zu erreichen.
Bei der Hydrauliksteuerventilanordnung, die ein Elektro
magnetsolenoid als Antriebseinheit verwendet, hat das
Elektromagnetsolenoid einen Zwischenraum oder Spaltab
stand L zwischen dem einen Ende des Kolbens P und dem
einen Ende des Joches Y. Der Spaltabstand L wird norma
lerweise von der Rückstellfeder RS aufrechterhalten.
Wenn die Spule C von einem elektrischen Signal erregt
wird, wird der Kolben P magnetisch angetrieben, um mit
seiner Kraft F das Ventil V zu beaufschlagen und dadurch
die Ventilbetätigung zu erreichen. Da die Antriebskraft
F des Elektromagnetsolenoids ES im umgekehrten Verhältnis
zur zweiten Potenz des Spaltabstandes L abnimmt, muß
die anfängliche Antriebskraft für das Elektromagnetso
lenoid größer sein als die Betriebslast f 1 des Venti
les V. Zum Zeitpunkt des Stoppens der Betätigung des
Kolbens stellt man somit einen schweren Stoß aufgrund
einer übermäßigen Kraft f 2 fest, wie es in Fig. 2 dar
gestellt ist, was zu einer Abnahme der Lebensdauer des
Elektromagnetsolenoids führt, was die Betriebszuverläs
sigkeit in nachteiliger Weise verringert.
Da außerdem die Antriebskraft F umgekehrt proportional
zur zweiten Potenz des Spaltabstandes L ist, wie sich
aus der charakteristischen Kurve in Fig. 2 ergibt, war
es dann, wenn der Betätigungshub und die erforderliche
Antriebskraft des Ventiles groß waren, erforderlich, ent
weder das Elektromagnetsolenoid größer zu machen oder
einen Hebelmechanismus oder dergleichen vorzusehen, um
die Kolbenverschiebung zu vergrößern. Dies war insofern
nachteilig, als der Aufbau der Hydrauliksteuerventilan
ordnung dadurch kompliziert wird und das Ansprechvermö
gen schlechter wird.
Man hat Schaltungsunterbrecher vom Puffertyp in großem
Umfang verwendet, in denen SF6-Gas mit guten elektrischen
Isolier- und Stromunterbrechungseigenschaften als Bogen
löschmedium verwendet wird, wobei das SF6-Gas mit hohem
Druck, das in einer Pufferkammer komprimiert ist, in
einen elektrischen Lichtbogen eingeblasen wird, um diesen
zu löschen.
Die meisten Betätigungsmechanismen zur Verwendung bei
Schaltungsunterbrechern vom Puffertyp in der 300 kV oder
500 kV Klasse sind vom hydraulischen Betätigungstyp,
der eine Unterbrechung mit hoher Geschwindigkeit inner
halb von zwei Zyklen realisieren kann, da eine große
Betätigungskraft verfügbar ist, was das Unterbrechungs
vermögen verbessert.
Das hydraulische Betätigungssystem verwendet ein Fluid
bei einem höheren Druck als bei einem Druckluft-Betäti
gungssystem, so daß der Betätigungsmechanismus kompakt
und preiswert ausgebildet werden kann. Da jedoch der
Schaltungsunterbrecher eine höhere Betätigungsgeschwin
digkeit erhält, werden die hydraulischen Betätigungs
mechanismen und die Steuereinheiten dafür, wie z. B. das
elektromagnetische Schaltventil, unvermeidlicherweise
groß. Elektromagnetische Schaltventile, die im allge
meinen verwendet werden, sind elektromagnetische Rück
stoß-Steuerventile, die natürlich groß ausgelegt werden
müssen, wenn eine große Kraft zu liefern ist.
Da die Schaltungsunterbrecher in letzter Zeit zu höhe
rer Geschwindigkeit und verbessertem Unterbrechungsver
mögen übergehen, werden eine freie Geschwindigkeits
steuerung und ein Abstoppen mit reduzierter Stoßwir
kung auf die Antriebseinheit als wichtiger angesehen.
Wie sich beispielsweise aus der Arbeitskurve (Hub-Zeit-
Kurve) eines Schaltungsunterbrechers gemäß Fig. 7 ergibt,
wird die Arbeitskurve ohne Geschwindigkeitssteuerung,
die mit einer gestrichelten Linie gezeichnet ist, während
des Betriebes eines Schaltungsunterbrechers vom Puffertyp
verzerrt und beeinträchtigt in nachteiliger Weise das
Unterbrechungsvermögen des Unterbrechers.
Bei den herkömmlichen Systemen, bei denen das oben er
wähnte elektromagnetische Rückstoß-Steuerventil verwen
det wird, kann die Stopp-Position der Antriebseinheit
nicht kontrolliert werden, so daß die Geschwindigkeit
der Antriebseinheit gesteuert werden muß, und zwar durch
Ausbilden des Durchmessers des Verengungsventiles auf
eine vorgegebene Abmessung. Somit ist eine Änderung des
Geschwindigkeitsmusters während der Ausbildung des Unter
brechers und des Betätigungsmechanismus schwierig, was
erhebliche und schwierige Probleme mit sich bringt.
Weiterhin muß zur Lösung der Probleme, die bei einem
schnell arbeitenden Schaltungsunterbrecher auftreten,
und wegen des Erfordernisses eines verbesserten Unter
brechungsvermögens eine geeignete Unterbrechungsgeschwin
digkeit gewählt werden, und zwar in Abhängigkeit von den
Spannungs- und Strombedingungen der zum Zeitpunkt der
Unterbrechung zu schützenden Leitungen. Um die Zuverläs
sigkeit des Schaltungsunterbrechers zu verbessern, ist
anzustreben, die erhebliche Beanspruchung zu reduzieren,
die häufig auf den Antrieb des Schaltungsunterbrechers
ausgeübt wird. Weiterhin kann der Bereich der Unter
brechungsbedingungen, der mit dem Schaltungsunterbre
cher abgedeckt werden kann, dadurch vergrößert werden,
daß man eine Unterbrechungsgeschwindigkeit mit den Para
metern wählt, welche den Unterbrechungsbetrieb bestim
men, wie z. B. den zu unterbrechenden Strom, der zu be
rücksichtigen ist, und indem man das Geschwindigkeits
muster während des Unterbrechungsbetriebes ändert, so
daß das Unterbrechungsvermögen des Schaltungsunterbre
chers verbessert wird. Es ist somit wünschenswert, eine
Anordnung anzugeben, bei der die Geschwindigkeitssteue
rung des Schaltungsunterbrechers direkt erreicht werden
kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hydrauliksteuer
ventilanordnung anzugeben, die unter Vermeidung der
sonst auftretenden Schwierigkeiten einen einfachen und
zuverlässigen Aufbau sowie ein gutes Ansprechverhalten
besitzt.
