DES0044343MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 15. Juni 1955 Bekanntgemacht am 26. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung, betrifft einen Störmelder für durch Flüssigkeit angetriebene elektrische Schalter, bei denen das Schaltglied mit einem Schaltgliedkolben verbunden ist, der durch eine von einem Antriebskolben in Bewegung gesetzte Flüs-. sigkeiit angetrieben .wird. Der Störmelder nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Vorrich- _ tung, welche den Flüssigkeitsdruckverlauf während des Schaltvorganges mit Bezug auf einen Solldruckverlauf vergleicht. Diese Vorrichtung kann den FliüS'Sigkeitsdruckverlauf während der Schaltbewegung in Abhängigkeit von dem Antriebskolbenweg mit an sich bekannten Mitteln, z. B. mit Hilfe eines Indikators, aufzeichnen, diesen dabei entstehenden Kurvenzug mit einem Sollkurvenzug vergleichen und Abweichungen von diesem Sollkurvenzug als Störungen melden, z. B/ ein Signal geben oder eine Steuervorrichtung in Tätigkeit setzen od. dgl. mehr veranlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Die

Fig. ι zeigt schematisch den Schalter im ausgeschalteten, die ' . -

Fig. 2 im eingeschalteten, die

Fig. 3 im gestörten Zustand; die

Fig. 4 dient zur Erläuterung der Funktion des Störmelders an Hand einer schematischen Darstellung einer Kurve, die den Sollflüssigkeitsdruckverlauf in den einzelnen Phasen des Ein- und Ausschaltvorganges veranschaulicht.

6OJ 576/388

S 44343 VIIIb/21 c

In der Fig., ι ist das Schaltglied mit i, der Schaltgliedkolben mit 2 und dessen Zylinder mit 3 beziffert. Die Antriebsflüssigkeit 4, z. B. Öl, beaufschlagt den Schaltgliedkolben 2 auf beiden Seiten. Der Zylinder 3 ist durch die Rohre 5 bis 7 mit dem Antriebszylinder 8 verbunden, dessen Kolben, der Antriebskolben 9, durch eine Kolbenstange 10 mit Kreuzkopf 11 und Pleuelstange 12 hin und her bewegt wird. Die Pleuelstange 12 ist mit dem Bolzen 13 drehbar an den Antriebshebel 14 angelenkt, der um die Welle 15 nach rechts und links gedreht werden kann. Die Welle 15 kann von Hanld oder auch durch einen Motor oder durch einen sonstigen Kraftantrieb elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch usw. angetrieben werden. Wird die Welle im Uhrzeigersinn gedreht, so schaltet der Schalter ein. Bei einer Drehung entgegen dem Uhrzeiger schaltet; der Schalter aus. Zwei Anschläge 16 und 17 begrenzen die Ein- und Ausschaltbewegung des Antriebshebelsi 14 durch Anschlagen an den festen Gegenanschlag 18. Der Antriebshebel .14 trägt eine Indikatorscheibe 19 aus Metall mit einem Sollkurvenzug 20 aus Isolierstoff. Auf der Indikatorscheibe 19 ruht ein Kontaktstift 21, der am Hebelarm 22 befestigt ist. Der Hebelarm 22 besteht aus dem Metallteil 23 und dem Isoliermaterialteil 24, der um den Bolzen 25 drehbar am Rahmen 26 gelagert ist. Der Isoliermaterialteil 24 ist mit den Kolbenstangen 27 und 28 der beiden Kolben 29 und 30 über den Bolzen 31 gelenkig (vgl. die gestrichelten Linien) verbunden. Die beiden Kolben 29 und 30 stehen unter dem Druck von Federn 32 und 33, die sich an den Wänden 34 und 35 der Zylinder 36 und 37 ab-. stützen. Der Zylinder! 36 ist durch die Rohrleitung 38 mit der Seite 39 und der Zylinder 37 durch die Rohrleitung 40 mit der Seite 41 des Antriebszylinders 8 verbunden. Mit 42 ist ein Melder, ζ.,Β. eine Klingel, mit 43 eine Batterie, mit 44 die elektrische Hin- und mit 45 die elektrische Rückleitung zum Störmelder bezeichnet. Die elektrische Leitung 44 ist bei 46 mit dem Antriebshebel 14 und die elektrische Leitung 45 bei 47 mit dem Metallteil 23 des Hebels 22 elektrisch leitend verbunden. Normalerweise arbeitet die Einrichtung so, daß beim Ein- und Ausschalten des Schalters der Kontaktstift 21 auf dem aus Isolierstoff bestehenden Sollkurvenzug 20 läuft, so daß die beiden elektrischen Leitungen-44 und 45 nicht miteinander verbunden werden und daher keine Störung gemeldet wird.

