DE1008384B - Druckgasschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Steuervorrichtungen für die bei Druckgasschaltern vorgesehenen Gasstoßventile und beweglichen Kontaktorgane.

Bei einem nach dem Dauerdruckprinzip arbeitenden Druckgasschalter wird eine schnell laufende Unterbrechung elektrischer Stromkreise dadurch erreicht, daß man die gegeneinander beweglichen Unterbrecherkontakte in einer mit Hochdruckgas gefüllten Unterbrecherkammer anordnet. Dabei bedient man sich zum Löschen des bei der Kontaktöffnung entstehenden Lichtbogens eines Gasstoßes, den man im allgemeinen dadurch erzeugt, daß man ein Gasstoßventil so steuert, daß während des Unterbrechungsvorganges ein Gasstrahl hohen Druckes und großer Geschwindigkeit zwischen den sich öffnenden Kontakten hindurch ins Freie entweicht. Um zu erreichen, daß der Gasstoß genau dann ausgelöst wird, wenn die Kontakte sich öffnen, und daß ferner nach dem Unterbrechungsvorgang weiteres Hochdruckgas bereitgestellt wird, muß man die Bewegungen des Gasstoßventils und der Unterbrecherkontakte genau miteinander koordinieren. Es ist bekannt, zu diesem Zweck den lichtbogenlöschenden Gasstrahl durch den beweglichen Kontakt zu steuern. Erwünscht ist es, daß sich das Gasstoßventil unmittelbar vor der Kontaktablösung öffnet und' unmittelbar nach Eintritt der durch einen bestimmten Kontaktabstand bewirkten Stromkreisunterbrechung schließt.

Es ist auch bereits bekannt, das Gasauslaßventil und das Treibglied für die beweglichen Kontakte über eine Kupplung miteinander zu verbinden. Die Kupplung ist im bekannten Fall mechanisch und wird durch Hebel bewerkstelligt. Dies kompliziert jedoch den Aufbau des Druckgasschalters, außerdem werden zur Betätigung der mechanischen Vorrichtungen größere Antriebsleistungen benötigt.

Zweck der Erfindung ist es daher, eine einfache und zuverlässig arbeitende Steuervorrichtung für das Gasstoßventil eines Druckgasschalters zu schaffen. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß man die beweglichen Kontaktorgane und das Gasstoßventil erfindungsgemäß mittels einer pneumatischen Kupplung miteinander verbindet, wobei die Kupplung aus einem Zylinder besteht, der mit einem mit dem Treibglied verbundenen Treibkolben und einem mit dem ■Gasstoßventil verbundenen Nachlaufkolben versehen ist und daß dieser Zylinder eine oder mehrere mit der Druck-Iptmmer in Verbindung stehende öffnungen aufweist. Bie pneumatische Kupplung bewirkt so ein öffnen des Gasstoßventils vor der Kontaktablösung und sorgt andererseits dafür, daß das Gasstoßventil sich nach Herstellung eines bestimmten Kontaktabstandes unabhängig von der Bewegung der Kontaktorgane schließt.

Druckgasschalter

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing, E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
is V. St. v. Amerika vom ,10. Dezemberil953

John Wood Beatty, Lansdowne, Pa.,
und Reed Macomber Anderson, Glenolden, Pa.

(V. St. A.),
sind als Erfinder- genannt worden

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist, eine solche pneumatische Kupplung mit einem strukturell

3d einfachen Kontaktsteuerungsstoßdämpfer auszurüsten. Weiter soll durch die Erfindung eine neuartige Anordnung von gegeneinander beweglichen Kontakten geschaffen werden, die eine sehr rasche Kontaktöffnung ermöglicht und besonders für Druckgasschalter, die nach dem Dauerdruckprinzip arbeiten, geeignet ist.

Die Erfindung besteht also darin, daß die beweglichen Kontaktorgane über eine pneumatische Kupplung operativ mit dem Gasstoßventil verbunden sind.

Die Kupplung besteht dabei aus einem Zylinder sowie zwei darin hin und her beweglichen, gegeneinandergerichteten Kolben. Der eine dieser Kolben dient als Treibkolben und ist mit den beweglichen Kontaktorganen gekoppelt, während der andere Kolben mit dem Gasstoßventil verbunden ist und als Nachlaufkolben arbeitet. Durch die kontaktöffnende Bewegung des Treibkolbens wird zwischen der Vorder- und Rückseite des Nachlaufkolbens ein Druckgefälle geschaffen, demzufolge der Nachlaufkolben vom Treibkolben nachlaufend mitgenommen wird und dadurch das normalerweise geschlossene Gasstoßventil öffnet. Ferner sind geeignete Vorrichtungen vorgesehen, die dafür sorgen, daß das erwähnte Druckgefälle sich nach einem bestimmten Öffnungshub sehr rasch ver-

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mindert, wodurch der Nachlaufkolben freigegeben und damit das Gasstoßventil wieder geschlossen wird. Ferner weist der Zylinder an seinem Ende eine Einengung auf, durch die das Gas, das sich vor dem in die Öffnungsstellung laufenden Treibkolben herbewegt, zusammengepreßt und dadurch am Ende des Öffnungshubes eine Stoßdämpferwirkung erzielt wird.

Die Erfindung soll nun in ihren weiteren Einzelheiten an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen bedeutet

Abb. 1 einen teilschnittlichenAufriß eine erfindungsgemäßen Druckgasschalters,

Abb. 2 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 2-2 aus Abb. 1,

Zur schwenkbaren Halterung der Überbrückungskontakte 34 und 35 sind die beiden Rohransätze 43 und 44 mit je einem Gabelkopf 45 versehen. An den Gabelköpfen 45 sitzt je ein geeigneter Drehbolzen 46, der frei in einer Öffnung am inneren Ende des dazugehörigen Überbrückungskontaktes sitzt. Wie am besten aus Abb. 2 ersichtlich, wird ein ordnungsgemäß funktionierender Reibekontakt dadurch erreicht, daß man den äußersten Enden des Kontaktstabes 31 und ίο der Kontaktdüse 33 einen rechteckigen Außenquerschnitt gibt und die Kontaktbrücke 35 mit beabstandeten Armen 47 versieht, die mit ihren im wesentlichen glatten Innenflächen kontaktgebend an den glatten Seitenflächen der entsprechenden stationären

Abb. 3 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen 15 Kontakte 31 und 33 entlanggleiten.

pneumatischen Kupplung,

Abb. 4 eine andere Ausführungsform der erfmdungsgemäßen pneumatischen Kupplung und

Abb. 5 noch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen pneumatischen Kupplung.

Abb. 1 zeigt einen Gasdruckschalter mit einer Unterbrechereinheit 10. Diese Unterbrechereinheit besteht aus einer rings umschlossenen Unterbrecherkammer 11,, die durch ein Metallgehäuse 12 sowie zwei

Um das Öffnen und Schließen der Kontaktbrücken 34 und 35 nach Abb. 1 durchzuführen, ist eine auf und ab bewegliche Treibstange50 vorgesehen, die an ihrem unteren Ende mit einem geeigneten, nicht gezeigten 20 Antriebsmechanismus verbunden ist. An ihrem oberen Ende ist die aus Isoliermaterial gefertigte Treibstange 50 über einen an ihr befestigten Kreuzkopf 51 mit den Kontaktbrücken 34 und 35 verbunden. Dieser Kreuzkopf hat an seinen beiden Enden ein Verbindungsaus Isolierstoff gefertigte Rohransätze 13 und 14, die 25 stück 52, das an den Punkten 53 und 54 mittels gean den beiden entgegengesetzten Enden des Gehäuses eigneter Drehbolzen schwenkbar mit dem entsprechen-12 befestigt sind, gebildet wird. Die Unterbrecher- den Kontaktbrücken- und Kreuzkopfende verkammer 11 steht über ein Isolierrohr 15 mit einer bunden ist.

