DE1069743B

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Publication number: DE1069743B
Application number: DENDAT1069743D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-26

Description

DEUTSCHESGERMAN

In Schaltanlagen werden häufig sehr hohe Kräfte von mehreren 100 kg zur Betätigung von Schaltern, insbesondere auch bei Druckgasschaltern für die Blasventile, innerhalb sehr kurzer Zeit benötigt. Solche hohen Kräfte können im allgemeinen durch relaisartiges Hintereinanderschalten mehrerer Anordnungen (elektromagnetisches Auslöserelais, Vor- und Hauptventil) erzeugt werden, wobei jedoch die Addition der Zeiten der einzelnen Elemente eine verhältnismäßig große Gesamtzeit bis zum Wirksamwerden der Endkraft ergibt. Man kann auch vorgespannte Federn verwenden, die durch eine Kniehebelanordnung schlagartig freigegeben werden. Andererseits sind auch explosionsartig wirkende Vorrichtungen bekannt, die auf die Schaltelemente einwirken. Solche Vorrichtungen sind wohl für einmalige Schaltvorgänge sehr geeignet, doch ist für hintereinauderfolgende Schaltungen eine längere Zwischenzeit erforderlich oder bei sehr kurzer Aufeinanderfolge ein sehr großer Aufwand notwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln in äußerst schneller Folge und sehr kurzzeitig auslösbar. Schaltungen mit großen Kräften, insbesondere die unmittelbare Betätigung von Blasventilen für Druckgasschalter, zu erreichen. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck eine ständig umlaufende und unter dem zu betätigenden Schaltelement, z. B. einem Ventilstößel, gewöhnlich hinweggleitonde Zahnradscheibe vorgesehen und zur Kupplung beider Teile miteinander ein vom Auslösestrom elektromagnetisch betätigter Anker angeordnet. Dadurch, daß die Zahnradscheibe bereits vor dem Schaltvorgang dauernd umläuft, braucht keine Masse aus der Ruhelage beschleunigt zu werden, und da der die Kupplung zwischen dem umlaufenden Teil und dem ruhenden Teil herstellende Anker nur eine geringe Masse hat, wird die Eigenzeit dieser neuen Vorrichtung äußerst kurz. Die Größe der Eigenzeit und die auftretenden Kräfte und Hübe können dabei durch die Form der Zähne der Scheibe, die Maße der Scheibe und deren Radius in weiten Grenzen den erforderlichen Bedingungen angepaßt werden. Zum Beispiel ergeben sich für fünf aufeinanderfolgende Schaltungen, wobei der Drehzahlabfall der Scheibe <^30% sein soll, folgende Werte, wenn die Anfangsdrehzahl der Scheibe 3000 min^-1 beträgt:In switchgear, very high forces of several 100 kg are often required within a very short time to operate switches, in particular also in the case of compressed gas switches for the blow valves. Such high forces can generally be generated by connecting several arrangements in series (electromagnetic release relay, pilot and main valve), but adding the times of the individual elements results in a relatively large total time until the final force takes effect. It is also possible to use pre-tensioned springs which are suddenly released by a toggle lever arrangement. On the other hand, explosive devices that act on the switching elements are also known. Such devices are very suitable for one-off switching operations, but a longer intermediate time is required for consecutive switching operations or, in the case of a very short succession, a great deal of effort is necessary. The invention is based on the object of being triggered with simple means in extremely rapid succession and very briefly. To achieve circuits with great forces, in particular the direct actuation of blow valves for compressed gas switches. According to the invention is for this purpose a constantly revolving and under the switching element to be actuated, for. B. a valve tappet, usually weggleitonde gear disk is provided and arranged to couple the two parts with each other, an armature electromagnetically actuated by the release current. Because the gear wheel rotates continuously even before the switching process, no mass needs to be accelerated from the rest position, and since the armature producing the coupling between the rotating part and the stationary part has only a small mass, the proper time of this new device is extremely short. The size of the proper time and the forces and strokes that occur can be adapted to the required conditions within wide limits through the shape of the teeth of the disk, the dimensions of the disk and its radius. For example, for five consecutive shifts, whereby the speed drop of the disc should be <^ 30%, the following values result if the initial speed of the disc is 3000 min ^-1 :

Betätigungsvorrichtung
für SchaltelementeActuator
for switching elements

Radius
der Scheiberadius
the disc Dicke
der Scheibethickness
the disc Kraftforce HubHub Hubzeit etwaLifting time about minmin mmmm kgkg mmmm msms 75
10075
100 10
4010
40 100
1000100
1000 25
2525th
25th O
2 O
2

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs- G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dr.-Ing. Helmut Kindler, Kassel-W,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Helmut Kindler, Kassel-W,
has been named as the inventor

Der Antriebsmotor muß nur die Reibungsverluste decken und die Schwungscheibe innerhalb gegebener Zeit beschleunigen können. Zum Beispiel beträgt die erforderliche Motorleistung für die bei Schaltern notao wendigen Bedingungen einige hundert Watt. Die Vorrichtung ist auch Iiei Ausfall der Motorstromversorgung noch längere Zeit schaltbereit.The drive motor only has to cover the friction losses and the flywheel within a given Speed up time. For example, the required motor power for the switches is notao agile conditions a few hundred watts. The device is also in the event of a motor power failure ready to switch for a long time.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen.For a more detailed explanation of the invention, reference is made to the drawing.

