DE592057C - Schalter mit Lichtbogenloeschung und Betaetigung durch Druckgas - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schalter mit

durch ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium beeinflußten Unterbrechungsstellen, welches gleichfalls für die Ein- und Ausschaltung benutzt wird.

Bei Schaltern dieser Art ist es erforderlich, daß nach der Einleitung des Einschalt Vorganges die Einschaltbewegung zwangsläufig vollendet wird, unbeeinflußt von der Einwirkung des Betätigungsschalters. Dies ist erforderlich, weil sonst die Betätigung unterbrochen werden könnte, bevor der Schalter die Einschaltbewegung vollendet hat, aber in einer Stellung, in welcher die Schaltkontakte schon berühren würden. Da der Schalter unter Umständen wieder in die Ausschaltstellung zurückginge und dabei den Stromkreis unterbrechen würde, ohne Beeinflussung der Unterbrechungsstellen durch das unter Druck stehende gasförmige Medium, so würde er beschädigt.

Beim Ausschalten des Schalters, sei es durch Einwirkung des Betätigungsschaltcrs oder der Relaisauslösung, ist es notwendig, daß die Einwirkung des unter Druck stehenden gasförmigen Mediums die Unterbrechungsstellen so lange beeinflußt, bis der Schalter die Ausschaltung vollendet hat, unbeeinflußt von der Einwirkung des Betätigungsschalters oder der Relaisauslösung, weil sonst bei zu frühzeitigem Aufhören der Blaswirkung des gasförmigen Mediums auf die Unterbrechungsstellen der Schalter Schaden leiden würde.

Die Vollendung der Schaltbewegung nach der Einleitung der Ein- oder Ausschaltbewegung des Schalters wird erfindungsgemäß dadurch erzwungen, daß das Einschaltventil bzw. das Ausschaltventil durch Einwirkung von mechanischen Gliedern oder von durch ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium betätigten Gliedern erst nach Vollendung der Ein- oder Ausschaltbewegung abgeschaltet wird.

Beim Ansprechen eines Relais ist es von großem Nutzen, daß dasselbe die Ausschaltung des Schalters bewirken kann, unbeeinflußt von der Einwirkung des Betätigungsschalters, d. h. daß durch letzteren die Ausschaltung des Schalters nicht verhindert werden kann, falls beim Einschalten des Schalters auf Überstrom oder Kurzschluß der Betätigungsschalter nach dem Einschalten des Schalters noch auf der Einschaltstellung belassen würde.

Wenn beim Einschalten des Schalters auf Überstrom oder Kurzschluß die Relaisauslösung den Schalter sofort zum Ausschalten bringt, ist es erforderlich, daß nach dieser Ausschaltung die Einwirkung des Betätigungsschalters aufgehoben wird, falls dieser noch auf der Einschalt- · Stellung belassen würde, da sonst der Schalter pumpen würde, was bei Überstrom oder Kurzschluß zu dessen Vernichtung führte.

Dies wird ebenfalls beim vorliegenden Schalter dadurch erreicht, daß seine Steuerungseinrichtung derart angeordnet ist, daß einerseits bei selbsttätiger Ausschaltung des Schalters durch Relaiswirkung (Maximalstrom oder Nullspannung) das Einschaltventil erst nach Vollendung des Ausschaltvorganges freigegeben wird und anderseits bei eingeleitetem Einschaltvorgang die selbsttätige Auslösung erst nach vollendeter Einschaltung erfolgen kann.

Auf der Zeichnung sind zwei beispielsweise . Ausführungsformen des Schalters dargestellt.

Fig. ι und 2 sind Längsschnitte durch eine erste Ausführungsform mit mechanischen Verriegelüngsgliedern, wobei Fig. 1 den Schalter in der Ausschaltstellung und dessen Betätigungsschalter in der Einschaltstellung und Fig. 2 den Schalter in der Einschaltstellung und seinen Betätigungsschalter in der Ausschaltstellung veranschaulichen.

