CH205320A - Steuereinrichtung an mittels Druckgas angetriebenen elektrischen Schaltern. - Google Patents
Steuereinrichtung an mittels Druckgas angetriebenen elektrischen Schaltern.Info
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Description
Steuereinrichtung an mittels Druckgas angetriebenen elektrischen Schaltern. Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung an mittels Druckgas an getriebenen elektrischen Schaltern. Bei den bekannten Druckluftantrieben für Leistungs- bezw. Trennschalter wird für die Ein- und Ausschaltung je ein besonderes Betätigungs organ, sei es in Form eines Druckknopfes für pneumatische Steuerung, oder eines beson deren Magneten für Fernsteuerung verwen det.
Dementsprechend entfallen auf jeden Schalter mindestens zwei Betätigungsventile und eine entsprechende Anzahl von Zubehör teilen bezw. Hilfsvorrichtungen, z. B. Fort schaltkolben, Speicher usw. Abgesehen davon, dass getrennte Ein- und Ausschaltbetätigungs- organe Anlass zu Verwechslungen für das Bedienungspersonal geben und somit die Ge fahrenquelle erhöhen, tragen sie dazu bei, dass der Bedienungsgang sich unübersichtlich gestaltet.
Diese Nachteile beseitigt die Erfindung dadurch, dass für die Ein- und die Ausschal- tung ein gemeinsames Betätigungsorgan vor gesehen ist, und dass- die Steuer- und An triebsorgane jedem verrichteten Schaltvor gang (z. B. Einschaltvorgang), zwangläufig in eine das Herbeiführen des nachfolgenden Schaltvorganges (z. B. Ausschaltvorganges) bestimmte Bereitschaftsstellung gelangen.
Eine solche Anordnung erhöht die Über sichtlichkeit-der Schaltanlage, deren Bau kosten sich hierdurch ausserdem erheblich ver- mindern lassen. Auf,der Zeichnung, Fig. 1 ist die Erfin dung anhand eines im ausgeschalteten Zu stande dargestellten als Ausführungsbeispiel dienenden Druckgasschalters veranschaulicht.
Der mit D bezeichnete D.ruckgasschalter der Wandbauart isl mit einem Antrieb l und einem zum Beispiel zylinderförmigen Druck gasbehälter m zusammengebaut.
Der Schalt stift o des Druckgasschalters wird mittels einer durch eine strichpunktierte Linie ange- deuteten Schwinge p betätigt. die auf einer Welle mit der Achse tr befestigt und um sie schwenkbar gelagert ist.
Der Zapfen. q, der von der Schwinge oder von einem besonderen auf der Welle befestigten Hebel getragen wird, greift in den durch Druckluft beauf- schlagten Doppelkolben c ein und vermittelt die Drehbewegung der Welle ?r. Die Bewe- gungsrichtung des Kolbens c entspricht also der des Kontaktstiftes o.
Von dem Drucl@gasbehälter .in. gelangt das Druelz.gas zu einem gemeinsamen, also für die Ein- und Ausschaltung dienenden Betäti gungsventil<I>a.</I> Nach Öffnen des Ventils<I>a</I> strömt die Druckluft in die Leitung ji, des Antriebes l., in dem eine zweite @ruck@uft- zufuhrileitung x untergebracht ist.
Gleich zeitig mit der Zufuhr der Druckluft der Lei tung<I>n</I> erhält auch ein Speicher<I>f</I> über eine in der Zeicbnung nicht dargestellte Leitung die Druckluft, die einen in dem Speicher vor gesehenen Verzögerungskolben beaufschlagt. Der Verzögerungskolben übernimmt iiaeb dem gegebenen Impuls die Fortscbaltung, #o dass das Betätib inbsventil eine vorbestimmte Zeitspanne offen gehalten wird.
All der Ab zweigstelle der Diaickluftzufuhrleitung ist ein vorzugs-,veise als eine Kugel aizsgel>ildeter Ventilkörper d vorgesehen. der unter dem Einfluss des Druckes des strömenden Mediums zur Abdichtung an einem der beiden zuge ordneten Sitze gebracht und in dieser Lage bis zum Abfall des Druckes in der Zuleitung gehalten werden kann.