Gemäß der Erfindung wird eine Hydrauliksteuerventilanord
nung für einen Schaltungsunterbrecher angegeben, bei
dem ein Linearmotor mit einer großen Ausgangsleistung
im Vergleich mit einem elektromagnetischen Rückstoß
steuerventil oder dergleichen vorgesehen ist, wobei die
Anordnung eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit von
2 bis 3 ms der Startphase besitzt. Die Hydrauliksteuer
ventilanordnung gemäß der Erfindung ist dabei so ausge
legt, daß das Ventil bzw. der Ventilkörper durch den
Antrieb eines Linearmotores betätigt wird. Gemäß der
Erfindung wird ein gutes Ansprechverhalten mit einer ein
fachen Anordnung erhalten, da die Steuerung des Hubes
einfach ist und ein Linearmotor mit einer großen An
triebskraft verwendet wird.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen Schal
tungsunterbrecher ist mit einer Signalausgabe- und -um
wandlungseinheit versehen, die es ermöglicht, das Muster
oder den Verlauf der Geschwindigkeitssteuerung des Li
nearmotores in einfacher Weise von der Außenseite des
Betätigungsmechanismus zu modifizieren, um den Antrieb
des Linearmotores zu steuern, wobei das hydraulische
Hauptsteuerventil von dem Linearmotor angetrieben wird,
nicht aber über ein Verstärkungsventil, so daß das Mu
ster oder der Ablauf der Geschwindigkeitssteuerung des
Schaltungsunterbrechers von der Außenseite des hydrauli
schen Betätigungsmechanismus frei geändert und einge
stellt werden können. Mit einer derartigen Anordnung
gemäß der Erfindung kann eine Modifizierung des Ge
schwindigkeitsmusters des Schaltungsunterbrechers und
des Betätigungsmechanismus während ihrer Ausführung sehr
leicht erfolgen.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen Schal
tungsunterbrecher kann einen Servomotor verwenden, so
daß das hydraulische Hauptsteuerventil ohne die Verwen
dung eines Verstärkungsventiles angetrieben und betä
tigt werden kann, wobei die Geschwindigkeitssteuerung
des Schaltungsunterbrechers oder dergleichen frei vorge
nommen werden kann.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen Schal
tungsunterbrecher kann mit einer Signalausgabe- und
-umwandlungseinheit versehen sein, die es ermöglicht,
das Muster oder den Verlauf der Geschwindigkeitssteue
rung des Servomotores in einfacher Weise von der Außen
seite des Betätigungsmechanismus zu modifizieren, um
den Antrieb des Servomotores zu steuern, wobei das hy
draulische Hauptsteuerventil vom Servomotor ohne die
Verwendung eines Verstärkungsventiles angetrieben
wird, so daß das Muster oder der Verlauf der Geschwin
digkeitssteuerung des Schaltungsunterbrechers von der
Außenseite des hydraulischen Betätigungsmechanismus
frei variiert und eingestellt werden können. Mit einer
derartigen Anordnung kann die Modifizierung des Geschwin
digkeitsmusters des Schaltungsunterbrechers und des Be
tätigungsmechanismus während des Betriebes bzw. der
Ausgestaltung in sehr einfacher Weise erfolgen.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich wei
terer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die bei
liegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt
in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömm
lichen hydraulischen Steuerventiles;
Fig. 2 eine Ausgangscharakteristik eines Elektro
magnetsolenoids;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten
Ausführungsform der Erfindung in Anwendung
auf einen hydraulischen Betätigungsmechanis
mus für Schaltungsunterbrecher im offenen
Zustand;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung
gemäß Fig. 3, jedoch im geschlossenen Zu
stand;
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläute
rung einer anderen Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungs
mechanismus für einen Schaltungsunterbrecher;
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Betriebes des Hauptsteuerventiles gemäß
Fig. 5;
Fig. 7 die Arbeitskurve des Schaltungsunterbrechers;
Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen zur Erläuterung
von weiteren Ausführungsformen des hydrauli
schen Betätigungsmechanismus für einen Schal
tungsunterbrecher gemäß der Erfindung;,
Fig. 10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Wirkungsweise des Hauptsteuerventiles bei
einer derartigen Ausführungsform; und in
Fig. 11 bis 19 schematische Darstellungen zur Erläuterung
von weiteren Ausführungsformen des hydrau
lischen Betätigungsmechanismus für einen
Schaltungsunterbrecher gemäß der Erfindung.
Eine Ausführungsform der Hydrauliksteuerventilanordnung
gemäß der Erfindung in der Anwendung auf ein hydraulisches
Betätigungssystem für einen Schaltungsunterbrecher ist
in Fig. 3 und 4 dargestellt. Fig. 3 zeigt den Unter
brechungszustand des Unterbrechers, und Fig. 4 zeigt
den geschlossenen Zustand. In diesen beiden Fig. 3
und 4 ist der Unterbrecherkontakt 101 mechanisch mit
einem Stufenkolben 103 eines Hydraulikzylinders 102
verbunden und wird in Abhängigkeit von der Betätigung
des Stufenkolbens 103 geschlossen bzw. geöffnet oder
unterbrochen. Der Hydraulikzylinder 102 ist an seiner
kleinen Kolbenflächenseite (Stangenseite) an einen
Druckspeicher 104 angeschlossen, der stets auf hohem
Druck gehalten wird. Andererseits ist die große Kolben
flächenseite (Kopfseite) an ein Schaltventil 111, das
ein Ölablaßventil 109 und ein Ölzuführungsventil 110
aufweist, über eine Leitung 108 angeschlossen, so daß
sie mit einem Niederdrucktank 107 oder dem Druckspeicher
104 über Leitungen 105 oder 106 frei in Verbindung
steht.
Außerdem ist ein Pilotteil 112 des Ölablaßventiles 109
über eine Leitung 113 an ein Hydrauliksteuerventil 114
angeschlossen, und dieses Hydrauliksteuerventil 114 ist
mit einer Leitung 115, die mit dem Druckspeicher 104
verbunden ist, und einer Leitung 116 versehen, die zu
sätzlich zu der Leitung 113 mit dem Niederdrucktank 107
verbunden ist, so daß der Druck in dem Pilotteil 112
des Fluidablaßventiles 109 in Abhängigkeit von der Posi
tion eines Kolbens 117 geändert werden kann, der ein
Fluidablaßventil bildet. Die Positionssteuerung des Kol
bens 117 wird mit einem Linearmotor 119 erreicht, der
an einem Ende an eine Stange 118 angeschlossen ist.