nicht gezeigten Hochdruckgasquelle in Verbindung, Durch eine Druckfeder 55 werden die Kontakte 34

so daß die Kammer 11 mit einem Gas gleichen 30 und 35 in die kontaktschließende Stellung gedrückt. Druckes, wie er in der Gasquelle herrscht, gefüllt ist. Wird nun die Treibstange 50 gegen die Spannung der Die äußeren Enden der Kammerll sind durch Klemm- Feder 55 sehr rasch nach unten bewegt, so werden platten 20 und 21, die auf den Rohransätzen 13 und 14 damit die Kontaktbrücken 34 und 35 sehr rasch aus befestigt sind, abgedichtet. Die Rohransätze 13 und ihrer bisherigen Lage in die in Abb. 1 mit gestrichelten 14, die aus einem Material gefertigt sind, dessen 35 Linien angedeutete Lage 56 geführt, d.h., die Kontakte mechanische Festigkeit hinreicht, um den in der öffnen sich, und der Stromkreis wird unterbrochen. Kammerll herrschenden Gasdauerdruck aufzunehmen, Zum Löschen der bei der Öffnung der Kontaktsind zweckmäßigerweise in witterungsbeständigen brücken in den Spalten 25 und 26 entstehenden Licht-Porzellanrohrisolatoren 22 und 23 gelagert. Zur Halte- bögen bedient man sich eines bzw, zweier Gasstöße, rung der Unterbrechereinheit 10 dient eine Isolier- 40 zu deren Erzeugung ein Ausströmkanal 60 vorgesehen rohrsäule 24, die das Rohr 15 umschließt und zweck- ist, der von der Unterbrecherkammer 11 durch die mäßigerweise aus Porzellan gefertigt ist, Kontaktrohre 32 und 33 und durch das zylindrische

Die stationären Kontaktorgane für den Unter- Gußstück an die Außenluft führt. Die Kontaktrohre brecher nach Abb. 1 bestehen aus zwei länglichen 32 und 33 sind mit Düsenmundstücken oder -öffnungen Kontaktstäben 30 und 31, die von den Klemmplatten 45 57 versehen, die die Einlasse des Ausströmkanals 60 20 bzw. 21 getragen werden und sich ins Innere der bilden. Zur Steuerung des Bogenlöschgasstromes durch Kammer 11 erstrecken, sowie aus zwei zentral ange- die Düsen 57 und den Kanal 60 dient ein hin und her ordneten, elektrisch miteinander verbundenen Düsen- bewegliches Gasstoßventil 61 von zylindrischer Gekontaktrohren 32 und 33. Diese beiden Kontaktpaare stalt, das am äußeren Ende des Ausströmkanals 60 bilden an ihren äußeren Enden zwei Spalten 25 und 26, 50 angeordnet ist, in einem rohrförmigen Ventilgehäuse die durch zwei schwenkbar angeordnete, bewegliche 62 gleitet und in geschlossener Stellung an einem Kontaktbügel 34 bzw. 35 überbrückt werden. Die stationären Ventilsitzring 63 anliegt. Somit wird der Klemmplatten 20 und 21 sind jeweils mit Netzleitun- Ausströmkanal 60 alles in allem durch die Düsen 57, gen 36 bzw. 37 verbunden, so daß sich die elektrische die Innenwandungen der Kontaktrohre 32 und 33, die Stromführung durch den Unterbrecher wie folgt dar- 55 Innenwandungen des zylindrischen Gußstückes 40, die stellt: Von der Netzleitung 36 und der Klemmplatte dazu konzentrische Außenwandung des Ventilgehäuserohres 62 und den in geeigneter Weise am Gußstück 40 befestigten Ventilsitzring 63 gebildet. Das Gasstoßventil 61 arbeitet zweckmäßigerweise, wie in der 60 Abbildung gezeigt, nach dem Kolbenausgleichsprinzip und wird normalerweise mittels einer Feder 64 in die geschlossene Stellung gedrückt. Nachdem die Kammer 11 normalerweise mit Hochdruckgas gefüllt ist, strömt, sobald das Ventil 61 (mittels später zu beschreibender mittels eines geeigneten Flanschträgers 42 am Ge- 65 Vorrichtungen) nach unten geführt wird und somit häuse 12 befestigt ist. An seinem unteren Ende be- sich öffnet, Gas mit großer Geschwindigkeit aus der

Kammerll durch die Düsen57 und den Kanal 60 über
das Ventil 61 nach außen. Dieser sehr schnelle Gasstrom durch die Düsen 57 ruft in den Spalten 25 und
26 einen die Lichtbogen einhüllenden axialen Blas-

20 durch den Kontaktstab 30, die Kontaktbrücke 34, die Kontaktrohre 32 und 33, dann durch die Kontaktbrücke 35, den Kontaktstab 31 und schließlich durch die Klemmplatte 21 in die Netzleitung 37.

