DE1203855B - Vorrichtung zur Bremsung der OEffnungsbewegung der beweglichen Kontaktes eines Druckluftschalters - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21c-35/10

Nummer: 1203 855

Aktenzeichen: A 36749 VIII d/21 c

Anmeldetag: 18. Februar 1961

Auslegetag: 28. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bremsung der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes eines Druckluftschalters mit Hilfe eines Dämpfungszylinders, in dem ein Dämpfungskolben bewegbar ist. Bei solchen Schaltern hat der bewegliche Kontakt der Leistungstrennstelle in der Regel eine Öffnungsbewegung, deren Geschwindigkeit mit der Zeit linear ansteigt. Die Geschwindigkeit und damit die Bewegungsenergie des Kontaktes am Schluß seiner Bewegung können beträchtlich werden. Es sind deshalb besondere Anordnungen erforderlich, um den Kontakt abzubremsen. Eine bekannte Methode ist, daß man am Schluß der Öffnungsbewegung den Kontakt gegen einen Gummipuffer stoßen läßt. Der Bremsweg, den ein solcher Puffer ermöglicht, ist aber verhältnismäßig kurz, weshalb am Schluß der Öffnungsbewegung unvorteilhaft große Stoßkräfte auftreten können.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird während des Schaltvorganges in einem Zylinder ein Kolben bewegt, wobei Luft oder eine Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird. Das unter Druck gesetzte Medium wird dann über Drosselbohrungen entspannt, wodurch der Stoß gedämpft wird. Es sind eine Reihe von verschiedenen Ausführungen bekannt, die alle nach diesem Prinzip arbeiten, wobei als Druckmittel teils gasförmige, teils flüssige Medien verwendet werden.

Eine nicht für Druckluftschalter bestimmte Dämpfungseinrichtung arbeitet mit einem Luft enthaltenden Zylinder. Die Kolbenbewegung wird von einer Mittellage ausgehend in beiden Richtungen gebremst. Die Drosselbohrungen befinden sich in der Zylinderwand, und zwar beiderseits der Mittellage des Kolbens. Die Bremsung wird überwiegend durch das Hindurchpressen von Luft durch die Drosselbohrungen, die auf der Seite liegen, nach der hin sich der Kolben bewegt, erzielt. Das Einsaugen auf der anderen Seite des Kolbens kann keine nennenswerte Bremswirkung erzeugen, weil für den Lufteintritt alle Drosselbohrungen geöffnet sind und bei zunehmendem Hub immer mehr Bohrungen geöffnet werden.

Bei allen bekannten Dämpfungen mit Zylindern und Kolben wird also ein Druckmittel, entweder eine Druckflüssigkeit oder ein Druckgas, z. B. Luft, durch mindestens eine Drosselöffnung hindurchgedrückt. Hierbei werden gasförmige Druckmittel komprimiert. Bei schneller Kompression eines Gaskissens entstehen Drackschwankungen. Da die öffnung eines Kontaktes sehr schnell ablaufen muß und deshalb stets eine schnelle Kompression erfolgt, tritt diese

Vorrichtung zur Bremsung der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes eines
Druckluftschalters

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,

Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Haakon Forwald, Ludvika (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 27. Februar 1960 (2009)

Erscheinung (Druckschwankungen) tatsächlich häufig auf. Hierdurch werden auf den Dämpfungskolben sprunghaft wechselnde Kräfte ausgeübt. Das ist sowohl für den Schaltvorgang selber als auch für den mechanischen Teil des Schalters nachteilig.

Durch die Erfindung soll nun eine Dämpfungsvorrichtung geschaffen werden, bei der die Kompression ernes Druckmediums, z. B. eines Luftkissens, vermieden wird. Die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungszylinder zu beiden Seiten des Kolbens mit dem gleichen Druck (Ausgangsdruck), vorzugsweise mit dem im Druckluftbehälter herrschenden Druck verbunden ist, und zwar der sich beim Öffnen des Kontaktes vergrößernde Raum (Saugraum) über mindestens eine Drosselbohrung und der sich verkleinernde Raum (Druckraum) über einen großen, nicht drosselnden Querschnitt.

Bei einem solchen Schalter wird die Dämpfung durch den Drosselwiderstand beim Einsaugen der Luft über die Drosselbohrung erzielt. Es findet also keine Kompression eines Luftkissens statt, so daß auch die nachteiligen Drackschwankungen nicht auftreten.

