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DE7528983U - Hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter

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Publication number: DE7528983U
Application number: DE19757528983
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-09-11
Filing date: 1975-09-11
Publication date: 1976-01-02

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 75 G 3780 BRD

Hydraulische Betätigungsvorrichtung
für einen elektrischen Schalter

Aus der DT-OS 2 235 074 ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter, bekannt, der einen aus einem Diffei'entialkolben und einem Zylinder bestehenden Antrieb aufweist. Der Antrieb wird von einer Hauptventileinrichtung gesteuert, die ihrerseits durch eine Vorsteuerventileinrichtung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt ist. Sowohl die Hauptventileinrichtung als auch die Vorsteuerventileinrichtung weisen einen mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren Kolben auf, der ebenso wie der Antriebskolben als Differential· kolben ausgebildet ist. Die bekannte hydraulische Betätigungsvorrichtung erlaubt es, die Kolben der Hauptventileinrichtung und der Vorsteuerventileinrichtung in zwei vom Druck der Druckflüssigkeit unabhängige Vorzugslagen zu überführen.

Die bekannte Betätigungsvorrichtung genügt während des Betriebes auch bei einem Druckabfall im Hydrauliksystem allen Anforderungen hinsichtlich der Tippsicherheit des Schalters. Venn der Druck im Hydrauliksystem auf Null abfällt und gleichzeitig eine mechanische Erschütterung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung, z.B. beim Transport oder bei Wartungsarbeiten, dazu führt, daß die Kolben der Vorsteuerventileinrichtung bzw. der Hauptventileinrichtung aus ihrer Vorzugslage (Endlage) gelangen, so ist die Schaltstellung aller Kolben nicht mehr eindeutig definiert, sobald der Druck im Hydrauliksystem wieder aufgebaut werden soll.

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter mit einem Steuerventil, das oberhalb eines vorgegebenen Druckwertes der

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Hydraulikflüscigkeit in zwei von deren Druck unabhängige Vorzugslagen überführbar ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Betätigungsvorrichtung dieser Art anzugeben, bei der unterhalb des vorgegebenen Druckwertes die Vorzugslage des Steuerventils, das einer bestimmten Endstellung des Steuerventilkolbens entspricht, auch bei mechanischen Erschütterungen eindeutig beibehalten wird. Dies wird neuerungsgemäß durch eine am beweglichen Ventilglied des Steuerventils angreifende, sich an einem ortsfesten Lager abstützende federnde Schnappvorrichtung gelöst.

Durch Anwendung der Neuerung ergibt sich vorteilhaft eine bistabile Kippeinrichtung für die Ventilsteuerung.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel besteht die Schnappvorrichtung aus einer quer zur Bewegungsrichtung des Ventilgliedes geführten federbelasteten Kugel und einer am Ventilglied angeordneten Kugelrast.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Neuerung ist die Schnappvorrichtung als eine am Rand eingespannte Schnappmembran ausgebildet, deren Mitte mit dem Ventilglied verbunden ist.

Dabei kann der Rand der Schnappmembran an einem elastisch aufweitbaren Ring gelagert sein, der seinerseits ortsfest gehaltert ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Neuerung enthält die Schnappvorrichtung mindestens eine Formfeder, die besonders vorteilhaft aus Federdraht bestehen kann.

Schließlich ist eine weitere Ausführungsform der Neuerung als vorteilhaft anzusehen, bei der die Schnappvorrichtung aus mindestens einer zwischen dem ortsfesten Lager und dem beweglichen Ventilglied quer zu dessen Bewegungsrichtung angeordneten, vorgespannten Blattfeder besteht.

Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Neuerungsgedankens beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

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Die Figur 1 zeigt schematisch in einem Schnitt durch ein Steuer-^ ventil für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung eine Schnappvorrichtung mit einer federbelasteten Kugel.

Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch in einem Schnitt und einer zugehörigen Draufsicht eine als Schnappmembran ausgebildete Schnappvorrichtung.

Die Figur 4 zeigt eine- eine Blattfeder enthaltende Schnappvorrichtung für ein im Schnitt dargestelltes Steuerventil.

Die Figur 5 zeigt in einer Draufsicht eine Formfeder für eine Schnappvorrichtung gemäß der Neuerung, die aus Federdraht besteht.

Die Figuren 6 und 7 zeigen in einem Schnitt durch ein Steuerventil und in einer zugehörigen Draufsicht eine andersgeartete Formfeder für die Schnappvorrichtung.

Die Figur 1 zeigt ein Steuerventil 1, dessen ortsfestes Gehäuse 2 einen Ventilsitz 3 aufweist, der mit einem Ventilkörper 4 zusammenwirkt .

