DE1690002A1

DE1690002A1 - Pressure medium drive for electrical switches

Info

Publication number: DE1690002A1
Application number: DE19671690002
Authority: DE
Inventors: Bohrdt Joaqim Conrado; Gerhard Grieger; Dr-Ing Claus Kessler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-07-25
Filing date: 1967-07-25
Publication date: 1971-01-28
Also published as: DE1690002B2; JPS5011075B1

Description

Druckmittelantrieb für elektrische Scra lter_ Die Erfindung befaßt sich mit einem Druckmittelantrieb für elektrische ;ichalter. Solche Antriebe arbeiten häufig mit einem vors Druckmittel betütigten Hauptventil, um die Kräfte fur die Ventilbetätigung klein halten zu können. In diesem Fall gehört zur-:Hauptventil ein Steuerventil, das zumeist magnetisch betätigt wird. Die magnetische Betätigung des Hauptventils muß. bei einer Schaltung im allgemeinen so lange aufrechterhalten bleiben, bis die vom Druckmittelantrieb bewirkte Schaltbewegung; vollendet ist. Mit anderen Worten gesagt, es darf kein Tippkommando gegeben werden, d.h. ein so kurzes Kommando, daß der Antrieb infolge einer zu kurzen Öffnung des Hauptventils eine unvollständige Schaltbevregung ausführt.Pressure medium drive for electric Scra lter_ The invention is concerned himself with a pressure medium drive for electric; ichalter. Such drives work often with a main valve operated in front of the pressure medium to generate the forces for the To be able to keep valve actuation small. In this case, part of the-: Main valve a control valve that is mostly operated magnetically. Magnetic actuation of the main valve must. is generally maintained for so long in a circuit stay, until the switching movement caused by the pressure medium drive; is accomplished. With others Put in words, no tapping command may be given, i.e. such a short command, that the drive is incomplete as a result of the main valve being opened too short Switching excitation executes.

Zur Abhilfe ist bei einem Druckmittelantrieb für elektrische Schalter mit einem vom- Druckmittel betätigten Hauptventil und einem zugehörigen Steuerventil gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Steuerventil in an sich bekannter Weise vom Druckmittel in Schließrichtung beaufschlagt wird, daß der Steuerleitung zwischen Steuerventil und Hauptventil ein wie das Steuerventil aufgebautes Entlüftungsventil zugeordnet ist und daß Steuer- -ventil und Entlüftungsventil über eine flippe derart gekoppelt sind, daß unter Mitwirkung des Druckmittels jeweils das eine von ihnen geöffnet und das andere ,geschlossen ist.To remedy this, use a pressure medium drive for electrical switches with a main valve actuated by the pressure medium and an associated control valve according to the invention provided that the control valve in a known manner is acted upon by the pressure medium in the closing direction that the control line between Control valve and main valve a vent valve constructed like the control valve is assigned and that control valve and vent valve via a flippe in such a way are coupled that with the assistance of the pressure medium each one of them open and the other, closed.

Durch die Erfindung wird mit geringem Aufwand erreicht, daß der Druckmittelantrieb nach eine. Kommando so lange wirksam ist, bis ein Gegenkommando gegeben wird. Da das Gegenkommando nach Abschluß der Schalthandlung gegeben werden kann, sind unvollständige Schaltbevregungen ausgeschlossen.The invention achieves with little effort that the pressure medium drive after a. Command is effective until a counter command is given. There the counter command can be given after the switching operation has been completed are incomplete Switching excitations excluded.