Diese Sitze werden durch die Abschlussteile der für die Weiter leitung der Zufuhrdruckluft bestimmten Durchbrechungen y und = im Kolben c gebil det, wobei die Durchbrechung y eine Stoss stange i und die Durehbre-chung z einen Stift e aufnimmt. Die Stossstange i,
ist in der Durchbrechung y beweglich angeordnet und kann einen solchen Querschnitt, zum Beispiel dreieckigen Querschnitt haben, dass die Druckluft beim Ausschalten durch die Durch brechung y zu der Kolbenfläche b des Kol bens c gelangt und diese beaufsahlagt. Der Stift e ist ebenfalls beweglich angeordnet, so dass die Druckluft beim Einschalten durch die Durchbrechung .:
der Kolbenfläche 1a zuge führt -erden kann. Dabei ist der Stift e mit einer tiefschwarz gekennzeichneten zylin drischen Führung versehen, in die eine Feder v hineinragt; die Federkraft ist hierbei so ge wählt. class sie einen Bruchteil des Druckes des strömenden Mediums beträgt.
In dem Bo den des Zylinders<I>l</I> sind Durchbreehungen i4 vorgesehen, durch die der zum Beispiel ring förmige Raum g des Antriebszylinders c iiber die Kolbenfläche h, mit der Druckluftleitung <I>x</I> verbunden wird, die in die den Kolben<I>s</I> aufnehmende Entlüftungskammer s, mündet.
Der Entlüftungskolben s bestellt aus einer sehr kleinen Masse, wodurch verhindert wird, dass die Kugel d vorzeitig vom obern Sitz ab- gedriiekt wird.
Die Schaltvorgänge spielen sich kurz wie folgt ab: Beim Einschalten gelangt die Bewegungs luft nach der Betätigung des Ventils a, über die Drnckluftleitung yr. und die Durchbre- chung z hinter die Kolbenfläche h, und drückt den Kolben c aufwärts. Kurz vor der Einschaltstellung des Schalters hebt die Stossstange i den Entlüftungskolben s an,
so dass die Druckluftzuleitung ri druckfrei wird, das Betätigungsventil a sich schliesst und die Kugel d. die bis dabin durch den mehrere atm. betragenden Druck des strömenden Me diums gehalten wurde. nach unten sinkt, so dass der gegeniiberliegende Sitz in der Durch brechung z abgeschlossen wird. Auf diese Weise nimmt die Antriebsmaschine die Aus schaltbereitstellung ein.
Beim Ausschalten gelangt nach der Be- tätigimg des Ventils a die einströmende Be hälterluft über die Druckluftzuleitung iz und die Durchbrechung y zu der Kolbenfläche b und über die Bohrung h: hinter den Kolben s. so dass derselbe die tiefste Lage beibehält. während der Kolben e aus seiner obern Stel lung abwärts gedriicld wird.
Die Kugel f1 erreicht kurz vor der Ausschaltstellung den Stift e. driiekt diesen herunter, so dass ein. mit ihm verbundener. entsprechend ausgebil deter Scliielier die an die Druckleitung x angrenzende Bohrung r freigibt. Die aus dem Raum<I>g</I> über die Bohrungen <I>u</I> und Leitung x strömende Kompressionsluft beaufschlagt den Entlüftungskolben s, so dass eine insbesondere für Leistungsschalter erwünschte schnelle und reichliche Entlüftung (Fig. 2) der Be tätigungsleitung beim Öffnen des Entlüf tungsschlitzes<I>t</I> erfolgen kann.
Die Kugel<I>d</I> nimmt die Einschaltbereitstellung dadurch ein, dass nach Absinken des Druckes infolge der Entlüftung bei<I>t</I> die Feder v mittels des Stiftes e gegen den obern Sitz an der Durch brechung<I>y</I> drückt, während die Bohrung<I>r</I> sich schliesst.
Am Ventil a können Einrichtungen vor gesehen werden, die die jeweilige Stellung des Schalters (Ein- bezw. Ausschaltung) er kennen lassen. Darüber hinaus kann die Aus führung zum Beispiel so getroffen werden, dass der jeweils seitens des Druckknopfes oder Magneten zuletzt erfolgte Impuls angezeigt wird. Dies kann beispielsweise dadurch be wirkt werden, dass man eine Walze mit Zahn kranz vorsieht, die mit einer Stossstange der art zusammenwirkt, dass der zuletzt erfolgte Impuls, zum Beispiel durch Ein- und Aus schaltschilder, Zahlen oder dergleichen kennt lich gemacht wird.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausfüh rungsform des Erfindungsgegenstandes ver anschaulicht, bei der der Entliiftungsraum s= getrennt von dem Antriebszylinder c, und zwar vor oder hinter der Trennwand ange ordnet und sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten mechanisch gesteuert wird. Zu diesem Zweck ist die Welle w mittels eines Hebels w, über einen doppelarmigen Hebel zv, mit der Kolbenstange des Entlüftungs kolbens gekuppelt.