Dieser Linearmotor 119 weist einen Permanentmagneten
120, eine Spule 121 sowie Stromversorgungsanschlüsse
122 auf, um ein elektrisches Signal zum Schließen oder
Unterbrechen anzulegen.
Die Wirkungsweise des hydraulischen Betätigungsmechanis
mus für einen Schaltungsunterbrecher der oben beschrie
benen Bauart wird nachstehend erläutert.
Wenn es erwünscht ist, den Mechanismus aus dem Zustand
gemäß Fig. 3 in den Zustand gemäß Fig. 4 zu schließen,
wird ein Schließsignal an die Stromversorgungsanschlüsse
122 des Linearmotores 119 angelegt, um den Permanent
magneten 120, der das bewegliche Teil bildet, in Fig. 3
und 4 nach links zu bewegen. Somit wird der Kolben 117
des Hydrauliksteuerventiles 114 von der Stange 118 nach
links bewegt, um die Leitung 116 zu schließen, die an
den Niederdrucktank 107 angeschlossen ist, und um die
Leitung 115 zu öffnen, die an den Druckspeicher ge
schlossen ist. Somit wird die Leitung 113 mit einem Fluid
unter hohem Druck versorgt, und das Pilotteil 112 des
Fluidablaßventiles 109 wird ebenfalls mit Druck beauf
schlagt.
Somit schließt das Fluidablaßventil 109 den Kreis, der
über die Leitung 105 an den Niederdrucktank 107 ange
schlossen ist, und öffnet das Fluidzuführungsventil 110,
um die mit dem Druckspeicher 104 verbundene Leitung 106
mit der Leitung 108 zu verbinden, so daß das Schaltven
til 111 und der Hydraulikzylinder 102 verbunden werden.
Somit wird das Fluid unter hohem Druck von dem Druck
speicher 104 der großen Kolbenflächenseite oder Kopfseite
des Stufenkolbens 103 über die Leitung 106 und die Lei
tung 108 zugeführt, um den Stufenkolben 103 nach oben
zu treiben und den Unterbrecherkontakt 101 zu schließen,
so daß der Schließvorgang dadurch beendet wird (Zustand
gemäß Fig. 4).
Wenn es erwünscht ist, den Unterbrecher zu öffnen und
die Anordnung aus dem Zustand gemäß Fig. 4 in den Zustand
gemäß Fig. 3 zu bringen, so wird ein Unterbrechersignal
über die Stromversorgungsanschlüsse 122 an den Linear
motor 119 angelegt. Der Permanentmagnet 120 wird dann
aus der Stellung gemäß Fig. 4 nach rechts getrieben und
bewegt dabei den Kolben 117 des Hydrauliksteuerventiles
114; dies bewirkt, daß die Leitung 115 geschlossen und
die Leitung 116 geöffnet wird, so daß das Hochdruckfluid
aus dem Pilotteil 112 des Fluidablaßventiles 109 über
die Leitung 113 und die Leitung 116 in den Niederdruck
tank 107 abgelassen wird. Somit öffnet das Fluidablaß
ventil 109 die Leitung 105, und das Fluidzuführungsven
til 110 schließt die Leitung 106, um das Hochdruckfluid
von der großen Kolbenflächenseite oder Kopfseite des
Stufenkolbens 103 über die Leitung 108, das Fluidablaß
ventil 109 und die Leitung 105 zum Niederdrucktank 107
abzulassen; dies bewirkt, daß sich der Stufenkolben 103
nach unten bewegt und für das Öffnen des Unterbrecher
kontaktes 101 sorgt, so daß der Unterbrechungsvorgang
dadurch beendet wird (Zustand gemäß Fig. 3).
Wenn das Hydrauliksteuerventil, das gemäß der Erfindung
von dem Linearmotor angetrieben ist, in der Steuereinheit
verwendet wird, um Kontaktschließ- und -unterbrecherbe
fehle in dem hydraulischen Betätigungsmechanismus für
einen Schaltungsunterbrecher mit einem Aufbau der oben
beschriebenen Art zu liefern, so ist die Änderung der
Antriebskraft des Steuerventiles in bezug auf die Ände
rung des Hubes des Ventiles kleiner im Vergleich mit
einer herkömmlichen Anordnung, bei der ein Elektromag
netsolenoid verwendet wird. Somit wird das Erfordernis
nach einer sehr großen Kraft relativ zur Betätigungslast
des Hydrauliksteuerventiles vermieden, und die Aufprall
kraft, die bei der Beendigung der Betätigung erzeugt
wird, kann reduziert werden. Somit kann eine Hydraulik
steuerventilanordnung realisiert werden, die stabil und
zuverlässig im Betrieb ist, und die Zuverlässigkeit des
Gesamtsystems des hydraulischen Betätigungsmechanismus
für Schaltungsunterbrecher kann verbessert werden.
Da außerdem der Antriebshub von Linearmotoren im Ver
gleich zu denen von Elektromagnetsolenoiden und piezo
elektrischen Elementen sehr groß gemacht werden kann,
die in jüngster Zeit für mögliche Anwendungen in der
Steuerung untersucht worden sind, kann der Linearmotor
das Steuerventil direkt treiben, ohne daß das Erforder
nis eines Umwandlungsmechanismus, wie z. B. eines Hebel
mechanismus, besteht, auch wenn der Arbeitshub des Hy
drauliksteuerventiles groß ist. Somit kann das Hydrau
liksteuerventil sehr einfach in seinem Aufbau sein und
dennoch sehr gut ansprechen, so daß ein solches Hydraulik
steuerventil zur Verwendung in einem hydraulischen Betä
tigungsmechanismus für Schaltungsunterbrecher gut geeig
net ist, bei denen hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erfor
derlich sind.
Während die Erfindung vorstehend anhand einer Ausführungs
form beschrieben worden ist, bei der das von dem Linear
motor angetriebene Hydrauliksteuerventil auf einen hy
draulischen Betätigungsmechanismus für Schaltungsunter
brecher Anwendung findet, so kann dann, wenn ein Hydrau
liksteuerventil, das eine große Antriebskraft erfordert,
von einem kleinen Linearmotor anzutreiben ist, der An
trieb des Hydrauliksteuerventiles über eine mechanische
Verstärkungseinrichtung, z. B. über eine Hebelübersetzungs
einrichtung erfolgen, was unter dem Gesichtspunkt der
Miniaturisierung vorteilhaft sein kann und durchaus im
Rahmen der Erfindung liegt.