Fig. 3 und 4 sind ebenfalls Längsschnitte dvrrch die zweite Ausführungsform mit pneumatischer Verriegelungsvorrichtung, wobei in Fig. 3 der Schalter in der Ausschaltstellung und dessen Betätigungsschalter in der Einschaltstellung und in Fig. 4 der Schalter in der Einschaltstellung und dessen Betätigungsschalter in der Ausschaltstellung gezeigt werden.

Bei beiden Ausführungsformen (Fig. 1 bis 4) sind folgende Bestandteile vorhanden:

Unterbrechungsstellen 2, 3, ein Druckbehälter 4 mit einem gasförmigen Medium, z.B. Druckluft, ein elektropneumatisches Einschaltventil 5, ein elektropneumatisches Ausschalt ventil 6, der Betätigungsschalter 7, ein Maximalstromrelais 8, ein Schaltmagnet 9 mit elektromagnetischem Sperriegel 10, eine Stromquelle 11, welche den Strom für die Steuerungseinrichtung liefert, ein Zylinder 12, welcher mit dem Einschaltventil 5 über eine Druckleitung 14 und einen Hohlraum des Isolators 15 verbunden ist, ein Einschaltkolben 13, der im Zylinder 12 angeordnet und mit der Unterbrechungsstelle 3 durch eine Stange 20 mechanisch verbunden ist, eine im Zylinder 12 vorgesehene Ausschaltfeder 16, ein Riegel 18, der den Kolben 13 in der Einschaltstellung feststellt und unter der Ein-. wirkung einer. Feder 17 steht, die ihn in die Verriegelungsstellung bringt, ein Ausschaltzylinder 44, der mit dem Ausschaltventil 6 über eine Leitung 22 und den Hohlraum eines Isolators 23 mit dem Ausschaltventil 6 in Verbindung ist, ein im Zylinder 44 angeordneter Avisschaltkolben 24, welcher auf den Riegel 18 einwirkt und einerseits ihn frei läßt, in die Verriegelungsstellung zu kommen, falls er selbst durch eine Feder 45 niedergedrückt wird, anderseits ihn aus dieser Verriegelungsstellung entfernt, wenn er selbst durch das Druckmedium

50. aus dem Behälter 4 gehoben wird.

Das Einschalt ventil 5 der ersten Ausführungsform besitzt Hilfskontakte 19, durch welche beim Einschalten dieses Ventils 5 die Steuerstromzuleitung 100 über die Halteleitung 105 unmittelbar an dessen Erregerwicklung gelegt wird und dadurch dieses Ventil 5 offen hält. Die Kontakte 19 können aus der Schließstellung durch ein mit der Kolbenstange 20 verbundenes Gestänge 21 entfernt werden. Das Ausschaltventil 6 ist ebenfalls mit Hüfskontakten 26 ausgerüstet, durch welche beim Ansprechen des Ventils dessen Stcuerungswicklung über eine Halteleitung 106 an die Stromquelle 11 unmittelbar angeschlossen wird, damit das Ausschaltventil 6 in der Ausschaltstellung verbleibt. Diese Hilfskontakte 26 werden aber in die Ausschaltstellung durch einen Hebel 27 zurückgebracht, der mit der Stange 21. in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der ersten Ausführungsform (Fig. ι und 2) ist folgende:

