CH194854A - Druckluftantrieb an elektrischen Schaltern. - Google Patents

Description

      Druekluftantrieb    an elektrischen Sehaltern.    Die Erfindung geht von der Erkenntnis  aus, dass für den störungsfreien Betrieb eines  elektrischen Schalters, insbesondere eines       Druckgasschalters    bei dessen Abschalten er  wünscht ist, die Kontakte zunächst mit einer  verhältnismässig grossen Geschwindigkeit von  einander zu trennen und dann die Geschwin  digkeit zu verringern, um während dieser  zweiten Bewegungsphase ein intensives     Be-          blasen    der Kontakte     bewirken    zu können.  



  Es ist bereits bekannt, zum schnellen  Trennen der Kontakte und zum hierauf  folgenden verlangsamten Bewegen oder An  halten des Schaltstiftes in der wirksamsten       Beblasungszone        Druckluftantriebe    zu verwen  den, bei denen der den beweglichen Kontakt  beeinflussende Antriebskolben die Schaltge  schwindigkeit steuert, indem die durch den       Antriebskolben    voneinander getrennten An  triebszylinderräume mittels einer, ein     Rück-          sehlag-ventil    aufnehmenden Umlaufrohrlei  tung miteinander     verbunden    sind.

   Um die    beim jeweiligen     Bewegungsvorgang"    auf  tretenden Massenkräfte und -Energien zum  Vermeiden gefährlicher Schläge elastisch auf  zufangen, sind bei derartigen     Druckluftan-          trieben    in der Regel besondere zusätzliche       Dämpfungsvorrichtungen    erforderlich. Im  übrigen sind diese Antriebsvorrichtungen in  sofern unvollkommen, als sie zum Versagen  der Steuerung führen, wenn der Kolben aus  irgend einem äussern Grunde in der Zwi  schenstellung zwischen den beiden Mün  dungen des Umlaufrohres stehen bleibt.

   Die  im Antriebszylinder vorgesehene - Entlüf  tungsleitung kann hierbei wohl die Ge  schwindigkeit des in Bewegung befindlichen  Kolbens durch Veränderung der Druckver  hältnisse vor und hinter dem Kolben beein  trächtigen, ist aber oft nicht imstande, die  Druckverhältnisse in dem Masse zu beein  flussen,     da.ss    der Kolben aus seinem Ruhezu  stand herausgebracht wird.  



  Demgegenüber wird durch die Erfindung      ein     Druckluftantrieb    an elektrischen Schal  tern mit einem an den     Druckluftzylinder    an  geschlossenen     Druckluftspeicher    geschaffen,  welcher     erfindungsgemäss    in offener Verbin  dung mit dem Antriebszylinder steht und  selbst zusammen mit dem Antriebskolben die  Funktion einer die     Schaltgeschwindigkeit     regelnden Steuervorrichtung übernimmt. Ein  Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht  darin, dass während des Schaltvorganges ein  Austausch der Druckluft zwischen dem An  triebszylinder und dem Speicher stattfinden  kann.

   Die Geschwindigkeitsregelung kann  hierbei     unabhängig    von den sonst not  wendigen besonderen Steuerorganen gestaltet  werden. Weiterhin kann durch die Erfindung  verhindert werden, dass der Antriebskolben  beispielsweise durch zu starke Dämpfung  desselben oder durch den Druckabfall in der       Zufuhrleitung    in irgendeiner Zwischenstel  lung stehen bleibt. Endlich kann bewirkt  werden, dass beim Einschalten der Schaltstift  in seiner letzten Bewegungsphase abgedämpft  wird.  



  Auf der Zeichnung     sind    zwei Ausfüh  rungsbeispiele des     Druckluftantriebes    nach  der Erfindung veranschaulicht; es zeigt:       Fig.        1.    eine schematische Anordnung des       Druckluftantriebes    für einen     Druckgasschal-          ter,    und       Fig.    2 die Anordnung des     Druckluftan-          triebes    für einen Lokomotivschalter     bezw.     für einen Wandschalter.  



  Die für die beiden     Ausführungsformen     gemeinsamen     bezw.    entsprechenden Anlage  teile sind mit gleichen Bezugszeichen ange  geben.  



  In einem Zylinder 1 ist ein Antriebs  kolben 2 vorgesehen, der beispielsweise einen  stiftförmigen Kontakt 3 trägt, der mit einem  feststehenden Kontakt 4 zusammenarbeitet.  Die zum Einschalten dienende, in diesem  Falle das     Aufwärtsbewegen    des Antriebs  kolbens 2 bewirkende Druckluft wird dem  Zylinder 1 von einer     Druckluftquelle        bezw.          Druckluftversorgungsänlage    in Richtung des       Pfeils    5 zugeführt, wobei     im    Wege der Ein  schaltluftzufuhr ein Regulierorgan,     und       ausserdem eine Membrane 6 angeordnet ist,  die beispielsweise aus     einem,

      eine einstellbare  Feder 7 aufnehmenden elastischen Gehäuse       bezw.    Kissen besteht. Die Verwendung einer  Membrane ist gegenüber den gebräuchlichen  Regulierorganen insofern vorteilhaft, als  beim Schalten, zum Beispiel auf Kurzschluss  die Membrane aufgedrückt wird und einen  grossen Querschnitt zum     Austritt    der noch  vorhandenen Einschaltluft aus dem Antriebs  zylinder 1 freigibt.