Wie bereits erwähnt, ist es gemäß der Erfindung möglich,
eine zuverlässige und rasch ansprechende Hydrauliksteuer
ventilanordnung anzugeben, indem man einen Linearmotor
als Antriebseinheit für das Hydrauliksteuerventil ver
wendet.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf eine
in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform näher erläutert.
In Fig. 5 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Unterbre
cherkontakt, das Bezugszeichen 2 einen Hydraulikzylinder
zum Öffnen und Schließen des Unterbrecherkontaktes 1,
das Bezugszeichen 3 ein Hauptsteuerventil, das von ei
nem Linearmotor 4 gesteuert wird. Der Linearmotor 4 ist
aus einem Permanentmagneten 5 und einer Spule 6 aufge
baut, wobei der Permanentmagnet 5 in Längsrichtung der
Spule 6 bewegbar ist. Das eine Ende des Permanentmagne
ten 5 ist an einen Kolben oder Längsschieber 7 angeschlos
sen, der zusammen mit dem Ventilgehäuse 8, das den Längs
schieber 7 aufnimmt, das Hauptsteuerventil 3 bildet.
In dem Ventilgehäuse 8 sind ein Anschluß 12, der sich
im reduzierten Durchmesserteil im mittleren Bereich des
Längsschiebers 7 öffnet und an eine Leitung 9 angeschlos
sen ist, ein Anschluß 13, der an eine Leitung 10 an der
Hydraulikfluidseite angeschlossen ist und über den Schie
berkolben an die Leitung 9 anschließbar ist, sowie ein
Anschluß 14 ausgebildet, an den eine Leitung 11 auf der
Fluidablaßseite angeschlossen ist und über den Schieber
kolben an die Leitung 9 anschließbar ist. Außerdem sind
Fluidablaßanschlüsse 15 und 16 vorgesehen. Der Hydraulik
zylinder 2 weist einen Hydraulikzylinder 17, einen Kolben
18 und eine Kolbenstange 19 auf, wobei der Hydraulikzy
linder 17 an die Leitung 9 sowie eine Leitung 20 ange
schlossen ist, die jeweils das Fluid zum Kontaktschlie
ßen von der Kolbenkopfseite und das Fluid zum Kontakt
öffnen von der Stangenseite zuführen. Niederdrucktanks
23 a, 23 b und 23 c zum Speichern des Rücklauffluids sind
ebenfalls vorgesehen. Ein Druckspeicher 21, der norma
lerweise von einer nicht dargestellten Pumpe versorgt
wird, speichert stets ein Hochdruckfluid. Eine Ausgabe-
und Umwandlungseinheit 30 ist vorgesehen, um ein Steuer
stromsignal auszugeben und umzuwandeln, welches die sta
tionäre Spule 6 des Linearmotores 4 erregt, und zwar in
Abhängigkeit von der vorher von außen vorgegebenen Ein
gabe. Der Permanentmagnet 5 des Linearmotores 4 wieder
holt die Bewegung und das Stoppen an vorgegebenen Posi
tionen mit hoher Geschwindigkeit durch die Erregung und
Aberregung der Spule 6 mit dem Stromsignal. Eine Setz
eingabeeinheit 31, z. B. in Form eines Bedienungspultes
mit Tastatur zur Dateneingabe ist vorgesehen, um das Ge
schwindigkeitsmuster des Schaltungsunterbrechers in die
Ausgabe- und Umwandlungseinheit 30 einzugeben und vor
her zu setzen.
Wenn es erwünscht ist, den Unterbrecherkontakt 1 des
Schaltungsunterbrechers in Fig. 5 zu schließen, so wird
der Schließbetätigungsbefehl, der dem Schaltungsunter
brecher zugeführt wird, zum Linearmotor 4 als eine Reihe
von Antriebsstromsignalen über die Umwandlungseinheit
30 übertragen. Der Linearmotor 4 wiederholt eine Reihe
von Bewegungen und Stopps in Abhängigkeit von dem vorge
gebenen Muster, das von der Geschwindigkeitsmuster-Setz-
und -Eingabeeinheit 31 geliefert wird, und schaltet das
Hauptsteuerventil 3 in die dargestellte Position.
Während das Hochdruckfluid auf der Stangenseite des
Kolbens 18 über die Leitung 20 bei den Schließ- und Öff
nungsbetätigungen zugeführt wird, bewirkt das obige Um
schalten des Hauptsteuerventiles 3, daß die Leitungen
10 und 9 über die Anschlüsse 13 und 12 miteinander in
Verbindung gebracht werden, und die Kopfseite des Kol
bens 18 wird ebenfalls mit einem Hochdruckfluid versorgt,
so daß der Kolben 18 nach links getrieben wird, um den
Unterbrecherkontakt 1 des Schaltungsunterbrechers zu
schließen.
Wenn ein Unterbrechungsbetätigungsbefehl geliefert wird,
werden eine Reihe von Antriebsstromsignalen von der Um
wandlungseinheit 30 zum Linearmotor 4 übertragen, um das
Hauptsteuerventil 3 in die entgegengesetzte Position
umzuschalten.
Dies führt zu der Verbindung der Leitungen 9 und 11 über
die Anschlüsse 12 und 14 und bewirkt, daß das unter Druck
stehende Fluid auf der Zylinderkopfseite abgelassen wird,
so daß der Unterbrecherkontakt 1 des Schaltungsunterbre
chers durch die Druckdifferenz zwischen der Stangensei
te und der Kopfseite geöffnet wird.
Die Steuerung der Geschwindigkeit wird nachstehend unter
Bezugnahme auf Fig. 6 näher erläutert. Die Positionen
(a)-(b)-(c)-(d) und (d)-(e)-(f)-(a) zeigen die Änderung
der Position des Kolbens oder Längsschiebers 7 in dem
Hauptsteuerventil 3 während der Verschiebung aus dem
geschlossenen Zustand in den offenen Zustand bzw. aus
dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand.
Diese Positionen des Längsschiebers 7 entsprechen den
Bezugszeichen (a) bis (f) in der Arbeitskurve oder Hub-
Zeit-Kurve, die in Fig. 7 mit einer ausgezogenen Linie
dargestellt ist.
