DE3833484A1 - Antriebsvorrichtung fuer ein elektrisches schaltgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere Trenn- bzw. Er­ dungsschalter für Hochspannung, mit einer Hydraulikpum­ pe, die Druckmittel für eine umsteuerbare Kolben-Zylin­ deranordnung liefert und deren Linearbewegung auf eine Schaltgerätewelle umgeleitet wird.

Ein solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der deut­ schen Patentanmeldung P 37 10 376 bekannt. Der dort ver­ wendete Fluiddruckerzeuger, eine Zahnradpumpe, hat den Nachteil, daß eine absolute Dichtheit zwischen Druck- und Saugseite im Stillstand und während des Betriebes prinzipiell nicht gegeben ist.

Dieser Effekt wird bei höheren Temperaturen durch die Viskositätsabnahme des Fluids noch verstärkt, was zur Folge hat, daß der geforderte, mit relativ niedrigen Drehzahlen betreibbare Handnotantrieb nur noch bis ca. + 25° Celsius wirksam ist.

Die geschilderten Nachteile führen zu folgender Aufga­ benstellung;
eine Hydraulikpumpe für die eingangs genannte Antriebs­ vorrichtung derart auszulegen, daß diese gegen Viskosi­ täts- bzw. Drehzahländerungen weitestgehend unempfind­ lich ist.

Die Lösung gelingt mit den Merkmalen des Anspruches 1, nämlich ganz allgemein durch die Verwendung einer Kol­ benpumpe.

Im Regelfall wird eine Kolbenpumpe über ein Saug- bzw. ein Druckventil gesteuert, die leckölfrei schließen kön­ nen und deren Öffnungszeiten sich nicht überlagern. Da­ mit ist sichergestellt, daß sowohl bei Motorlauf als auch bei -stillstand kein Druckverlust über das Hydrau­ likpumpenelement stattfindet. Der Handnotbetrieb ist jederzeit, und zwar unabhängig von der Viskosität des Fluids, wirksam.

Für den gegebenen Fall sind solche Pumpen auszuwählen, bei denen die Steuerzeiten der Saug- bzw. Druckventile so sind, daß sich deren Öffnungszeiten nicht überlappen. Ggf. können Pumpen mit mechanischer, anpaßbarer Steue­ rung der Ventile zum Einsatz gelangen.

Die anliegende Figur zeigt ein Funktionsschema der An­ triebsvorrichtung, mit dessen Hilfe die Erfindung näher erläutert werden soll.

Die Antriebssvorrichtung wird von einem Druckerzeugersy­ stem gebildet, das Druckfluid auf die Zylinderseite 16 bzw. 17 einer Kolben-Zylinderanordnung 13, 14 fördert. Der Kolben 14 steht mit der Schalterwelle 15 über ein Zahnradgetriebe in Verbindung.

Der rechts- und linkslaufende Motor 1 (bzw. bei Ausfall der Motor-Versorgungsspannung die einsteckbare Handnot­ kurbel 19) treibt die Antriebswelle 10. Je nach Dreh­ richtung wird das Kolbenpumpenelement 2 oder 3 angetrie­ ben. Die Umsteuerung erfolgt von auf der Antriebswelle 10 aufsitzenden Freiläufen 6 bzw. 7. Der mitnehmende Freilauf treibt den Exzenter 4 oder 5, der das entspre­ chende Kolbenpumpenelement betätigt. Die nicht näher dargestellten Kolbenpumpenelemente 2, 3 sind einerseits an die Saugleitung 18 a, 18 b sowie andererseits an die Druckleitung 16 a, 17 a angeschlossen. Deren Saug- 2 a, 3 a bzw. Druckventile 2 b, 3 b sind den entsprechenden Leitun­ gen zugeordnet. Die Druckleitungen führen zu der Zylin­ derseite 16 bzw. 17 der Kolben-Zylinderanordnung 13, 14 Die Saugleitungen 18 a, 18 b stehen mit dem Niederdruck­ tank 18 in Verbindung.