In Fig. ι befindet sich der Betätigungsschalter 7 in der Einschaltstellung »Ein«, wodurch das elektropneumatische Einschaltventil 5 über die Leitung 101 erregt wird, dessen Ventil geöffnet, und dadurch den Einschaltkolben 13 mit Druckgas beaufschlagt. In dieser Figur ist angenommen, daß das Druckmedium den Kolben 13 erst aus der Ausschaltstclhmg nach oben zu bewegen beginnt und entgegen der Wirkung der Feder 16, den auf der Kolbenstange 20 befestigten Kontaktstift 3 in die Einschaltstellung bringt. In dieser Stellung, wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Kolben durch den Riegel 18 gegen ein Zurückgehen festgestellt. Dank den Hüfskontakten 19, welche das Ventil 5 offenhalten, vollendet der Schalter seine Einschaltbewegung unbeeinflußt, ob der Betätigungsschalter 7 bis zum vollendeten Einschalten des Schalters 1 eingeschaltet bleibt oder nicht. Am Ende der Einschaltbewegung des Schalters 1, nachdem der Kolben 13 durch den Riegel 18 gegen ein Zurückgehen festgestellt ist, wird das Einschalt ventil 5 und die mit demselben verbundenen Schließkontakte 19 von dem Rückstellgestänge 21 zurückgestellt, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht wird; die Hilfskontakte 19 öffnen die Halteleitung 105; das elektromagnetische Ventil 5 schließt die Zuleitung vom Druckbehälter 4 ab und verbindet die. Druckleitung 14 zum Einschaltkolben 13 mit der Atmosphäre, wodurch das Druckmedium aus dem Einschaltzylinder 12 entweicht.

In Fig. 2 ist der Schalter i in der Einschaltstellung dargestellt, in einem Moment aber, in welchem das eine der beiden Relais 8 augesprechen hat, wodurch über dessen SchlicB-kontakt die Steuerstromzuleitung 100 mit der Leitung 104 verbunden wird und damit ein Ansprechen des Schaltmagneten 9 und der Steuerwicklung des Ausschaltventiles 6 bewirkt, no Durch das öffnen des letzteren strömt das Druckmedium aus dem Druckbehälter 4 einerseits unter den Ausschaltkolben 24 und anderseits in den Hohlraum 25 unter die Unterbrechungsstellen 2 und 3. Dadurch wird der Ausschaltkolben 24 nach oben gedrückt und der Riegel 18 entgegen der Federwirkung 17 nach rechts verschoben, wodurch der Kontaktstift 3 unter der Wirkung der Feder 16 in die Ausschaltstellung gebracht wird. In Fig. 2 ist angenommen, daß das Druckmedium erst durch die Druckleitung 22 zu strömen beginnt und

daher der Atisschaltkolben sich erst im nächsten Moment aufwärts zu bewegen beginnt. Dank den Hilfskontakten 26 verbleibt das Ausschaltventil 6 in der geöffneten Stellung, unbeeinflußt 5 ob der Betätigungsschalter 7 bis zur Vollendung der Ausschaltbewegung des Schalters 1 eingeschaltet bleibt oder nicht. Das Druckmedium bläst das Schaltfeuer bis zur völligen Stromtrennung aus.

Am Ende der Ausschaltbewegung des Schalters ι wird das Ausschaltventil 6 und die mit demselben verbundenen Hilfskontakte 26 von der Rückstellstange 21 über den Hebel 27 zurückgestellt (wie aus Fig. 1 ersichtlich), wodurch die Hilfskontakte 26 die Halteleitung 106 öffnen und das Ventil 6 die Zuleitung 22 vom Druckbehälter 4 absperrt.

Beim Ansprechen eines Relais 8 wird gleichzeitig über Leitung 104 sowohl der Schaltmagnet 9 wie das Ausschaltventil 6 erregt. Durch das Erregen des Schaltmagneten 9 werden die Hilfskontakte 28 betätigt und die Einschaltleitung 101 vom Einschaltventil 5 abgetrennt, wodurch erreicht wird, daß die Einwirkung des Betätigungsschalters 7 die Abschaltung des Schalters 1 bei Relaisauslösung nicht behindern kann.