Durch das Gegenkommando, wird das Entlüftungsventil geöffnet. Gleichzeitig wird das Steuerventil geschlossen. Das Entlüftungsventil kann man dabei ebenso wie das Steuerventil magnetisch betätigen, z.8. durch einen Veldeschalter des vom Druckmittel betätigten Schalters. Für diesen Fall ist es günstig, wenn die magnetische Erregung des Entlüftungsventils von einem am Hauptventil angeordneten Meldeschalter ausgeschaltet wird. Zur Verbilligung der Konstruktion können Steuer- Entlüftungsi:i:ä I::iüptvetitil ein geneinsames Gehäuse aufweisen. Dabei kann @.u;;l r. ich der Anträebskolben des lisuptvent ils den Ventilteller eine, Haupteiitlüftungsventilo bilden. :-'iir den fall, daß der vom Druckmittelantrieb zu betätigende Scta:lter in an s ich bekannter Weise durch eine Feder in cbr eincii Eichtung betätigt wird, kann der tZeldeschalter zur Steuerung des Entlüftu.:gsve:itils einer zur Feder gehörenden Verklinkung zugeordnet cierden. Für doppeltwirkende Druckmittelantriebe kann man die nach der Erfindung vorgesehene Anordnung in zwei einander gleichen Zweigen vorsehen, von denen jeweils einer für eine Antriebsrichtung vorhanden ist. Die Erfindung kommt für verschiedene Druckmittel infrage. Sie ist jedoch bescnders wichtig für hydraulische Antriebe, .bei denen das Druckmittel eine Flüssigkeit mit einem Arbeitsdruck von 100 at und mehr ist, weil die Steueivng dann mit großen, schwer zu beherrschenden Kräften erfolgt. Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet mit elektrischer etätigung von Steuer- und Entlüftungsventil. Es ist jedoch auch möglich, diese Ventile mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch zu betätigen. Der Druckmittelantrieb zur Betätigung des vereinfacht dargestellten ölarmen Leistungsschalters 1 mit dem 'beweglichen Schaltstift 2 besitzt einen hydraulischen Antriebszylinder 3, in dem der Antriebskolben 4 angeordnet ist. Der Antriebskolben 4 wird nur in der nach oben verlaufenden Einschaltrichtung hydraulisch in Bevregung gesetzt. Die Ausschaltbewegung nach unten erfolgt unter der Wirkung einer Ausschaltfeder 6, die von einer. Verklinkung : in der Einschaltstellung festgehalten wird. An der Verklinkung 7- ist ein heldeßchalter 8 befestigt-, der geschlossen wird, sobald die Verklinkung bei gespannter Feder eingefallen ist.The counter command opens the vent valve. At the same time the control valve is closed. The vent valve, like the control valve, can be operated magnetically, e.g. 8. by a Veldeschalter of the switch actuated by the pressure medium. In this case it is advantageous if the magnetic excitation of the vent valve is switched off by a signaling switch arranged on the main valve. To make the construction cheaper, control venting devices can have a common housing. @ .U ;; l r. I the actuation piston of the main valve form the valve disk as a main part ventilation valve. In the event that the actuator to be actuated by the pressure medium drive is actuated by a spring in the same direction as is known in the art, the indicator switch for controlling the venting device can be assigned to a latch belonging to the spring cierden. For double-acting pressure medium drives, the arrangement provided according to the invention can be provided in two branches that are identical to one another, one of which is present for each drive direction. The invention can be used for various pressure media. However, it is particularly important for hydraulic drives in which the pressure medium is a liquid with a working pressure of 100 atm and more, because the control then takes place with large, difficult-to-control forces. The embodiment described below works with electrical actuation of the control and vent valve. However, it is also possible to operate these valves mechanically, pneumatically or hydraulically. The pressure medium drive for actuating the oil-poor circuit breaker 1, shown in simplified form, with the movable switching pin 2 has a hydraulic drive cylinder 3 in which the drive piston 4 is arranged. The drive piston 4 is hydraulically energized only in the upward switching direction. The switch-off downward takes place under the action of a switch-off spring 6, which is of a. Latch: is held in the on position. A heldeßchalter 8 is attached to the latch 7- which is closed as soon as the latch has collapsed with the spring tensioned.

Zur ßeaufschlagung des Antriebszylinders 3 wird ein Iiydraulikspeicher 10 bekannter Bauart über das Hauptventil 11 reit dem . Antriebszylinder verbunden. Zu diesem Zweck wird der Ventilteller 12 entgegen der Wirkung der Schließfeder 13 von einem -Stößel 14 vom Ventilsitz abgehoben. Der Stößel wird durch einen Kolben 15 betätigt, der zusammen mit einem Ventilsitz 16 ein Hauptentüiftungsvent il 17 bildet.A hydraulic accumulator is used to act on the drive cylinder 3 10 known design on the main valve 11 rides the. Drive cylinder connected. For this purpose, the valve disk 12 is opposed to the action of the closing spring 13 lifted from the valve seat by a plunger 14. The plunger is driven by a piston 15 is actuated, which together with a valve seat 16 has a main bleeding valve 17 forms.

Wie man sieht, ist der Antriebszylinder 3 bei geschlossenem . Hauptventil 11 über das Entlüftungsventil 17 und eine Zeitung 18 mit dem IFiederdruckbehälter (Sumpf) 20 verbunden. Dem Entlüftungsventil 17 ist eine Stange 21 zugeordnet, die von einer Feder 22 umgeben ist und einen Meldeschalter 23 ' betö.t igt .As you can see, the drive cylinder 3 is closed. Main valve 11 is connected to the low-pressure container (sump) 20 via the vent valve 17 and a newspaper 18. The vent valve 17 is assigned a rod 21 which is surrounded by a spring 22 and actuates an alarm switch 23 '.

