DE7228393U - Antriebseinrichtung, bei welcher ein Kolben durch Explosion einer Ladung in einem Zylinder bewegt wird - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. , Baden (Schweiz)

Antriebseinrichtung, bei welcher ein Kolben durch Explosion

einer Ladung in einem Zylinder bewegt wird

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung, bei welcher ein Kolben durch Explosion einer Ladung in einem Zylinder bewegt wird, insbesondere für den Antrieb elektrischer Schaltgeräte.

Es ist bekannt, elektrische Schaltgeräte mit sogenannten Explosionsantrieben zu versehen, wobei letztere so ausgebildet sind, dass in einem Zylinder von kreisförmigem Querschnitt ein Antriebskolben angeordnet ist (vgl. z.B. DT-OS 2 100 628). Bei derartigen Antrieben zeigt sich insofern

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ein ungünstiger Bewegungsablauf bei hoher Werkstoffbeanspruchung, da infolge der sehr hohen Brenngeschwindigkeit der Treibladung, die Brenndauer wesentlich kürzer ist als die für die meisten elektrischen Schaltgeräte zweckmässige und sinnvolle Zeitspanne für den Arbeitshub.. Da ausserdem bei wirtschafltich tragbaren Grossen der Treibladung die Explosionsgasmenge relativ gering ist, fällt der Druck der Explosionsgase im Antriebsraam während des Arbeitshubes infolge der Volumenvergrösserung des Antriebsraumes sehr steil ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Gruade, eine Lösung anzügeben, bei welcher Druck- und Bewegungsverlauf besser aufeinander abgestimmt sind, so dass sich eine günstigere Kraft-Hub-Charakteristik, z.B. ein über den Hub praktisch konstanter • Kraftverlauf, für die eingangs erwähnte Antriebseinrichtung ergibt« Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Zylinderinnenraum einen rechteckigen Querschnitt besitzt, welcher sich in Arbeitshubrichtung stetig vergrössert, und dass •der Kolben Mittel aufweist, die während des Arbeitshubes einen zumiidest quasidichten Abschluss zwischen dem Kolben und der Zylinderinnenwand sicherstellen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

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Hierbei stellen -

Fig. 1 einen Aufrissschnitt der Antriebseinrichtung und

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie A-A in Fig. 1 dar.

In Fig. 1 ist der Antriebskolben 1 im Zylinderinnenraum 2 untergebracht. Letzterer besitzt einen nach oben stetig grosser werdenden rechteckigen Querschnitt. Zu diesem Zwecke sind im kreiskegelförmigen Gehäuse 3 vier segmentartige Teile 2a bis 2d eingesetzt. Je zwei dieser Teile-2a, 2b bzw. 2c. 2d sind unter sich gleich. Dadi-xcn besitzt der Zylinderinnenraum 2 zwei keilförmige und zwei parallele Mantelflächen, wobei erstere von den Teilen 2c, 2d und letztere von den Teilen 2a, 2b gebildet werden. Das Gehäuse 3 ist oben mit einem Lagerflansch 4, in welchem die Kolbenstange la des Kolbens geführt ist, verschlossen. Unten besitzt das Gehäuse 3 eine Oeffnung 5, welche dem Einlass der Explosionsgase dient. An die Oeffnung 5 ist ein nicht näher dargestellter Brennraum mit Zündeinrichtung und Treibstoffmagazin bekannter Art angeschlossen. Der Kolben 1 besitzt zum Abdichten zwei Dichtklappen 6, welche um Bolzen 7 schwenkbar gelagert sind. Zumindest in der fest ausgezogenen, unteren Endstellung (Ausgangsstellung) sind die Dichtklappen 6 durch die Feder 8 an die

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Teile 2c, 2d gedrückt. Die Klappen 6 sind gegen die Teile 2a; 2b durch in entsprechende Nuten eingelegte Stücke 10, z.B. aus Stahl abgedichtet. Zum Andrücken der Stücke 10 an die zueinander parallelen Flächen der Teile 2a, 2b können, wie Fig. 2 näher zeigt, zwischen den Stücken 10 und dem Nutgrund federnde Glieder, z.B." V/ellfederbänder 9 eingele>yc sein. Oben in der Nähe der Schwenkachsen sind die Dichtklappen 6 gegeneinander durch ein den Zwischenraum ausfüllendes stählernes Element 11 abgedichtet.

Die beim Zünden einer Treibladung entstehenden Explosionsgase werden durch die Oeffnung 5 zugeführt und schieben den Kolben I in die strichliert angedeutete obere Endstellung. Hierdurch wird das nicht näher dargestellte elektrische Schaltgerät, das in an sich hekannter Weise mit der Kolbenste.ige la Verbunds ist, in der gewünschten Richtung angetrieben. Während des Arbeitshubes sind die Dichtklappen 6 durch den Gasdruck an die Teile 2c, 2d gedrückt. Zugleich findet dadurch eine stetige Vergrösserung der wirksamen Kolbenfläche statt, durch welche erreicht wird, dass trotz des sinkenden Antriebs.iruckes infolge Volumenvergrösserung des Raumes unterhalb des Kolbens 1 die Antriebskraft praktisch konstant bleibt. In bz\:. kurz vor aeroberen Endstellung werden die Entlüftungsöffnungen 12 freigegeben, so dass die Explosionsgase durch die Oeffnungen 12 und

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die Oeffnungen 13 im Lagerflansch M- ins Freie entweichen können, Soll das; Schaltgerät auch in der Gegenrichtung durch eine Antriebseinrichtung der vorgeschlagenen Art an getrieben werden, so wird für jede Schaltrichtung eine Einrichtung vorgesehen, wobei dann jeweils die eine durch andere in die Ausgangslage rückgeführt wird.

Claims (3)

1. Antriebseinrichtung, bei welcher ein. Kolben durch Explosion einer Ladung in einem Zylinder bewegt wird, insbesondere für den Antrieb elektrischer Schaltferäte, dadurch p-.ekennzeichnet, dass der Zylinderinnenraum (2) einen rechteckigen Querschnitt besitzt, welcher sich in Arbeitshirbrichtung stetig vergrössert, und dass der Kolben (1) Kittel (6) besitzt, die während des Arbeitshubes einen zumindest quasidichten Abschluss zwischen dem Kolben und der Zyljnderinnenwand sieherstellen.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder aus einem kegelförmigen Gehäuse (3) besteht, in welches vier segmentartige Teile (2a bis 2d) eingesetzt sind, derart, dass sie einen Zylinderinnenraum (2) mit zwei keilförmigen und zwei parallelen Mantelflächen bilden.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) zwei schwenkbar gelagerte Dichtklappen (6) aufweist, welche zumindest in der Ausgangs-

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Stellung unter Federwirkung (8) den keilförmigen Mantelflächen anliegen.

l\. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die segment artigen Teile (2a bis 2d) mindestens eine Entlüftungsöffnung (12) aufweisen, über welche die Antriebsseite des Zylinders gegen und am Ende des Arbeltshubes mit dem Freien verbunden ist.

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