Bevor der Antriebskolben c in die obere oder untere Endstellung ge langt, wird der doppelarmige Hebel w2 in einem Schlitz der Kolbenstange bewegt, wo bei die Feder w3 gespannt wird; in der Tot punktlage erreicht die Feder w3 ihre höchste Spannung, so dass beim Überschreiten der Totpunktlage der in dem Entlüftungsraum s2 befindliche Doppelkolben durch die plötz lich sich entspannende Feder w3 in die ent gegengesetzte Endlage gebracht wird. Wäh- rend der Bewegung des Doppelkolbens erfolgt die Entlüftung bei t kurzzeitig, jedoch reich lich.
In der jeweiligen Endstellung des Dop pelkolbens wird der Entlüftungsschlitz t ab geschlossen.
Ausser einer besonderen Entlüftungsvor- richtung s bezw. s2 sind bei den beiden Aus- führungsformen nach Fig. 1 und 3 in dem Antriebszylinder c (Entlüftungsöffnungen vor gesehen.
Für Trennschalterantriebe kann eine ver einfachte Anordnung nach Fig. 4 verwendet werden. Bei dieser Anordnung kann ein be sonderer, in der Fig. 1 mit 3l, in der Fig. 3 mit s2 bezeichneter Entlüftungsraum, der im Hinblick auf die Abschaltungen beim Kurz schluss vorgesehen wurde, entfallen, so da.ss auch sowohl die Verbindungsleitung x als auch, und zwar ähnlich wie bei der Anord nung nach Fig. 3, die Stossstange i fortfällt.
Dafür findet die Entlüftung nach der er folgten Ein- bezw. Ausschaltung an der Spin del a, statt, die zum Öffnen des Betätigungs ventils a dient. Zu diesem Zwecke ist die Spindel a1 mit Schlitzen versehen. Der Schaltvorgang ist demnach kurz folgender: Beim Einschalten gelangt die Bewegungs luft nach der Betätigung des Ventils a von der Sammelleitung m in die Druckluftleitung n und die Durchbrechung z hinter die Kolben fläche h und drückt den Kolben c aufwärts.
Nach erfolgter Einschaltung und Rückgang des Fortschaltkolbens f findet die Entlüftung durch die Schlitze der Spindel a, statt. Durch den Druckabfall sinkt die Kugel d, und schliesst den untern Sitz ab, wodurch die Be reitschaftsstellung für den Ausschaltvorgang vorbereitet ist.
Beim Ausschalten ist die Betätigung sinngemäss dieselbe, jedoch nimmt die Betäti gungsluft den Weg über die Bohrung y und beaufschlagt die Kolbenfläche b, so dass der Kolben abwärts bewegt wird, kurz vor der Ausschaltstellung den Stift e trifft und ihn zunächst mitnimmt. Nach der erfolgten Ent lüftung bei a, überwiegt die Wirkung der Feder v den Druck des strömenden Mediums und drückt mittels des Stiftes e die Kugel d gegen den obern Sitz und nimmt damit die Einsehaltbereitschaftsstellung wieder ein.
Einen besonders einfachen und übersicht lichen Aufbau zeigt die Steuervorrichtung nach Fig. 5. Diese Anordnung vermeidet Hilfsventile und erzielt die Umsteuerung der Druckluft allein durch die Bewegung eines Ventilstössels, der die Ventilteller für die Druckluftkanä.le nach den beiden Zylinder räumen trägt und in Abhängigkeit von der Stellung des Druckluftkolbens verschoben wird. Diese Ausbildung der Steuerung hat den Vorteil, dass zusätzliche Steuerventile neben dem Ventilstössel überflüssig werden.
Der Aufbau der Steuereinrichtung im Einzelnen kann dem Schnitt durch den Schalterantrieb nach Fig. 5 entnommen wer den. Mit 1 ist dabei der Arbeitszylinder für den doppeltwirkenden Kolben 2 bezeichnet. der über den Leitungsstutzen 3 die Antriebs luft aus der Luftzufuhrleitung erhält.
Die Druckluftzufuhr zum Zylinder 1 wird mittels des erwähnten Betätigungsventils a für die Ein- und Ausschaltung geregelt. Längs der über dem Leitungsstutzen 3 gleitenden Kol benfläche ist ein Kanal 4 eingelassen, der die Druckluft in den Raum 5 einströmen lässt, in dem die eigentliche Verteilung der Druck luft auf die obere bezw. untere Kolbenfläche vorgenommen wird. Der Raum 5 ist durch den Kanal 6 mit der obern und durch den Kanal 7 mit der untern Kolbenfläche ver bunden. In den beiden Kanälen 6 und 7 glei tet der Stössel 8, der am obern Ende des Ka nals 6 durch eine Feder 9 gegen einen Ring ansatz im Kanal abgefedert ist.