In Fig. 1 stellt 1 eine umlaufende Zahnradscheibe mit einem bestimmten Trägheitsmoment dar, an deren Umfang die Zähne 2 mit einer bestimmten Steigung a angeordnet sind. Der Abstand der Zähne voneinander ist so gewählt, daß die gewünschte Schaltzeit erreicht wird. Oberhalb der Zahnradscheibe ist ein Blasventil dargestellt, dessen Ventilkörper mit 3 bezeichnet ist. Das Ventil, das unter dem Druck ρ des Druckgases steht, schließt gegen den Druck der Feder 4 die Rohrleitung 5, die zu der nicht dargestellten Schaltkammer führt, ab. Normalerweise gleiten die Zähne unterhalb des Ventilstößels 6 vorbei. Tritt ein Ausschaltbefehl auf, so schiebt sich schlagartig der Anker 7, der innerhalb der Führung 8 gleitet, in die nächste Lücke zwischen zwei Zähne. Sobald nun der Zahn mit seiner schwach geneigten Flanke an diesen Anker 7 gelangt, hebt er ihn zusammen mit dem Ventilkörper 3 nach oben, so daß Druckgas in die Leitung 5 gelangen kann. Sobald dies der Fall ist. hält sich der Ventilkörper 3 durch den Druck der Feder 4 und das dann nunmehr auch von unten gegen den Ventilkörper 3 anstehende Druckgas von selbst, bis eine weiter unten beschriebene Einrichtung das Ventil wieder schließt. Die Betätigung des Ankers 7 erfolgt zweckmäßig durch einen stoßartig verlaufenden Strom, so daß der Anker, nach Anheben des Stößels vom Zahn freigegeben, sofort wieder in die Ruhelage geht.In Fig. 1, 1 represents a rotating gear disk with a certain moment of inertia, on the circumference of which the teeth 2 are arranged with a certain pitch a. The distance between the teeth is chosen so that the desired switching time is achieved. A blow valve, the valve body of which is denoted by 3, is shown above the gear wheel. The valve, which is under the pressure ρ of the compressed gas, closes the pipe 5, which leads to the switching chamber (not shown), against the pressure of the spring 4. Normally the teeth slide past underneath the valve tappet 6. If a switch-off command occurs, the armature 7, which slides within the guide 8 , suddenly moves into the next gap between two teeth. As soon as the tooth reaches this armature 7 with its slightly inclined flank, it lifts it upwards together with the valve body 3 so that compressed gas can get into the line 5. As soon as it does. the valve body 3 holds itself through the pressure of the spring 4 and the pressurized gas then also pending from below against the valve body 3 until a device described below closes the valve again. The armature 7 is expediently actuated by an abrupt current, so that the armature, released from the tooth after the plunger has been lifted, immediately returns to its rest position.

In Fig. 2 ist die Zahnradscheibe 1, von der Seite gesehen, dargestellt. Mit 9 ist das Relais bezeichnet, das den Anker 7 mit der Zahnradscheibe 1 und demIn Fig. 2, the gear wheel disk 1, seen from the side, is shown. With 9 the relay is referred to, the armature 7 with the gear wheel 1 and the

909 650/400909 650/400

Claims

Valve tappet 6 couples. The armature 7 is under the force of a compression spring 10. The relay receives its current from a DC battery 11 via a contact 12. The resistor R is switched into the circuit when the contact 12 is briefly opened, so that the relay current, as shown in FIG. 2a shows, drops and thereby the compression spring 10 can push the armature 7 into the tooth gap. In Fig. 3 it is shown how the front, upwardly displaceable part of the armature 7 has lifted from the tooth 2, has pushed the valve stem 6 upwards. Instead of working with a closed-circuit relay, the device can also be operated with an open-circuit relay, as FIG. 4 shows. Here the armature 7 is under the force of a tension spring 13. The relay is connected to a capacitor C which is charged by a direct current source 11 via a resistor R. If a switch-off command occurs, the switch 14 is closed and the capacitor is discharged in the form of an oscillation via the relay coil 9. This Fntiadestrom is shown in Fig. 4a. The rectifier Gl prevents that after the first half-wave, which causes a pulling back and forth of the armature, a repeated excitation of the relay takes place. So that the valve can be closed again, in a further development of the invention, a lever 15 connected to the valve tappet 6 can be coupled to the same gear disk 1 by an armature 16 of a second relay that is switched on with a delay, as can be seen in FIG. The armature designated 7 is again used to open the valve, while a relay coil (not shown) pushes armature 16 into the tooth gap to close it again, so that it now pushes lever 15 upwards and thereby moves valve body 3 downwards. This is then held in the closed position by the pressure of the compressed gas, while the armature 16 is pulled out of the tooth gap again by a similar circuit arrangement according to FIG. 2 or 4. Patent a ν s ρ ιϊ v. c η ε. ·

1. Device for the sudden actuation of a switching element, in particular a blow valve for pressure gas switch, characterized in that a continuously rotating and under the switching element to be operated, e.g. B. a valve tappet, usually sliding gearwheels is provided and that an intermediate piece is less for coupling the two parts together Mass is arranged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a coupling intermediate piece an armature that is electromagnetically actuated by the tripping current is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the electromagnet for the actuating armature is suddenly de-excited or excited.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that one connected to the valve stem Lever through the armature of a second, delayed-on relay with the same Gear disk can be coupled for the purpose of reclosing the valve.

1 sheet of drawings

S 909 650/400 11.59S 909 650/400 11.59