   Die zum Ausschalten die  nende Luft gelangt in     Richtung    des Pfeils 8  durch die     Druckluftleitung    9, die zugleich  auch zum Zuführen der     Blasluft    zum die  Kontakte aufnehmenden Schaltraum dienen  kann, über ein regulierbares Rückschlag  ventil 11 oder eine Drossel zu dem dem  Schaltraum zugekehrten Raum des Antriebs  zylinders 1. An den Antriebszylinder 1 sind  ein oder mehrere     Druckluftspeicher    14 ange  schlossen. Hierbei kann die Anordnung des  Speichers 14 entweder so gewählt werden,  dass der Antriebszylinder 2 in der Ein  schaltstellung oberhalb der Mündung 13 des       Druckluftspeichers_    oder so liegt,     da.ss    er diese  Mündung verdeckt.

   Das Fassungsvermögen  des     Druckluftspeichers    14 beträgt zum Bei  spiel ein Vielfaches des     Antriebszylinder-          raumes,    der oberhalb der Mündung 13 des       Druckluftspeichers    liegt.  



  Beim Einschalten wird nach dem erfolg  ten Öffnen des nicht dargestellten     Hauptein-          schaltorganes    die Membrane 6 durch die in  Richtung des Pfeils 5 strömende Luft zu  sammengedrückt, so dass die Luft in den An  triebszylinder 1 gelangt und den     Antriebs-          kolben    in Richtung zur Kontaktstelle bewegt.  



  Beim Ausschalten wird nach dem erfolg  ten Öffnen des nicht     angegebenen    Hauptaus  schaltorganes der Antriebskolben schnell ab  wärts bewegt, wodurch die Kontakte entspre  chend schnell voneinander getrennt werden,  bis der Antriebskolben die     Mündung    13 er  reicht     bezw.    passiert. Nunmehr wird ein  wesentlicher Teil der zum Ausschaltvorgang  bestimmten Luft mittels des Speichers 14  abgezapft und dadurch der Druck auf den  Antriebskolben 2 und somit die Schaltge-           schwindigkeit    verringert. Das Zeitintervall,  in dem die     Abzapfung    der Druckluft erfolgt,  wird zur intensiven     Beblasung    der Schalt  kontakte benutzt.

   Zugleich mit der durch den  Antriebskolben selbst verursachten     Vermin-          derung    der Geschwindigkeit wird eine Dämp  fung der beweglichen Massen eingeleitet.  Durch die weiter nachströmende     Druckluft     aus der Leitung 9 füllt sich der Speicher 14  und der über den Kolben 2 liegende Raum  mit Druckluft, wodurch der Kolben wieder  um Beschleunigung erfährt. Ist nun bei  spielsweise der Druck in der Leitung 9 ab  gesunken, so kann trotzdem durch die auf  gespeicherte Luft die Bewegung des Kolbens  2 fortgesetzt werden. Die Druckluft kann  aus dem der Schaltstelle abgekehrten Raum  des Antriebszylinders austreten, indem die  Membrane durch den Bremsdruck geöffnet  und auf einer konstanten     Durchströmweite     gehalten wird.  



  Die     Druckluftleitung    9 kann gegebenen  falls zur Erzielung der     Gegenluftdämpfung     mit der     Druckluftleitung    verbunden sein, die  die Einschaltluft dem Antriebszylinder 1  liefert. Die Verbindungsleitung, die eine  Drossel oder ein regulierbares Rückschlag  ventil aufnehmen kann, ist in der Zeichnung       Fig.    1 durch gestrichelte Linien angedeutet.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel des Druck  luftantriebes gemäss     Fig.    2 ist ein Doppel  kolben 2, 2' vorgesehen. Die beiden Kolben 2  und 2' werden gemeinsam bewegt, indem sie  miteinander starr verbunden sind. An dem       Verbindungsteil    15 der beiden Kolben 2, 2'  greift ein Hebel 16 an, der um den Zapfen  17 drehbar ist und an seinem entgegengesetz  ten Endteil einen Schaltstift 3 trägt. In der  Wandung des Antriebszylinders 1 ist min  destens eine Öffnung 19 vorgesehen, die zum       Auslass    der Einschaltluft in der letzten Phase  der Einschaltbewegung dient.