Der Längsschieber 7, der während des Schließzustandes
gemäß der Position (a) auf der linken Seite in Fig. 6
bleibt, wird von einem Unterbrecher-Betätigungsbefehl
in Fig. 6 nach rechts getrieben, bis der Längsschieber
7 etwa die Position (b) erreicht, und zwar während einer
Zeitspanne, in der die Last eines Pufferzylinders des
Schaltungsunterbrechers groß ist und die Unterbrechungs
geschwindigkeit maximal sein muß. Wenn die Last des Puf
ferzylinders abnimmt, nimmt die erforderliche Kraft zum
Aufrechterhalten derselben Geschwindigkeit des Längs
schiebers 7 ab, und der Längsschieber 7 wird weiter nach
rechts bewegt, wobei er die Querschnittsfläche des An
schlusses 12 verringert und den Ablaßdruck auf der Zy
linderkopfseite vergrößert.
Im Endstadium der Unterbrechung wird der Längsschieber
7 weiter nach rechts bewegt, wie es mit der Position (c)
angedeutet ist, um den Anschluß 12 nahezu vollständig
zu schließen, so daß der Dämpfungseffekt durch die Abmeß
steuerung vergrößert wird, um einen sanften Stopp mit
einem relativ kleinen Stoß zu erreichen.
Wenn der Längsschieber 7 im Offenzustand anzuhalten ist,
nachdem die Unterbrechung beendet worden ist, wird der
Längsschieber 7 nach links zurückbewegt, wie es mit der
Position (d) dargestellt ist, um die Verbindung zwischen
den Anschlüssen 12 und 14 vollständig aufrecht zu erhal
ten.
Beim Schließen wird der Längsschieber 7 nach links bewegt,
wie es mit der Position (e) dargestellt ist, um den An
schluß 13 mit dem Anschluß 12 in Verbindung zu bringen.
Dadurch wird der Hydraulikzylinder 2 zu einem Differenz
kreis. Die Geschwindigkeitssteuerung wird jedoch dadurch
erreicht, daß man den Längsschieber 7 wie im Falle der
Unterbrechung nach links bewegt.
Im Endstadium der Schließbetätigung wird der Längsschie
ber 7 weiter nach links bewegt, um den Anschluß 12 nahezu
vollständig zu verschließen, so daß die Dämpfungswirkung
durch die Zumeßsteuerung vergrößert wird, um ein sanftes
Stoppen mit einer geringen Stoßwirkung zu erreichen.
Bei einer derartigen Anordnung wird das Erfordernis eines
Verstärkungsventiles oder eines Dämpfers mit Dämpfungs
topf beseitigt, die sonst erforderlich sind, wenn ein
elektromagnetisches Rückstoßsteuerventil verwendet wird,
so daß ein vereinfachter und kompakterer Betätigungs
mechanismus zur Verfügung steht.
Fig. 8 zeigt einen Teil einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, bei der ein drehbares Hauptsteuerventil
verwendet wird. In Fig. 8 umfaßt das drehbare Hauptven
til 24 einen drehbaren Ventilkörper 25 mit einer darin
ausgebildeten Verbindungsbohrung 29 sowie ein Ventilge
häuse 26, um darin den drehbaren Ventilkörper 25 drehbar
unterzubringen.
Das eine Ende eines Hebels 27 ist am drehbaren Ventil
körper 25 befestigt, und das andere Ende des Hebels 27
ist mit dem Permanentmagneten 5 des Linearmotores 4 mit
einem Stift 39 drehbar verbunden.
In dem Ventilgehäuse 26 sind Öffnungen oder Anschlüsse
12 a, 13 a und 14 a ausgebildet, die in ihrer Funktion den
Anschlüssen 12, 13 und 14 in dem Ventilgehäuse 8 der vor
stehend beschriebenen Ausführungsform mit einem linear be
weglichen Hauptsteuerventil entsprechen.
Wie sich aus der Zeichnung ergibt, wird dann, wenn der
Linearmotor 4 in Abhängigkeit von einem Betätigungsbe
fehl eine Linearbewegung durchführt, das drehbare Haupt
steuerventil gedreht und steuert die Bewegungsgeschwin
digkeit durch Verringerung der Querschnittsfläche der
Fluidpassage zwischen der Bohrung 29 und den Anschlüssen
13 a oder 14 a.
Während sich die Beschreibung der obigen Ausführungsform
auf Schaltungsunterbrecher vom Puffertyp bezog, kann die
Erfindung in gleicher Weise auf elektrische Einrichtungen
mit einem Pufferzylinder Anwendung finden, wie z. B. eine
Trenneinrichtung, eine Kupplung oder eine Erdungseinrich
tung, bei denen ein Stromschaltvermögen erforderlich ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ist
die hydraulische Betätigungvorrichtung für einen Schal
tungsunterbrecher mit einer Signalausgabe- und -umwand
lungseinheit versehen, die es ermöglicht, daß das Muster
oder der Verlauf der Geschwindigkeitssteuerung des Linear
motores von der Außenseite des Betätigungsmechanismus
ohne weiteres modifizierbar ist, um den Antrieb des Li
nearmotores zu steuern. Dadurch wird das hydraulische
Hauptsteuerventil von dem Linearmotor ohne das Erforder
nis eines Verstärkungsventiles angetrieben, so daß das
Muster oder der Verlauf der Geschwindigkeitssteuerung
des Schaltungsunterbrechers bei dem hydraulischen Be
tätigungsmechanismus von außen her frei variiert und
eingestellt werden kann. Somit kann die Modifizierung
des Geschwindigkeitsmusters des Schaltungsunterbrechers
und des Betätigungsmechanismus während ihrer Entwick
lung in sehr einfacher Weise erfolgen, so daß die Ge
schwindigkeit der Entwicklung sehr hoch ist und das am
besten geeignete Betätigungsmuster rasch bestimmt wer
den kann.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in
Fig. 9 dargestellt ist, bezeichnen das Bezugszeichen 1
einen Unterbrecherkontakt, das Bezugszeichen 2 einen
Hydraulikzylinder zum Öffnen und Schließen des Unter
brecherkontaktes 1, und das Bezugszeichen 24 ein Haupt
steuerventil vom drehbaren Typ, das von einem Servomo
tor 40 gesteuert ist. Das eine Ende einer Ausgangswelle
50 des Servomotores 40 ist an einen drehbaren Ventilkör
per 25 angeschlossen, der zusammen mit dem Ventilgehäu
se 26, der den Ventilkörper 25 aufnimmt, das Hauptsteuer
ventil 24 bildet.