Die Kolbenpumpenelemente 2, 3 sind von Rückschlagventi­ len 12, 11 überbrückt, die über Steuerleitungen 12 a, 11 a aufsteuerbar sind. Die Schaltung ist so vorgenommen, daß jeweils das, dem nicht arbeitenden Pumpenelement zuge­ ordnete Rückschlagventil vom aufgebauten Druck des ar­ beitenden Pumpenelementes aufgesteuert wird.

Alle Ventile sind federbelastet und schließen in Saug­ leitungsrichtung.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Je nach Drehrichtung der Antriebswelle 10 wird der Frei­ lauf 6 bzw. 7 mitgenommen, während der andere Freilauf überholt wird. Somit wird immer nur ein Kolbenpumpenele­ ment 2, 3 über den Exzenter 4, 5 und den Laufring 8, 9 angetrieben.

Wird z.B. das Kolbenpumpenelement 3 angetrieben, fließt das Fluid aus dem Niederdrucktank 18 über die Sauglei­ tung 18 b, das Kolbenpumpenelement 3 und die Druckleitung 17 a in die Druckseite 17 des Zylinders 13 und beginnt, die Schalterwelle 15 zu bewegen. Die Arbeitsweise des Kolbenpumpenelementes kann so sein, daß das Saugventil 3 a in der Ansaugphase des Kolbens öffnet, etwa durch Unterdruck, und in der Umkehrphase des Kolbens schließt; das Druckventil 3 b durch Überdruck in der Verdichtungs­ phase des Kolbens öffnet und bei Druckabfall selbst­ tätig schließt.

Gleichzeitig mit dem Druckaufbau wird das Rückschlagven­ til 12 entsperrt und gibt den Durchfluß zum Niederdruck­ tank 18 frei (Saugleitung). Während dieser Zeit verharrt das Kolbenpumpenelement 2 in seiner zuvor innegehabten untätigen Stellung. Bei einer Unterbrechung des Motor­ laufes schließen alle Ventile leckölfrei, d.h. bei drucklosem System sind alle Ventile geschlossen.

Bei angetriebenem Kolbenpumenelement 2 läuft das System in umgekehrter Richtung. Unmittelbar vor Erreichen der Endstellungen des Kolbens 14 wird der Motor durch End­ schalter abgesteuert.

Bei Ausfall der Motorversorgungsspannung ist ein Hand­ notbetrieb möglich. Hierzu wird die Welle 10 mit Hilfe einer aufsteckbaren Handkurbel 19 entsprechend verdreht.

Claims (7)

1. Antriebsvorrichtung für ein elektrisches Schalt­ gerät, insbesondere Trenn- bzw. Erdungsschalter für Hochspannung, mit einer Hydraulikpumpe, die Druckmittel für eine umsteuerbare Kolben-Zylinderanordnung liefert, deren Linearbewegung auf eine Schaltgerätewelle umgelei­ tet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydraulikpumpe eine Kolbenpumpe (2, 3) mit gesteuerten Ventilen (2 a, 2 b, 3 a, 3 b) für die Saug- und Druckseite verwendet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerzeiten der Ventile (2 a, 2 b, 3 a, 3 b) so gelegt sind, daß sich deren Öffnungszeiten nicht überlappen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventile (2 a, 2 b, 3 a, 3 b) kolben­ wegabhängig mechanisch gesteuert werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß druckabhängig steuerbare Ventile (2 a, 2 b, 3 a, 3 b) zum Einsatz gelangen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils für die Beaufschla­ gung einer Seite des Kolbens (14) der Kolben-Zylinderan­ ordnung (14, 13) ein Kolbenpumpenelement (2, 3) vorge­ sehen ist und beide Elemente auf eine Antriebswelle (10) angeordnet und über Freiläufe (6, 7) je nach Laufrich­ tung der Antriebswelle (10) mit dieser kraftschlüssig kuppelbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpenelemente (2, 3) über, auf der Antriebswelle (10) aufsitzenden Exzen­ tern (4, 5) antreibbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Kolbenpumpenelementen (2, 3) aufsteuerbare Rückschlagventile (11, 12) parallel geschaltet sind.