An den Speicher 10 ist ein Steuerventil 25 angeschloaeen, das beim Ausführungsbeispiel aus einer Kugel 2 6 als beweglichem Ye:itilteller, einer Feder 27 und dem Veitilsitz 28 besteht. Zum Üffnen'des Ventils 25 dient ein Stößel 30, der von einen Magneten 31 nach oben gedrückt werden kann. IIit dem Stößel 30 ist über eine Wippe 33 der Stößel 34 eines Entlüftungsventils 35 gekoppelt. Das Entlüftungsventil ist wie das Steuerventil 25 aufgebaut. Es besitzt eine Kugel 36 als beweglichen Ventilteller, die unter der Wirkung einer Feder 3? steht. Der zugehörige Ventilsitz ist mit 38 bezeichnet.-Zum Öffnen dient der Magnet 39.A control valve 25 is connected to the memory 10, which at the Embodiment of a ball 2 6 as a movable Ye: itilteller, a spring 27 and the Veitilsitz 28 consists. A tappet 30 is used to open the valve 25, which can be pushed up by a magnet 31. IIit the plunger 30 is The tappet 34 of a vent valve 35 is coupled via a rocker 33. The vent valve is constructed like the control valve 25. It has a ball 36 as a movable one Valve head, which is under the action of a spring 3? stands. The associated valve seat is denoted by 38. The magnet 39 is used for opening.