Innerhalb des Raumes 5 trägt der Stössel 8 eine doppelt wirkende Ventilscheibe 10 mittels der jeweils der obere bezw. untere Kanal abgeschlossen werden kann. Im Zylinderboden und im Zylinderdeckel sind Ausströmöffnungen 11 zur Entlüftung vorgesehen, die von Blatt federn 12, 13, sobald die Druckluftströmung in die zugehörigen Zylinderräume erfolgt, verschlossen werden.
Die Schaltvorgänge spielen sich bei der Einrichtung wie folgt ab: Der Kolben befindet sich in der untern (Einschalt-) Stellung, in der die Blattfeder 12 den Ventilstössel soweit anhebt, dass er mit der Ventilscheibe 10 den Druclzlufteintritt in den obern Kanal 6 sperrt. Erfolgt jetzt über den Druckluftstutzen vom Betätigungs ventil her die Druckluftzufuhr, so strömt die Druckluft über den Kanal 4 in den Raum 5 und von dort durch den unverschlossenen Ka nal 7 in den untern Zylinderraum. Zugleich wird sich unter der Wirkung des einströmen den Druckgases die Blattfeder 12 gegen die Ausströmöffnung 11 legen und diese ab schliessen.
Der Kolben 2 bewegt sich jetzt infolge des Druckanstieges im untern Zylin derraum rasch nach oben und bringt dabei den Schalterantrieb in die Ausschaltstellung. Nach Beendigung des Einschaltimpulses und der damit verbundenen Entlüftung des Ka nals 4 wird sich der Ventilstössel B. sobald der Druck auf die Ventilscheibe 10 aufhört, unter der Wirkung der Blattfeder 13 senken und den Kanal 7 abschliessen bezw. die Ein- strömöffnung des Kanals 6 freigeben. Die Bereitschaftsstellung für die Einschaltung ist hierdurch vorbereitet.
Erfolgt jetzt über das Betätigungsventil ein erneuter Impuls (Einschaltimpuls), so wird die Druckluft über den Raum 5 in den offenen obern Kanal 6 und von dort in den obern Zylinderraum einströmen. Dabei wird die Blattfeder 13 gegen die Ausströmöffnung 11 angedrückt und der Zylinderraum gegen über der Umgebung abgeschlossen.
Der Druckanstieg im obern Zylinderraum ver schiebt jetzt den Kolben nach unten in die Einschaltstellung, in welche der Ventil stössel 8 durch die Blattfeder 12 nach Ab sinken des Druckes wieder soweit angehoben wird, dass er mittels seiner Ventilscheibe 10 den obern Kanal 6 absperrt und die Bereit schaftsstellung für die nächstfolgende Aus schaltung wieder einnimmt.
Bei derartigen Antrieben müssen beson dere Sicherheitsmassnahmen getroffen wer den, die ein Stehenbleiben des Kolbens in einer Zwischenstellung, sei es durch Zufuhr von Betätigungsluft ungenügenden Druckes, oder durch einen zu kurzen Impuls auf das Betätigungsventil, verhindern; andernfalls wird zwischen den Kontakten des Schalters durch Vor- oder Rückzündung ein Stehlicht bogen gebildet, der den Schalter zerstört. Als Sicherung gegen derartige Fehlschaltungen dient die Feder 9. Diese Feder ist so be messen, dass sie den Ventilstössel 8, sobald ein bestimmter Druck im Raum 5 unterschritten wird, anhebt. Hierdurch wird die Bereit schaftsstellung für die Ausschaltung vorbe reitet.
Ein erneuter Impuls auf das Betäti gungsventil bringt den Schalter dann sofort in die Ausschaltstellung.