Die Fig. 1 zeigt die Schaltvorrichtung im ausgeschalteten Zustand. Dabei steht der Hebel 14 mit

, der Indikatorscheibe 19 ebenso wie der Aniriobskolbeni 9 in seiner rechten Endstellumg. Der Kontaktstift2i ruht auf dem Punkt49 des Sollkurvenzugesi20. Ferner liegt der Anschlags am Gegenanschlag 18. Der Schaltstift 1 und der Schaltstiftkolben 2 haben, ihre untersten Stellungen eingenommen. Zum Zwecke des Einschaltens wird der Antriebshebel 14 im Uhrzeigersinn gedreht, bis der Anschlag 16· am Gegenanschlag 18 anliegt. Dabei wird der Antriebskolben 9 nach links geschoben, was bewirkt, daß der Schaltstiftkolben 2.durch!das Öl nach oben bewegt und der Schaltstift 1 in das Gegenkontaktstück 48 eintritt. Die Bewegung des Antriebskolbens 9 verursacht auch eine Bewegung der Antriebsflüssigkeit, des Öls in den Rohrleitungen 38 und 40 sowie in den Zylindern 36 und 37, dessen Kolben 29 und 30 unter dem sich ändernden Öldruck und unter dem Einfluß der Federn 32 und 33 den Hebel 23 um das Lager 25 derart drehen, daß der Kontaktstift 21 während der Bewegung der Indd.katorscheibe 19 nach links auf dem oberen Sollkurventeil aus Isolierstoff an dem Wege über die Punkte 50, 51, 52, 53 bis zum rechten Endpunkt 54 gleitet. Den eingeschalteten Zustand zeigt die. Fig. 2. Wird der Schalter ausgeschaltet, so muß der Antriebshebel 14 wieder in did Stellung nach der Fig. 1 gebracht werden. Dabei gleitet der Kontaktstift 21 auf der sich nach rechts bewegenden Indikatorscheibe 19 über den unteren Sollkurvenzug 50', 51', 52', 53' in die Stellung49 zurück.

Die Fig..3 zeigt die Schaltvorrichtung in dem Augenblick, in.dem sie eine Störung meldet. Es sei angenommen, daß der Schalter eingeschaltet war und ausgeschaltet werden sollte. Der Antriebshebel 14 ist bis zur Mitte nach rechts gedreht worden. Der Schaltgliedkolben 2 konnte seine Ausschaltbewegung nicht ausführen, weil der Schaltstift ι in dem Tulpenkontaktstück 48 festgeklemmt ist. Infolgedessen strömt kein Öl durch die Rohre 5, 6, 7, sondern nur durch die Rohre 38 und 40, aber in anderer Menge als bei einer normalen Schaltung. Der Stift 21 ist von der Isolierstoff-Sollkurve 20 nach innen abgewichen und macht Kontakt mit dem inneren Metallteil 46 der Indikatorscheibe 19. Tritt beim Einschalten eine Unregelmäßigkeit auf, so wird auch eine Störung gemeldet, weil der Schaltstift 21 von der Sollkurve 20 nach außen abweichen und Kontakt mit dem äußeren Metallteil 19 , der Indikatorscheibe 19 machen würde.

Gemäß der weiteren Erfindung ist das Flüssigkeitsvolumen, das der Antriebszylinder 9 beim Ein- bzw. Ausschalten bewegt, größer als das Flüssigkeitsvolumen, das nötig ist, um den Schaltstift, 1 in seine Endlagen zu bringen, d.,h. also, daß der Antriebszylinder 9 eine größere Flüssigkeitsmenge vor sich her schiebt, als der Schaltgliedkolben 2 zur Erreichung seiner Endstellung benötigt. Sobald der Antriebskolben 9 in Bewegung gesetzt wird, steigt der Druck im öl 4 bis zum Punkt 50 (19. Fig. 4). Jetzt beginnt der Schaltstirftkolben seine Aufwärtsibewegung. Nach der Überwindung der Massenträgheit des sich in Bewegung setzenden Schaltstiftkolbens2 und dem Schaltstift 1 sinkt der Druck auf den Wert 51. In dem Augenblick, in dem der Schaltstift 1 in das Tulpenkontaktstück eindringen will, schnellt der Druck auf den Wert 52. Es entsteht 'in einem Zweig der Flüssigkeitsleitung ein erheblicher Überdruck und im anderen Zweig ein ebensolcher Unterdruck. Das kommt in der Sollkurve durch den Teil 51, 52 zum Ausdruck. In dem Rohr 3, 5 herrscht z. B. beim Einschalten ein Überdruck zu dem besonderen Zweck, den