Der Ventilkörper 4 sperrt in der dargestellten Lage den Durchfluß der aus einer Bohrung 5 bereitgestellten Hydraulikflüssigkeit zu seiner axialen Bohrung 6. Durch Verschieben einer mit dem Ventilkörper 4 verbundenen Betätigungsstange 7 in Pfeilrichtung 8 entgegen der Kraft einer Druckfeder 13 wird Hydraulikflüssigkeit aus der Bohrung 5 zum Auslaß 6 geführt, weil der Ventilkörper 4 vom zugehörigen Ventilsitz 3 abhebt. Dabei werden die die Ventilkörper 4 mantelseitig berührenden Kugeln 9, 10 gegen die Schrägflächen ■ 11 von Federn 12 belastet geführt. In dieser Lage überwiegt die Axialkraft der Kugeln 9» 10 gegenüber der Kraft der Feder 13.

Dadurch wird die Lage des Ventilkörpers 4 auch bei Erschütterungen eindeutig in der Offen- bzw. der Schließstellung beibehalten.

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Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch ein Steuerventil für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung eines elektrischen Schalters, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalters. Hierbei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Ventilkörper 4 ist hierbei als Kegelventil ausgeführt. Die am Ventilkörper 4 als bewegliches Ventilglied des Steuerventils angreifende Schnappvorrichtung besteht aus einer am Rand eingespannten Membranfeder 20, deren Mitte 21 mit dem Ventilkörper 4 verbunden ist. Der Rand 22 der Membranfeder 20 ist in einem elastisch aufweitbaren Ring 23 gelagert, der seinerseits in einer Nut 24 ortsfest gehaltert ist.

Bei einer Bewegung des Ventilkörpers 4 in Pfeilrichtung .8 schnappt die Membranfeder um, so daß sich eine bistabile Kippeinrichtung für das Ventilglied ergibt. Je nach Lage des Ventilkörpers 4 wird der Durchfluß der von der Bohrung 5 bereitstehenden Hydraulikflüssigkeit zum Auslaß 6 freigegeben oder gesperrt.

Die Figur 4 zeigt in einer der Figur 2 ähnlichen Darstellung eine Schnappvorrichtung mit zwei sich diametral gegenüberstehenden Blattfedern 30, die in ähnlicher Weise wie die Schnappmembran 20 arbeiten. Auch hierbei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Eine etwas andere Schnappvorrichtung gemäß der Neuerung enthält mindestens eine aus Fig. 5 ersichtliche Formfeder 40, die anstelle der Blattfeder 30 in Fig. 4 eingesetzt werden kann. Die Formfeder 40 besteht vorteilhaft aus Federdraht. Sie ist im wesentlichen V-förmig gebogen.

Ebenfalls Federn aus Federdraht enthält die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Schnappvorrichtung für ein Steuerventil in einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter. Hierbei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Ventilkörper 4 wirkt bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Zylinderkörper 50 zusammen, der einen ringförmigen Wulstbereich 51 aufweist. Der Wulstbereich 51 wirkt mit zwei im wesent-

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lichen langgestreckten Federstäben 52 zusammen, die bei einer Bewegung des Ventilkörpers 6 in Pfeilrichtung 8 über den größten Durchmesser des wulstförmigen Bereiches 51 durch Biegung gelangen und so eine Schnappvorrichtung bilden.

Durch Anwendung der Neuerung ergibt sich der Vorteil, daß das Steuerventil auch bei Ausbleiben einer Steuerungskraft die jeweils eingenommene Lage auch bei Erschütterungen beibehält.

7 Ansprüche
7 Figuren

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Claims

SchutzansprüoheJ

1. Hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Sohalter mit einem Steuerventil, das oberhalb eines vorgegebenen üruokwertes der Hydraulikflüssigkeit in zwei von deren Druck unabhängige Vorzugslagen überfUhrbar ist, gekennzeichnet durch eine am beweglichen Ventilglied (4) des Steuerventils (1) angreifende, sich an einem ortsfesten Lager (2) abstützende federnde Sohnappvorrichtung (10, 11, 12j 20} 30; 40} 51, 52).

2, Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappvorrichtung aus einer quer zur Bewegungsrichtung des Ventilgliedes (4) geführten, federbelasteten · Kugel (10) und einer am Ventilglied angeordneten Kugelrast (11) besteht.

3. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß die Schnappvorrichtung als eine am Rand (22) eingespannte Schnappmembran (20) ausgebildet ist, deren Mitte (21) mit dem Ventilglied (4) verbunden ist.

4. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (22) der.Schnappmembran (20) in einem elastisch aufweitbaren Ring (23) gelagert ist, der seinerseits ortsfest gehaltert ist.

5· Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappvorrichtung mindestens eine Formfeder (40; 52) enthält.

6. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (40, 52) aus Federdraht besteht.

7. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappvorrichtung aus mindestens einer zwischen dem ortsfesten Lager (2) und dem beweglichen Ventilglied

(4) quer zu dessen Bewegungsrichtung angeordneten, vorgespannten Blattfeder (30) besteht.

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