In dem Ventilgehäuse 26 sind ein Anschluß 12 a, der sich
zu einer Verbindungsbohrung 29, die sich durch den dreh
baren Ventilkörper 25 erstreckt, öffnen kann und mit ei
ner Leitung 9 verbunden ist, ein Anschluß 13 a, der mit
einer Leitung 10 auf der Hydraulikfluidseite verbunden
und über die Verbindungsbohrung 29 an die Leitung 9 an
schließbar ist, sowie ein Anschluß 14 a ausgebildet, der
mit einer Leitung auf der Ablaßfluidseite verbunden ist,
die über die Verbindungsbohrung 29 an die Leitung 9 an
schließbar ist. Weiterhin können den Fluidablaßanschlüs
sen 15 und 16 entsprechende Anschlüsse vorgesehen sein.
Die Hydraulikzylinderanordnung 2 umfaßt einen Hydraulik
zylinder 17, einen Kolben 18 und eine Kolbenstange 19,
und der Hydraulikzylinder 17 ist an die Leitung 9 sowie
eine Leitung 20 angeschlossen, die jeweils das Fluid
zum Kontaktschließen von der Kolbenkopfseite und das
Fluid zum Kontaktöffnen von der Kolbenstangenseite zu
führen. Ferner ist ein Niederdrucktank 23 zum Speichern
des Rücklauffluids vorgesehen. Ein Druckspeicher 21, der
normalerweise von einer nicht dargestellten Pumpe ver
sorgt wird, speichert stets ein Hochdruckfluid. Eine
Wandlereinheit 22 ist vorgesehen, um ein Steuerstrom
signal, das eine nicht dargestellte Spule des Servomo
tores 40 erregt, in Abhängigkeit vom Steuerbefehl für
den Schaltungsunterbrecher umzuwandeln. Die Ausgangs
welle 50 des Servomotores 40 wiederholt die Bewegungen
und das Anhalten an vorgegebenen Drehwinkelpositionen mit
hoher Geschwindigkeit durch die Erregung und Aberregung
der Spule durch das Stromsignal.
Wenn es erwünscht ist, den Unterbrecherkontakt 1 des
Schaltungsunterbrechers gemäß Fig. 9 zu schließen, so
wird der Schließbetätigungsbefehl, der dem Schaltungs
unterbrecher zugeführt wird, an den Servomotor 40 als
eine Reihe von Antriebssignalströmen über die Wandler
einheit 22 übertragen. Der Servomotor 40 wiederholt eine
Anzahl von Bewegungen und Stopps in Abhängigkeit von dem
vorgegebenen Muster und schaltet das Hauptsteuerventil
24 in die dargestellte Position.
Während das Hochdruckfluid der Stangenseite des Kolbens
18 über die Leitung 20 bei den Öffnungs- und Schließbe
tätigungen zugeführt wird, bewirkt die obige Umschal
tung des Hauptsteuerventiles 24, daß die Leitungen 10
und 9 mit den Anschlüssen 13 a und 12 a in Verbindung ge
bracht werden, und die Kopfseite des Kolbens 18 wird
ebenfalls mit einem Hochdruckfluid versorgt, so daß der
Kolben 18 nach links getrieben wird, um den Unterbre
cherkontakt 1 des Schaltungsunterbrechers zu schließen.
Wenn ein Unterbrecherbetätigungsbefehl geliefert wird,
wird eine Reihe von Antriebsstromsignalen von der Wand
lereinheit 22 zum Servomotor 40 übertragen, um das Haupt
steuerventil 24 in die entgegengesetzte Position umzu
schalten.
Dies führt zu einer Verbindung der Leitungen 9 und 11
über die Anschlüsse 12 a und 14 a, mit der Folge, daß das
unter Druck stehende Fluid auf der Zylinderkopfseite ab
gelassen wird, so daß der Unterbrecherkontakt des Schal
tungsunterbrechers durch die Druckdifferenz zwischen der
Stangenseite und der Kopfseite geöffnet wird.
Die Geschwindigkeitssteuerung wird nachstehend unter
Bezugnahme auf Fig. 10 näher erläutert. Die Positionen
(a)-(b)-(c)-(d) sowie (d)-(e)-(f)-(a) zeigen die Änderung
der Winkelposition des Ventilkörpers 25 innerhalb des
Hauptsteuerventiles 24 während der Umschaltung aus dem
geschlossenen Zustand in den offenen Zustand bzw. aus
dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand. Diese
Positionen des Ventiles entsprechen den Bezugszeichen
(a) bis (f) in der Arbeitskurve oder Hub-Zeit-Kurve in
Fig. 7.
Der Ventilkörper 25, der in Fig. 10 während des Schließ
zustandes gemäß Position (a) links bleibt, wird durch
einen Unterbrecher-Betätigungsbefehl nach rechts getrie
ben, bis der Ventilkörper 25 etwa die Position (b) wäh
rend der Zeitspanne erreicht, in der die Belastung des
Pufferzylinders des Schaltungsunterbrechers groß ist
und die Unterbrechungsgeschwindigkeit maximal gemacht
werden muß. Wenn die Last des Pufferzylinders abnimmt,
nimmt die erforderliche Kraft ab, um dieselbe Geschwin
digkeit des Ventilkörpers 25 aufrecht zu erhalten, und
der Ventilkörper 25 wird weiter nach rechts bewegt, um
die Querschnittsfläche des Anschlusses 14 a weiter zu
reduzieren, so daß der Ablaßdruck auf der Zylinderkopf
seite ansteigt.
Im Endstadium der Unterbrechung wird der Ventilkörper
25 weiter nach rechts bewegt, wie es mit der Position
(c) angedeutet ist, um den Anschluß 14 a fast vollstän
dig zu schließen, so daß der Dämpfungseffekt durch die
Abmeßsteuerung erreicht wird, um ein sanftes Stoppen
mit geringer Stoßwirkung zu erreichen.
Wenn der Ventilkörper 25 im offenen Zustand festzuhal
ten ist, nachdem die Unterbrechung beendet ist, wird
der Ventilkörper 25 in Fig. 10 im Gegenuhrzeigersinn
gedreht und in die Position (d) zurückbewegt, um die
Verbindung zwischen den Anschlüssen 12 a und 14 a voll
ständig aufrecht zu erhalten.