Beim Ansprechen des Schaltmagneten 9 wird derselbe am Ende des Hubes durch den unter Wirkung der Feder 29 stehenden Sperriegel 10 gegen ein Zurückgehen festgestellt, wodurch die Einwirkung des Betätigungsschalters 7 für eine neue Einschaltung so lange aufgehoben bleibt, bis durch Verbringen des Betätigungsschalters 7 auf die Stellung R die Erregung des Entriegelungsmagneten 10 den Schaltmagneten 8 frei macht und derselbe unter Wirkung der Feder 30 in die Anfangsstellung zurückschaltet und die Einschaltleitung 101 an das Einschaltventil 5 anlegt. Erst dadurch ist eine neue Einschaltung des Schalters 1 vom Betätigungsschalter 7 wieder möglich.

Bei der zweiten Ausführungsform (Fig. 3 und 4) ist der Zylinder 12 mit einem Rückstellzylinder 33 des Einschaltventiles 5 durch einen Kanal 31 und den Hohlraum eines Isolators 32 verbunden, wobei der Einschaltzylinder 13 den Verbindungskanal 31 steuert. Ein Druckschalter 36 dient zum Offenhalten des Ausschaltventils 6, indem derselbe sich durch den Druck der Strömung des Druckmediums schließt und dadurch die Halteleitung 106 an das Ausschaltventil 6 gelegt wird. Das letztere verbleibt in der geöffneten Stellung bis die Strömung aufhört. Ein Ventilkörper 37 ist an der Kolbenstange 20 angebracht, und wird auf seinen Sitz gedrückt, wenn der Kontaktstift 3 sich in der Ausschaltstellung befindet.

Die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform ist nun folgende:

In Fig. 3 befindet sich der Schalter in Ausschaltstellung, aber im Begriffe einzuschalten, der Betätigungsschalter in der Einschaltstellung, das Einschaltventil 5 ist erregt und offen. Nach dem völligen Einschalten des Schalters 1 wird die Rückstellung des Einschaltventiles durch den Kolben 12, der den Verbindungskanal freigibt, und den Zylinder 35 bewerkstelligt. Das Einschaltventil kommt in die Abschlußstellung und die Hilfskontakte 19 in die Offenstellung zurück.

In Fig. 4 ist veranschaulicht, wie die Ausschaltung des Schalters 1 vom Betätigungsschalter 7 aus eingeleitet wird. Der Schalter 1 befindet sich noch in der Einschaltstellung, das Ausschaltventil 6 ist durch den auf Stellung »aus« befindlichen Betätigungsschalter geöffnet, wodurch das Druckmedium in den Hohlraum 25 unter die Unterbrechungsstellen 2 und 3 strömt. Das zwangsläufige Offenhalten des Ausschaltventiles 6 wird durch den Druckschalter 36 erreicht, indem derselbe durch den Druck der Strömung des Druckmediums schließt und dadurch die Halteleitung 106 an das elektropneumatische Ausschaltventil 6 gelegt wird. Das letztere verbleibt in der geöffneten Stellung bis der Schalter die Ausschaltbewegung vollendet hat, wobei die Ausströmung des Druckmediums durch das Ventil 37 unterbrochen und der Druckschalter geöffnet wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schalter mit Lichtbogenlöschung und Betätigung durch Druckgas, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einleiten der .Ein- oder Ausschaltbewegung des Schalters die Vollendung der Schaltbewegung dadurch erzwungen wird, daß das Ein- (5) bzw. das Ausschaltventil (6) durch die Einwirkung mechanischer (21, 27) oder durch Druckgas betätigter Glieder (33, 36, 37) erst nach Vollendung der Ein- oder Ausschaltbewegung abgeschaltet wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei selbsttätigem Ausschalten des Schalters durch Relaiswirkung (Maximalstrom oder Nullspannung) das Einschaltventil (5) erst nach Vollendung des Ausschaltvorganges freigegeben wird, und daß bei eingeleitetem Einschaltvorgang die selbsttätige Auslösung erst nach vollendeter Einschaltung erfolgen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen