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Druckluftantrieb für Hochspannungsschalter Geht es darum, einen mit
einem Federkraftspeicher und einer Freiauslösung ausgerüsteten Hochspannungsschalter
selbsttätig zu schalten, so kann hierzu ein Druckluftantrieb verwendet werden. Dieser
besteht aus einem in einem geschlossenen Zylinder geführten Kolben. Je nach der
Schaltrichtung wird die Druckluft der einen oder anderen Seite des Kolbens zugeführt.
Die Kolbenstange vermittelt über geeignete Übertragungsglieder die Antriebsbewegungen.
Beim Einschaltvorgang hat der Kolben nicht nur den Schalter durchzuziehen, sondern
auch gleichzeitig den Federkraftspeicher aufzuladen. Der Schalter wird in der Einschaltstellung
durch eine in der Freiauslösung angebrachte Verklinkung gehalten. Soll der Schalter
ausgeschaltet werden, dann wird der Kolben in entgegengesetzter Richtung angetrieben.
Er betätigt dabei die Auslöseklinke der Freiauslösung, so daß nunmehr der Federkraftspeicher
den Antrieb des Schalters übernimmt. Da der Kolben des Druckluftantriebes doppelt
wirkende Eigenschaft hat, muß bei den verschiedenen Hubbewegungen die nicht von
der Druckluft beaufschlagte Kolbenfläche die Luft aus dem ihr vorgelagerten Zylinderraum
verdrängen. Eine entsprechende Ventilsteuerung ermöglicht es, daß die Druckluftleitung
gleichzeitig als Ausströmleitung für die verdrängte Luft dient. Bei der Einschaltbewegung
ergibt sich hierbei der Nachteil, daß nach einem gewissen Schaltweg eine Hemmung
eintritt, die durch das Zusammendrängen der Luft im Zylinderraum verursacht wird.
Für das Ausströmen der Luft steht nämlich nur der Querschnitt der Druckluftleitung
zur Verfügung. Dieses Abbremsen der Hubbewegung spielt beim Ausschaltvorgang keine
Rolle, da in diesem Fall, wie bereits erwähnt, der Druckluftantrieb lediglich die
Aufgabe hat, die Auslösung des Schalters herbeizuführen.
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Es ist ein Druckluftantrieb mit einfach wirkendem Kolben für einen
elektrischen Schalter bekannt=
geworden, der mit einem Entlüftungsventil:
in Form eines Kolbens ausgestattet ist. Der Antriebskolben ist nur beim Einschaltvorgang
wirksam, während er beim Ausschalten unter-der Wirkung des Ausschaltkraftspeichers
in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Bei dieser Hubbewegung komprimiert der
Kolben die Luft im Antriebszylinder. Der Ventilkolben ist in einem an die Druckluftzuleitung
angeschlossenen Zylinder so geführt, daß er verzögert auf den Druck der komprimierten
Luft anspricht, und zwar erst dann, wenn der Stromkreis unterbrochen ist und ein
mit dem Leistungsschalter gekuppelter Trennschalter sich zu öffnen beginnt. Beim
Einschalten bleibt das Entlüftungsventil geschlossen, da beide Kolbenflächen des
Ventils durch Anordnung einer zusätzlichen Luftdruckleitung dem gleichen Druck ausgesetzt
sind. Der bekannten Anordnung liegt also eine ganz andere Aufgabe zugrunde als der
Erfindung.
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Der Druckluftantrieb gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der
bekannten Anordnung dadurch, daß ein doppelt wirkender Arbeitskolben vorhanden ist,
durch dessen Einschaltseite der Schalter unter Spannen einer Ausschaltfeder in die
Einschaltlage gebracht wird, während durch die Ausschaltseite die Auslöseklinke
einer Freiauslösung des Schalters betätigt wird, und bei dem ein auf den Druck der
vom Arbeitskolben verdrängten Luft ansprechender Steuerkolben vorgesehen ist, der
bei seiner Verschiebung besondere Ausströmöffnungen freigibt. Erfindungsgemäß ist
der un-@,erzögert wirkende Steuerkolben unmittelbar in der Zuführungsleitung der
Arbeitsdruckluft für die _-#,uSSChaItSeite des Kolbens angeordnet und mit einer
Längsbohrung versehen, durch die beim Ausschalthub die Druckluft in den Arbeitszylinder
einströmen kann. Die Längsbohrung im Steuerkolben bildet beim Einschalthub einen
zusätzlichen Ausströmkanal für die verdrängte Luft.
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Der Steuerkolben wird vorteilhaft im Zylinderanschlußstück der betreffendenZuleitungeingesetzt,
i das zu diesem Zweck über eine begrenzte Länge einen vergrößerten Innendurchmesser
und seitliche Ausströmöffnungen erhält.
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Abb. i zeigt die Gesamtansicht eines Druckluftantriebes und Abb. 2
in vergrößertem Maßstab die erfindungsgemäße Anordnung.
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In dem geschlossenen Zylinder i bewegt sich der doppelt wirkende Kolben
2. Durch die Kolbenstange 3 «erden die Hubbewegungen über die Zahnstange .4, das
Ritzel 5 und das Gestänge 6 auf den nicht dargestellten Schalter übertragen. Mit
7 und 8 sind die Druckluftleitungen bezeichnet, die in die Anschlußstücke 9 bzw.
io münden.
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Die Zuführung von Druckluft durch dieLeitung 7 bewirkt die Ausschaltbewegung
und die Zuführung der Druckluft durch die Leitung 8 die EinschaItbewegung. Bei den
jeweiligen Hubbewegungen verdrängt der Kolben die Luft aus dem einen oder anderen
Zvlinderraum, welche bei Verwendung einer geeigneten Ventilsteuerung durch eine
der Druckluftleitungen abströmen kann. Die Luft kann aber nicht so schnell verdrängt
werden, als daß nicht eine Hemmung in der Schaltbewegung eintritt. Zur Vermeidung
dieser beim Einschaltvorgang störenden Hemmung erhält gemäß Abb. 2 das Anschlußstück
9 über eine begrenzte Länge eine größere Innenbohrung i i, in der sich der Kolben
12 befindet. Der Kolben weist eine Längsbohrung 13 auf, durch welche die Druckluft
in den Zylinder einströmen kann. Indem Rohrstück i i sind Seitenöffnungen 14 angebracht.
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In der Ruhestellung hat der Kolben die gestrichelt gezeichnete Lage,
in der er durch den Stift 15 gehalten wird. In dieser Lage sind die Seitenöffnungen
14 durch den Kolben verschlossen, so daß für einströmende Druckluft nur der Kanal
13 frei ist. Bei der Einschaltbewegung jedoch wird der Steuerkolben 12 durch die
verdrängte Luft so weit angehoben, daß er die Öffnungen 14 freilegt, durch welche
nun die Luft ungehindert abströmen kann. Auf diese Weise wird die unerwünschte Abbremsung
der Einschaltbewegung verhindert. Nach Beendigung des Einschalthubes fällt der Steuerkolben
durch sein Eigengewicht in die Ausgangslage zurück. Gegebenenfalls kann die Rückführung
des Steuerkolbens auch durch eine bei seiner Verschiebung gespannte Feder herbeigeführt
werden.