Beim Schließen wird der Ventilkörper 25 im Gegenuhrzei
gersinn gedreht, wie es mit der Position (e) angedeutet
ist, um den Anschluß 13 a mit dem Anschluß 12 a in Verbin
dung zu bringen. Dadurch wird die Hydraulikzylinderanord
nung 2 zu einem Differenzkreis gemacht. Die Geschwin
digkeitssteuerung wird dadurch erreicht, daß man, wie
im Falle der Unterbrechung, den Ventilkörper 25 im Ge
genuhrzeigersinn dreht.
Im Endstadium der Schließbetätigung wird der Ventilkör
per 25 weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um den
Anschluß 13 a fast vollständig zu schließen, so daß die
Dämpfungswirkung durch die Zumeßsteuerung erhöht wird,
um ein sanftes Stoppen mit geringer Stoßwirkung zu er
zielen.
Bei einer derartigen Anordnung wird das Erfordernis für
ein Verstärkungsventil oder einen Dämpfer mit Dämpfungs
topf beseitigt, die sonst bei der Verwendung eines elek
tromagnetischen Rückstoßsteuerventiles erforderlich
sind, so daß der Aufbau vereinfacht wird und der Betä
tigungsmechanismus kompakter ausgebildet werden kann.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung, bei der ein Hauptsteuerventil vom linear beweg
lichen Typ verwendet wird. In Fig. 11 weist das linear
bewegliche Hauptsteuerventil 3 einen Kolben oder Längs
schieber 7 mit einem reduzierten Durchmesserbereich
im mittleren Teil sowie ein Ventilgehäuse 8 auf, um
darin den Längsschieber 7 verschiebbar unterzubringen.
Das eine Ende des Hebels 27 ist mit der Ausgangswelle
des Servomotores 40 verbunden, und das andere Ende des
Hebels 27 ist mit einem Stift 39 drehbar mit dem Ansatz
des Längsschiebers 7 verbunden.
In dem Ventilgehäuse 8 sind Anschlüsse 12, 13 und 14
ausgebildet, die in ihrer Funktion den Anschlüssen 12 a,
13 a und 14 a im Ventilgehäuse 26 der oben beschriebenen
Ausführungsform des drehbaren Hauptsteuerventiles ent
sprechen.
Wie sich aus der Zeichnung ergibt, erfolgt dann, wenn
der Servomotor 40 sich in Abhängigkeit von einem Steuer
befehl dreht, eine Verschiebung des linearen Hauptsteuer
ventiles 3 bzw. seines Längsschiebers 7, wobei die Bewe
gungsgeschwindigkeit dadurch gesteuert wird, daß die
Querschnittsfläche der Fluidpassage zwischen dem Schie
berbund und den Anschlüssen 13 oder 14 abnimmt.
Bei dieser Ausführungsform ist das Hauptsteuerventil
3 des hydraulischen Betätigungsmechanismus so angeord
net, daß es von einem Servomotor 40 ohne Verwendung ei
nes Verstärkungsventiles angetrieben wird, und der Ser
vomotor 40 ist so angeordnet, daß er von der Umwandlungs
einheit 30 gesteuert wird, um die Umwandlung und Erzeu
gung eines Antriebsstromsignales für den Servomotor 40
in Abhängigkeit von einem Betätigungsbefehl vorzunehmen,
so daß die Antriebsgeschwindigkeit des Schaltungsunter
brechers oder dergleichen in Abhängigkeit von einem vor
gewählten Muster frei gesteuert werden kann, was zu Ver
besserungen bei den Unterbrechungseigenschaften führt.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der
Erfindung, bei der eine Geschwindigkeitsmuster-Wählein
heit 31, ähnlich wie die Geschwindigkeitsmuster-Wähl
einheit 31 der Ausführungsformen gemäß Fig. 5 und 8, zu
sätzlich an die Signalumwandlungseinheit 30 des oben
anhand von Fig. 9 und 10 beschriebenen hydraulischen
Betätigungsmechanismus angeschlossen ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 13 ist eine Kombination
der Geschwindigkeitsmuster-Wähleinheit 31 mit einem hy
draulischen Ventilbetätigungssystem gemäß Fig. 11.
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung, bei der die Zustände oder Bedingungen der zu
schützenden Versorgungsleitung, wie z. B. die Spannungs-
und Strombedingungen abgetastet und verwendet werden,
um eine optimale Geschwindigkeit des Schaltungsunterbre
chers zu bestimmen. Um dies zu erreichen, sind ein Strom
transformator 33 und ein Potentialmeßfühler 34 an der
Versorgungsleitung angeordnet, um die Leitungsbedingun
gen, wie z. B. die Leitungsspannung und den Leitungsstrom
der zu schützenden Versorgungsleitung zu messen und zu
erfassen. Diese beiden Baugruppen, nämlich der Strom
transformator 33 und der Potentialmeßfühler 34, sind
an eine Geschwindigkeitssteuerungsmuster-Bestimmungs
einheit 32 angeschlossen, und die abgetasteten Leitungs
bedingungen werden dieser Bestimmungseinheit 32 zuge
führt, die mit der Umwandlungseinheit 30 verbunden ist.
Die Bestimmungseinheit 32 liefert der Umwandlungsein
heit 30 eine Geschwindigkeitssteuerungsmusterinformation,
und die Umwandlungseinheit 30 sorgt für die Umwandlung
und Erzeugung eines Steuerstromsignales, das eine nicht
dargestellte Spule des Servomotores 40 in Abhängigkeit
vom Betätigungsbefehl für den Schaltungsunterbrecher
erregt. Die Ausgangswelle 50 des Servomotores 40 wie
derholt die Bewegungen und die Stopps zu bzw. an vorge
gebenen Drehwinkelpositionen mit hoher Geschwindigkeit
durch die Erregung und Aberregung der Spule durch das
Stromsignal.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Servomotor 40 als An
triebseinheit für das Hauptsteuerventil 24 des hydrauli
schen Betätigungsmechanismus verwendet, und die Leitungs
bedingungen, wie z. B. Spannung und Strom zum Zeitpunkt
der Unterbrechung werden direkt erfaßt und gemessen. Die
Anordnung ist dabei mit einer Ausgabe- und -Umwandlungs
einheit versehen, die es ermöglicht, das Antriebsstrom
signal für den Servomotor 40 in geeigneter Weise zuzu
führen, um eine optimale Geschwindigkeitssteuerung des
Schaltungsunterbrechers in Abhängigkeit von den gemesse
nen Leitungsbedingungen zu erhalten, um den Antrieb des
Servomotores 40 zu steuern. Dadurch wird das hydraulische
Hauptsteuerventil 24 mit optimaler Geschwindigkeit ohne
die Verwendung eines Verstärkungsventiles angetrieben,
und die erheblichen Beanspruchungen, die sonst häufig
auf den Antrieb des Schaltungsunterbrechers ausgeübt
werden, werden reduziert, so daß die Betriebszuverläs
sigkeit des Schaltungsunterbrechers verbessert werden
kann.