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Schaltstift ι kräftig in das Tulpenkontaktstück hiiieinizudrücken:. Nachdem der Schalitgliedkoliben seine Endstellung erreicht hat, 52, wird die Flüssigkeit wegen der unvermeidlichen Leckverluste zwischen den Kolben- und den Zylinderwänden von der Überdruckseite, also aus dem Rohr 3, mach der Unterdruckseite, also in das Rohrsystem 6,, 7, übertreten, und dabei wird der Kolben 9 weiterbewegt, bis der Anschlag! 16 am Anschlag 18 anliegt. Dieser Bewegungsvorgang ist in der Sollkurve durch die Linie 52—53 dargestellt. Anschließend gleicht sich . der Überdruck nach einiger Zeit aus, ohne daß sich der Kolben 9 bewegt (Linie 53·—54).

Beim Öffnen des Schalters spielen sich die Druckvorgänge analog ab. Es entspricht Punkt 50' dem Öffnen des Kontaktes, die Linie 50' bis 53' der Bewegung des Schaltstiftes 1 und des Schaltstiftko'lbenis in die Ausischaltstellung, die Linie 51'—52' dem Druckanstieg beim Erreichen der Endlage, die Linie 52'—53'—49 dem Abklingen des Überdruckes.

Bei 49 ist der anfängliche Zustand wieder erreicht.

Bei Störungen weicht der Kontaktstift von dieser vorgeschriebenen Linie, wie oben angegeben, ab. Befindet sich z.B. in der Flüssigkeitsleitung eine Luftblase von störender ^!Größe, so wird die Luft komprimiert, d. h. der Kolben 9 wird eine Bewegung ausführen, ohne daß sich der Kolben 2 bewegt. Dann hat der Kolben 9 einen Vorlauf gegenüber dem Kolben 2. Das kommt durch die Linie 49—50'" zum Ausdruck.

Eine andere Störung kann darin bestehen, daß der Schaltstift in der Ausschaltstellung festgeklemmt ist und die Einschaltung dadurch verhindert wird. Dann ergibt sich etwa der Linienzug 49s—50". Die Abweichungen können entsprechend den verschiedenen Ursachen auch verschieden ausfallen. Die gestrichelten Linien 49—50" und 49 bis 50'" in der Fig. 4 zeigen nur zwei Möglichkeiten.

Das Rohr 5 und das Rohr 7 können aus Isolierstoff bestehen. Der Schalter ist dann für Hochspannung geeignet. Die Teile über den Isolatdrrohren 5 bis 7 gehören dann zur Hochspannungsund die Teile unter diesen Rohren zur geerdeten Seite.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Störmelder für durch Flüssigkeit angetriebene Schalter, bei dem das Schaltglied mit einem Schaltgliedkolben verbunden und durch eine von einem Antriebskolben in Bewegung gesetzte Flüssigkeit angetrieben wird, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die den Druckverlauf in der Antriebsflüssigkeit während des 'Schaltvorganges mit Bezug auf einen Solldruckverlauf vergleicht.

2. Störmelder nach Anspruch'. 1, gekennzeichnet durch eine Überwachunlgsvo:rrichtung, die den Druck der Antriebsflüssigkeit während der Schaltbewegung in Abhängigkeit von dem Antriebskolbenweg als Kurvenzug aufzeichnet und bei Abweichung des Istkurvenzuges vom Sollkurvenzug z.. B. ein Signal gibt oder eine Steuervorrichtung in Tätigkeit setzt.

3. Störmelder nach Anspruch2, gekennzeichnet durch einen Indikator, bestehend aus einer Zeichenfläche und Zeichenstift, dessen Zeichenfläche von der Antriebshebelbewegung und dessen Zeichenstift in Abhängigkeit von dem Druckverlauf auf der Antriebsflüssigkeit bewegt wird.

4. Störmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatorzeichenfläche und der Indikatorzeichenstift als Kontaktglieder eines elektrischen Kontaktes ausgebildet sind, der im Stromkreis einer Melde- oder Steuervorrichtung angeordnet, eine Sollkurve aus Isolierstoff trägt, auif der ein leitender Indikatorstift läuft, wobei Indikatorfläche und Indikatorstift im Stromkreis eines Melders liegen, so daß bei Abweichung des Indikatorstiftesivon der Sollkurve ein Melder in Tätigkeit gesetzt wird.

5. Störmelder nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatorfläche elektrisch leitend ist.

6. Störmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Antriebskolben bewegte Flüssigkeitsvolumen größer als das vom Schaltgliedkolben zur Zurücklegung seines Schaltweges benötigte Flüssigkeitsvolumen ist, damit vor dem Ende jeder Bewegung ein Überdruck (52) entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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