Vorteilhafterweise ist die Größe der Drosselöffnung regulierbar. Durch entsprechende Einstellung des Drosselquerschnittes kann eine gewünschte Dämpfungswirkung erzielt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Saugraum am Anfang der Öffnungsbewegung mit

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dem Druckraum durch einen besonderen Kanal verbunden. Hierdurch wird erreicht, daß am Anfang der Kontaktbewegung noch keine Bremsung auftritt, so daß der erste Teil der Kontaktbewegung schnell erfolgen kann, was in vielen Fällen wünschenswert ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Saugraum außer durch die Drosselöffnung über mindestens ein, z. B. am Kolben angeordnetes Rückschlagventil mit dem Ausgangsdruck verbunden. Hierdurch wird vermieden, daß die Schließbewegung durch einen vor dem Kolben stattfindenden Druckaufbau gehemmt wird.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Leistungstrennstelle;

Fig. 2 und 3 sind Bewegungskurven der Vorrichtung gemäß der Erfindung (ausgezogene Linien) und eines gewöhnlichen einfachen Kontaktkolbens (gestrichelte Linien).

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Behälter für Druckluft, 2 einen festen und 3 einen beweglichen Kontakt. Durch den beweglichen Kontakt 3 geht ein Ausströmungskanal 4, der in der offenen Lage des Kontaktes 3 von einem Dichtungsorgan 5 verschlossen ist. Der Kontakt 3 wird von einer Feder 6 in Schließrichtung belastet und hat außen einen Kolben 7, der als Bremskolben dient und in einem Zylinder 8 verschiebbar ist. Der Kolben 7 begrenzt mit seiner einen Seite einen ersten Raum 9, dessen Volumen während der Öffnungsbewegung des Kontaktes 3 zunimmt. Der Raum 9 ist durch eine kleine Öffnung 10 und große Öffnungen 11 im Zylinder 8 mit dem von der anderen Seite des Kolbens 7 abgegrenzten zweiten Raum 12 verbunden, dessen Volumen bei der Öffnungsbewegung abnimmt. Zu Beginn der Öffnungsbewegung kann der Raum 9 mit dem Raum 12 durch einen zusätzlichen Kanal 13 verbunden sein. Für den Austritt der Luft aus dem Raum 9 sind Rückschlagventile 14 im Kolben 7 vorgesehen, sie können auch in den Wänden des Raumes 9 angeordnet werden; es ist auch denkbar, die Drosselöffnung 10 im Kolben 7 vorzusehen.

Der Druckluftschalter wird dadurch geöffnet, daß dem Behälter 1 Druckluft zugeführt wird. Die Druckluft wirkt auf die untere Stirnfläche des Kontaktes 3, die größer ist als die des festen Kontaktes 2. Solange der Kanal 13 offen ist, ist der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 7 annähernd gleich. Wenn aber der genannte Kanal geschlossen wird, wird der Druckunterschied zwischen den Räumen 9 und 12 größer, da der Druck im Raum 9 auf Grund des zunehmenden Volumens des Raumes und der gedrosselten Luftzufuhr zum Raum sinkt. Auf diese Weise wird die Endgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes vermindert, und die obere Stirnfläche des Kontaktes 3 legt sich an das Dichtungsorgan 5 an, und der Kontakt 3 wird durch den Druck im Behälter 1 in dieser Lage festgehalten. Läßt man aber die Druckluft aus dem Behälter 1 ausströmen, so wird der Kontakt durch die Feder 6 geschlossen. Die Rückschlagventile 14 sorgen dafür, daß die Luft im Raum 9 nicht komprimiert und die Bewegung des Kontaktes 3 nicht gehemmt wird.

ίο Fig. 2 zeigt einen Vergleich zwischen den Bewegungskurven eines erfindungsgemäß gebremsten beweglichen Kontaktes (ausgezogene Linien) und eines in bekannter Weise gebremsten Kontaktes (gestrichelte Linien). Im ersteren Fall wird für denselben Weg (F) eine längere Zeit (T) als im zweiten Fall gebraucht. Je nach Verlauf der Kurve V (T) kann z. B. die Geschwindigkeit (H) des beweglichen Kontaktes auf ein Maximum steigen und danach wieder abnehmen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bremsung der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktes eines Druckluftschalters mit Hilfe eines Dämpfungs-Zylinders, in dem ein Dämpfungskolben bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungszylinder (8) zu beiden Seiten des Kolbens (7) mit dem gleichen Druck (Ausgangsdruck), vorzugsweise mit dem im Druckluftbehälter(l) herrschenden Druck verbunden ist, und zwar der sich beim Öffnen des Kontaktes (2,3) vergrößernde Raum (9) (Saugraum) über mindestens eine Drosselbohrung und der sich verkleinernde Raum (12) (Druckraum) über einen gro-

ßen, nicht drosselnden Querschnitt (11).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Drosselöffnung (10) regulierbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum (9) am Anfang der Öffnungsbewegung mit dem Druckraum (12) durch einen besonderen Kanal (13) in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum (9)

außer durch die Drosselöffnung (10) auch über mindestens ein, z. B. am Kolben angeordnetes Rückschlagventil (14) mit dem Ausgangsdruck verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 613 774, 616271, 648477, 698 809, 706662, 853 770, 914026;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1065 060;
britische Patentschriften Nr. 700491, 821198.

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