Fig. 15 zeigt eine andereAusführungsform, bei der das
gleiche Geschwindigkeitssteuerungssystem wie bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 14 verwendet wird, jedoch
hierbei Anwendung findet auf ein Hauptsteuerventil 3 mit
linear beweglichem Ventilkörper oder Längsschieber 7;
insofern handelt es sich um eine Anwendung des Geschwin
digkeitssteuerungssystems auf die Ausführungsform ge
mäß Fig. 11.
Fig. 16 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung, bei der ein Linearmotor 4 anstelle des Servomoto
res 40 der Ausführungsform gemäß Fig. 14 verwendet wird.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 17 verwendet ebenfalls
einen Linearmotor 4 anstelle des Servomotores 40 der
Ausführungsform gemäß Fig. 15.
Im übrigen sind die in den Fig. 16 und 17 dargestell
ten Ausführungsformen in gleicher Weise aufgebaut wie
die anhand der Fig. 14 und 15 erläuterten Ausführungs
formen, wobei auch die gleichen Bezugszeichen verwen
det sind, so daß eine nähere Beschreibung entbehrlich
erscheint.
Die Fig. 18 und 19 zeigen weitere Ausführungsformen ge
mäß der Erfindung, bei denen jeweils ein Linearmotor 4
den Servomotor 40 der Ausführungsformen ersetzt, die
in den Fig. 9 bzw. 11 dargestellt sind.
Claims (9)
1. Hydrauliksteuerventilanordnung, bei der eine Fluidpassage
(12-14) durch Betätigen eines Ventiles (3) mit einem Steuer
signal geöffnet bzw. geschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (3, 24) von einem Linearmotor (4) betätig
bar ist, der von dem Steuersignal betätigt wird.
2. Hydrauliksteuerventilanordnung für einen Schaltungsunter
brecher, mit einem Hydraulikzylinder (2) zum Betätigen
eines Kontaktes (1) und mit einem Hydrauliksteuerventil
(3) zum Zuführen und Steuern eines Fluids für den Hydrau
likzylinder (2) zum Öffnen und Schließen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung so ausgelegt ist, daß eine Einrich
tung (30 bis 34) vorgesehen ist, um die von außen ein
gegebene Eingabeinformation hinsichtlich eines Geschwin
digkeitssteuerungsmusters in ein elektrisches Signal
umzuwandeln, um einen Linearmotor (4) entsprechend
den Schließ- und Öffnungsbefehlen anzutreiben,
daß die von der Wandlereinrichtung (30 bis 34) gelie
ferten Antriebssignale für den Linearmotor (4) in
der Weise zum Linearmotor (4) übertragen werden, daß
die Verschiebung des Linearmotors (4) eine Betätigung
des Hydrauliksteuerventiles (3) bewirkt, um die Fluid
passagen (12 bis 14) umzuschalten und den Hydraulik
zylinder (2) selektiv in verschiedenen Richtungen
anzutreiben,
und daß die Positionen des von dem Linearmotor ange
triebenen Hydrauliksteuerventiles (3) während des
Umschaltens sich von denen bei der endgültigen Stopp-
Position im Unterbrechungs- oder Schließzustand un
terscheiden, um einen Drosseleffekt einer Drossel
(7) in dem Hydrauliksteuerventil (3) zu erzeugen und
dadurch die Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders
zu steuern.
3. Hydrauliksteuerventilanordnung für einen Schaltungs
unterbrecher, mit einem Hydraulikzylinder (2) zum
Betätigen eines Kontaktes (1) und mit einem Hydrau
liksteuerventil (3) zum Zuführen und Steuern eines
Fluids für den Hydraulikzylinder (2) zum Öffnen und
Schließen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Wandlereinrichtung (30 bis 34) vorgesehen
ist, um Befehle zum Kontaktschließen und -öffnen in
ein elektrisches Signal zum Antreiben eines Motors
(4, 40) umzuwandeln,
daß die von der Wandlereinrichtung (30 bis 34) ge
lieferten Motorantriebssignale zum Motor (4, 40)
übertragen werden, so daß die Bewegung des Motors
(4, 40) dafür sorgt, daß das Hydrauliksteuerventil
(3, 24) betätigt wird, um die Fluidpassagen (12 bis
14, 12 a bis 14 a) umzuschalten und den Hydraulikzy
linder (2) selektiv in verschiedenen Richtungen an
zutreiben,
und daß die Position des von dem Motor (4, 40) ange
triebenen Hydrauliksteuerventiles (3, 24) während
des Umschaltens sich von der endgültigen Stopp-Posi
tion im Unterbrechungs- oder Schließzustand unter
scheidet, um einen Drosseleffekt in dem Hydraulik
steuerventil (3) zu erzeugen und dadurch die Geschwin
digkeit des Hydraulikzylinders (2) zu steuern.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor als Servomotor (40) ausgebildet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor als Linearmotor (4) ausgebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlereinrichtung (30 bis 34) die Eingabe
information von außen hinsichtlich eines Geschwindig
keitssteuerungsmusters des Schaltungsunterbrechers
in ein elektrisches Signal umwandelt, um den Motor
(4, 40) entsprechend den Schließ- und Unterbrechungs
befehlen anzutreiben.
7. Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor als Servomotor (40) ausgebildet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlereinrichtung (30 bis 34) eine erste
Einrichtung (32, 33, 34) aufweist, um Information
hinsichtlich eines Betriebsgeschwindigkeits-Steuerungs
musters für den Schaltungsunterbrecher auf der Basis
von Information für Spannung und Strom der durch den
Schaltungsunterbrecher zu schützenden Versorgungslei
tung zu erzeugen,
und daß eine zweite Einrichtung (30) vorgesehen ist,
um das Geschwindigkeitssteuerungsmuster in ein elek
trisches Signal umzuwandeln, um einen Motor (4, 40)
in Abhängigkeit von den Schließ- und Unterbrechungs
befehlen anzutreiben.
9. Anordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor als Servomotor (40) ausgebildet ist.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4887511A (en) | 1989-12-19 |
CH674102A5 (de) | 1990-04-30 |
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