Das Steuerventil 25 ist über die Steuerleitung 40 mit einen Zylinder 42 verbunden, in den der Kolben 15 gleitet. Die Steuerleitung 40 steht zugleich über das Entlüftungeventil 35 und die Zeitung 41 mit dem Niederdruckbehälter 20 in Verbindung. An den Niederdruckbehälter ist ferner eine Pumpe 45 angeschlossen, die von Motor 46 angetrieben wird und über das Rückschlagventil 47 den Speicher 10 auf einem beetimmten i:indestdruck hält. Zum Ausschalten wird die Verklinkuße ? durch bekannte i:ittel gelöst. Die Peder 6 drückt dann deni Schaltetitt 2 nach unten. Dabei wird vom Kolben 4 Hydraulikflüaeigkeit über dae Ent-- Iüftungeventü.17 Ir den Viederdruckbehülter 20 gefördert. Zum Einschalten wird der Meinet 31,t.3, durch fernbetätigung von einer Warte sue erre4t. Igdurob wird die Xu4#1 26 nach oben gedrückt. Gleichzeitig wird über die Flippe 33 der Stößel 34 gesenkt, so daß sich das Entlüftungsventil 37 schließen.karin. Das Druckmittel aus dem Speicher 10 hält nunmehr das Entlüftungsventil durch den Druck auf die Kugel 36 geschlossen. Dadurch wird gleichzeitig über die Wippe 33 das Steuerventil 25 offengehalten. Dag durch die Steuerleitung 40 strömende Druckmittel bewegt über den Kolben 15 den Stößel 14 nach linke.. Dadurch wird das-Hauptentlüftungsventil 17 geschlossen und das Hauptventil 11 gedYnet. Das Druckmittel gelangt nunmehr auch in den Zylinder 3 und drückt den Kolben 4 nach oben. .Ger Schaltstift 2 wird eingeschaltet. Gleichseitig wirst die Feder i ge- spannt. nkun,g 7 ein. Hier- Aa Ende de* Einschalthubes fällt die Verkli durch .schaltet der Meldeschalter 8 um. Er erregt aber den 23 den Nagneten 39 des Entlüttungsssverltils 24. Der Wagnet 39 drückt über den Stößel 34 die 1usel 36 nach oben. Uber die Hippe 33 wird gleichzeitig das Ventil 25 ungeeteu ert, so daß es unter Wirkung der Feder 21 schließt. Dadurch wird über die Zeitung 41 und die beitunS 40 der Zylinder 42 entleert. Die Feder 13 schließt das Hauptventil 11. An Ende der Beblio8- bewegung, bei der gleichseitig das Hauptentltiftungsvent11 17 öffnet, unterbricht der heldeschalter 23 den Irregeretromkreis tUr den glektroisgneten 39. Wie mtts sieht, wind beim @usitihrutsebsl:piel &teuss- Ittl'- tun;s- upd Hauptventil suse»sm mit des fuptes4l«tmqorsxttl in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt. Dadurch erhält maii einen gedrängten Aufbau mit wenigen Störungsquellen. Der. neue 1:i:trieb hat sich bei Versuchen ausgezeichnet bewährt. @r arbeitet auch bei großen Betriebsdrücken von beispielsweise 3C0 c:t nit vernachlüssigbar geringen Leckverlusten. Dies ist initer c:lderer, eine folge der nur kurzen Öffnungszeiten des Haupt- ver:t ils 11-. Der hinter den Hauptventil liegende 'feil -d-es Hydraur iikrystema mit seinen unter ümätünden recht langen Leitungen und dc::. : iitriebszylinder wird nur so lange beaufschlagt, bis ciie Sc@:ßl ttiGadlung mit Sicherheit beendet ist. The control valve 25 is connected via the control line 40 to a cylinder 42 into which the piston 15 slides. The control line 40 is at the same time connected to the low-pressure container 20 via the vent valve 35 and the newspaper 41. A pump 45 is also connected to the low-pressure container, which is driven by the motor 46 and, via the non-return valve 47, keeps the accumulator 10 at a certain minimum pressure. To turn off the Verklinkuße? by well-known i: ittel solved. The pedal 6 then pushes the switch step 2 down. In doing so, hydraulic fluid is supplied from the piston 4 via the discharge Iventileventü.17 Ir the Viederdruckbehülter 20 promoted. To switch on the Meinet 31, t.3, is operated by remote control reached by a control point. Igdurob becomes the Xu4 # 1 26 after pressed up. At the same time, the plunger 34 is lowered over the lip 33 so that the vent valve 37 closes. The pressure medium from the memory 10 now keeps the vent valve closed by the pressure on the ball 36. As a result, the control valve 25 is kept open at the same time via the rocker 33. The pressure medium flowing through the control line 40 moves the plunger 14 to the left via the piston 15. As a result, the main vent valve 17 is closed and the main valve 11 is dyed. The pressure medium now also reaches the cylinder 3 and pushes the piston 4 upwards. .The switch pin 2 is switched on. DC side, the spring will i overall spans. n k un, g 7 a. Here- At the end of the * switch-on stroke, the Verkli falls the signaling switch 8 switches through. But he excites the 23 the magnet 39 of the Entlüttungsssverltils 24. Der Magnet 39 pushes the 1usel 36 upwards via the plunger 34. At the same time, the valve 25 is uncontrolled via the lever 33, so that it closes under the action of the spring 21. This will The cylinder 42 is emptied via the newspaper 41 and the newspaper 40. The spring 13 closes the main valve 11. At the end of the Beblio8- movement, in which the main release valve 11 17 opens, the hero switch 23 interrupts the Irregeretromkreis door to the glektroisgneten 39. As mtts sees, wind at @usitihrutsebsl: piel & teuss- Ittl'- do; s- upd main valve suse »sm mit des fuptes4l« tmqorsxttl combined in a common housing. This gets maii a compact structure with few sources of interference. Of the. new 1: i: trieb has proven itself excellently in tests. @r also works at high operating pressures of, for example 3C0 c: t with negligible leakage losses. This is initer c: lderer, a consequence of the short opening times of the main ver: t ils 11-. The 'feil -d-es Hydraur' behind the main valve iikrystema with its quite long lines under ümätünden and dc ::. : The drive cylinder is only pressurized until ciie Sc @: ßl ttiGadlung has definitely ended.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Pressure medium drive for electrical Switch with a main valve actuated by the pressure medium and an associated one Control valve, especially with magnetic actuation, characterized by it, that the control valve in a manner known per se in front of the pressure medium in the closing direction is acted upon that the control line (40) between the control valve (25) and the main valve (11) a vent valve (35) built on the control valve (25) is assigned is and that control valve (25) and vent valve (35) via a dip in such a way are coupled that with the cooperation of the pressure medium each one of them open and the other is closed.

2. Druckcittelantrieb according to claim 1. with magnetic actuation of the vent valve, characterized in that the Magnetic excitation of the vent valve (35) from one on the switch (1) Signaling switch (8) switched on and by a signaling switch arranged on the main valve (11) (23) is switched off.

3. Pressure medium drive according to claim 1 or 2, characterized in that that control, vent and main valve have a common housing.

4. Druckrittelantrieb according to claim 1, 2 oder'3, characterized in that the drive piston (15 ) of the main valve (11) forms the valve plate of a main vent valve (17).

5. Pressure medium drive according to claim 2 or one of the following, characterized in that the switch (1) is known per se Way by a spring (6) in one direction -is operated and that the alarm switch (8) is assigned to a latch (7) belonging to the spring (6).

6. Pressure medium drive according to claim 1 or one of the following, characterized by a liquid as pressure medium with a working pressure of about 100 atmospheres or more.