   Die Anord  nung ist hierbei so getroffen, dass beim Ein  schalten der     Schaltstift    18 zunächst in Ver  bindung mit dem feststehenden Gegenkon  takt gebracht wird, worauf erst die     Öffnung     19 freigegeben wird. Dieses kann zum Bei  spiel durch entsprechende Bemessung des    Schaltstiftes in Längsrichtung erzielt wer  den. Wird eine     Gegenluftdämpfung    ange  wandt, so ist es vorteilhaft,     wenn    der Ein  schaltzylinder 2' einen kleineren Durch  messer als der Ausschaltzylinder 2 hat, da  mit auf keinen Fall auf der Einschaltseite  ein grösserer Druck als auf der Ausschaltseite  auftreten kann. Die übrige Anordnung der  Bestandteile entspricht der nach     Fig.    1.

   Der  Speicher 14 ist     ebenfalls    am obern Teil des  Antriebszylinders 1 angeschlossen. Die Aus  schaltluft wird in Richtung des Pfeils 8 dem  Antriebszylinder 1 zugeführt. In der zum  Zuführen der Ausschaltluft dienenden Lei  tung ist ein Regulierventil und in der Lei  tung 9 ein     Rückschlagventil    und eine Regu  lierdrossel 11 vorgesehen. Die     Blasluft    wird  dem Schaltraum durch eine besondere Lei  tung 20 zugeführt.  



  Neben dem Luftspeicher 14, der zum<B>Ab-</B>  dämpfen der     Ausis.chailtbewegung    kurz nach  der Trennung der Kontakte dient, kann am  untern, dem Schaltraum abgewandten Ende  des Schaltzylinders noch ein weiterer Luft  speicher angeschlossen werden, der die End  bewegung des     Schaltstiftes    abfängt und die  Steuervorrichtung so vor schlagartiger Bean  spruchung bei Aufsetzen des     Triebkolbens    2  schützt. Die in der Zeichnung gestrichelt an  gedeutete Verbindungsleitung zwischen den       Druckluftleitungen    5 und 8 kann dann in  Wegfall kommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Druckluftantrieb an elektrischen Schal tern mit einem an den Antriebszylinder an geschlossenen Druckluftspeicher, dadurch ge kennzeichnet, dass der Druckluftspeicher in offener Verbindung mit dem Antriebszylin der steht und selbst zusammen mit dem An triebskolben die Funktion einer die Schalt geschwindigkeit regelnden Steuervorrichtung übernimmt.

   UNTERANSPRüCHE 1. Druckluftantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck luftspeicher an einem Teil des Antriebs- zylinders angeschlossen ist, an dem die die Ausschaltdruckluft liefernde Leitung endet, so dass während des Ausschaltvor ganges ein Austausch der Druckluft zwi schen dem Antriebszylinder und dem Druckluftspeicher stattfinden kann.

   @. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druckluftspeicher an dem dem Schaltraum zugekehrten Raum des Antriebszylinders angeschlossen und in der Einschaltstellung des Schalters durch den Antriebskolben abgeschlossen ist. 3. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Einschaltstellung des Schalters die Mündung des Druck luftspeichers unterhalb des Antriebs kolbens liegt.

   4. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassungsver mögen des Druckluftspeichers ein Viel faches des Zylinderraumes beträgt, der oberhalb der Anschlussmündung des Druckluftspeichers liegt. 5. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, da durch gekennzeichnet, dass in der die Einschaltluft liefernden Zufuhrleitung eine als Regulierorgan dienende, mit einer einstellbaren Feder ausgerüstete Membrane vorgesehen ist.

   6. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass derselbe mit Gegenluftdämpfung arbeitet, derart, dass die die Ausschaltluft liefernde Druck luftleitung mit der die Einschaltluft lie fernden Druekluftleitung verbunden ist. 7. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass die Verbin dungsleitung zum Bewirken der Gegen luftdämpfung mit Regulierorganen aus gerüstet ist.

   B. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass am Antriebs zylinder ausser dem mit diesem in offe ner Verbindung stehenden Druckluft speicher weitere Speicher angeschlossen sind.

   9. Druckluftantrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der An triebszylinder einen doppeltwirkenden Antriebskolben aufweist und mit minde stens einer Öffnung zum Auslass der Ein schaltluft in einer späteren Phase der Einschaltbewegung versehen ist, derart, dass beim Einschalten zunächst der be wegliche Schaltkontakt mit dem Gegen kontakt in Verbindung gebracht und dann erst die genannte Öffnung freige geben wird (Fig. 2). 10. Druckluftantrieb nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, dass der das Einschalten des be weglichen Kontaktes bewirkende An triebskolben einen kleineren Durchmesser als der zum Ausschalten dienende An triebskolben aufweist.