Die Übertragung der Arbeitsbewegung des Antriebskolbens 2 kann in beliebiger Weise erfolgen. In der Zeichnung ist zum Beispiel auf der Innenseite des hohlen Kol bens 2 eine Zahnstange 14 aufgesetzt, in die ein Zahnrad 15 eingreift, das mit der Schal terantriebswelle gekuppelt ist. Ebenso lässt sich natürlich mit dem Antriebskolben eine Schaltschwinge oder ein anderes geeignetes Übertragungsglied bewegen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Steuereinrichtung an mittels Druckgas angetriebenen elektrischen Schaltern, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ein- und die Ausschaltung ein gemeinsames Betätigungs- organ vorgesehen ist, und dass die Steuer organe und die Antriebsorgane nach jedem verrichteten Schaltvorgang zwangläufig in eine für das Herbeiführen des nachfolgenden Schaltvorganges bestimmte Bereitschaftsstel lung gelangen. UNTERANSPRüCHE 1.Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ein und die Ausschaltvorgänge ein- und der selbe Ventilkörper dient, der die Ent lüftung des Antriebszylinders unmittel- bar vor Beendigung eines Schaltvorgan ges einleitet. 2.Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass als Ventilkörper eine Ku gel dient, die unmittelbar vor dem Errei chen der Endschaltstellung auf eines von stiftförmigen Organen einwirkt, durch die die Entlüftungsvorrichtung,des Arbeitszylinders beeinflusst wird. 3.Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ventilkörper an der Mündung einer Druckluftleitung liegt, von wo aus sie sich verzweigt, welche Abzweigungen einen Doppelsitz für den Ventilkörper bilden und bestimmt sind die Druckluft einem doppeltwirkenden Kolben des Antriebs zuzuführen.4. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kugelförmige Ventilkörper mit zwei beweglich ange ordneten Stiften derart zusammenwirkt, dass beim Erreichen der Ausschaltstel lung der Ventilkörper über den einen Stift auf eine Entlüftungsvorrichtung einwirkt und in ihre Einschaltbereit stellung infolge der herbeigeführten Ent lüftung gelangt,und dass beim Erreichen der Einschaltstellung der Ventilkörper über den anderen Stift die Entlüftungs- vorrichtung mittels Druckluft beeinflusst und nachdem die Zuleitung druckfrei ge worden ist, den gegenüberliegenden Sitz abschliesst (Fig. 1). 5. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus einer Kammer initeinem Kolben bestehende Entlüftungsvorrichtung vorgesehen ist (Fig. 1, 2 und 3).6. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Steuer und Entlüftungsorgane, sowie.eine mit der Entlüftungskammer verbundene Druckluftzufuhrleitung in dem gemein samen Gehäuse des Antriebes unterge bracht sind, und dass die Betätigungs organe beliebig vom Schalter getrennt sind (Fig. 1).7. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvor- riehtung getrennt vom Antrieb vor gesehen ist (Fig. 3). B. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3 und i, da durch gekennzeichnet, da.ss die Entlüf tungsvorrichtung so\volil beim Ein- als auch beim Ausschalten mechanisch in Abhän-igkeit von der @ntriebsbe egung gesteuert wird (Fig. 3). 9.Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und '3, für Trenn schalterantriebe, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftung nach dem erfolgten Ein- bezw. Ausschalten über Schlitze einer das Ventil betätigenden Spindel erfolgt (Fig-. 4). 10. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuer organ ein Ventilstössel (8) vorgesehen ist.der in Abhängigkeit von der jeweiligen Endstellung des Kolben: den Druekluft- kanal zu dem beim nächsten Schaltvor gang ivirksa.men Zylinderraum öffnet (Fig. 5).11. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ventilstössel (8) mit dem Antriebskolben (?) bewegt wird und mittels einer im Druckluftverteilungs- raum (5) befindlichen und doppeltwir- kenden Ventilscheibe (10) in den End stellungen einen der im genannten Druckluftverteilungsraum (5) mündenden Druckluftkanäle für den obern bezw. untern Zylinderraum abschliesst. 12.Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstössel (8) von den zueinander koachsial liegenden beiden Di-uelzluftk:iiiälen senkrecht ge führt wird. 1.3. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstössel (8) im druckfreien Zustand des Druckluft- verteilimgsraumes (5) von einer Feder (9) derart eingestellt wird, dass er die Bereitschaftsstellung für den Ausschalt vorgang einnimmt. 14.Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstössel (8), sobald der Kolben (?) die eine Endstel lung erreicht, von Blattfedern (12, 13) in die Bereitschaftsstellung für den näch sten Schaltvorgang verschoben wird. 15. Steuereinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (12, 13) bei ihrer Betätigung zugleich die Ausströmöffnungen (11) schliessen bezw, öffnen.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE205320X | 1937-06-14 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CH205320A true CH205320A (de) | 1939-06-15 |
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|---|---|---|---|
| CH205320D CH205320A (de) | 1937-06-14 | 1938-05-27 | Steuereinrichtung an mittels Druckgas angetriebenen elektrischen Schaltern. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH205320A (de) |
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1938
- 1938-05-27 CH CH205320D patent/CH205320A/de unknown
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