Um die zentral angeordneten Kontaktrohre 32 und 33 in axialer Flucht zu halten, ist ein im wesentlichen zylindrisches Gußstück 40 vorgesehen. Das Gußstück 40 hat an seinem oberen Ende einen Flansch 41, der

sitzt das Gußstück 40 zwei rohrförmige Ansätze 43 und 44, die in die Kontaktrohre 32 bzw. 33 fest eingepaßt und mit den inneren Enden derselben verschmolzen sind.

effekt hervor, der dazu dient, die Lichtbogen auszulöschen.

Im einzelnen geht das Entstehen und Verlöschen der Lichtbogen während des öffnens der Unterbrecherkontakte wie folgt vor sich: In dem Augenblick, wo die Bügel 34 und 35 sich rasch nach unten bewegen, wird zwischen dem Kontaktstab 30 und dem Bügel 34 sowie dem Kontaktstab 31 und dem Bügel 35 je ein Lichtbogen gebildet. Da unmittelbar vor der Kontaktablösung das Gasstoßventil 61 geöffnet worden ist, hat sich infolge des Hochdruckgasstromes durch die Düsen 57 an den Spalten 25 und 26 der Blaseffekt eingestellt. Durch diesen Blaseffekt wird ein schlauchförmiger Gasstrom hervorgerufen, der eine gewisse Geschwindigkeit hat und den Lichtbogen einhüllt, so daß dadurch die Lichtbogen sehr rasch von den Bügeln 35 bzw. 35 in die Kontaktrohre 32 bzw. 33 gesaugt werden und dort alsbald verlöschen.

Da jeder Unterbrecherstroß in der Kammer 11 nur einen geringen Druckabfall hervorruft, steht an den Spalten 25 und 26 jederzeit Hochdruckgas zur Verfügung. Da ferner die Durchschlagsfestigkeit eines Gases im allgemeinen direkt proportional dem Druck des betreffenden Gases ist, genügt eine verhältnismäßig sehr geringe Kontaktöffnung, um an den Spalten 25 und 26 eine vollwertige Unterbrechungsisolation zu schaffen. Dadurch wird erreicht, daß die schwenkbaren Bügel 34 und 35 ihre unterbrechende und isolierende Funktion bereits ganz kurze Zeit nach Einleitung der Kontaktablösung ausüben können. Das bedeutet, daß ein großer Teil des Öffnungshubes der Bügel 34 und 35 anderweitig zur Verfügung steht und daher benutzt wird, um eine Unterbrecher- und Isolationscharakteristik der Anordnung in keiner Weise beeinflussende Bremswirkung hervorzurufen. Angenommen, der volle öffnungswinkel der Schwenkbügel betrage z. B. 28° und ein vollwertiger Isolationseffekt trete bei einem öffnungswinkel von 14° ein, was einer Stellung entspricht, in der der Abstand zwischen dem Kontaktstab 30 und dem Bügel 34 den Abstand zwischen dem Kontakthub 30 und dem Kontaktrohr 32 entspricht, so steht ein restlicher Drehwinkel von weiteren 14° für die Abbremsung der bewegten Teile des Unterbrechers zur Verfügung. Die Bremswirkung wird ferner durch die schwenkbare Anordnung der Bügel 34 und 35 begünstigt, da lediglich die äußeren Enden der Bügel sich mit relativ großer Geschwindigkeit bewegen, während der schwerere Antriebsmechanismus in unmittelbarer Nachbarschaft der Drehbolzen 46 mit den Bügeln verbunden ist und sich daher mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit bewegt. Auf diese Weise werden die Bewegungen der Teile am Ende des Öffnungshubes leichter abgebremst. Es ist zu beachten, daß die Bewegungen der Kontakte 32 und 33 und des Gasstoßventils 61 genau aufeinander abgestimmt sein müssen. Insbesondere ist es zur Erzielung einer sehr raschen Bogenlöschung erwünscht, daß der löschende Blaseffekt etwas vor der Bildung der Lichtbogen zwischen den Unterbrecherkontakten einsetzt. Weiter muß, um den Gasdruck in der Kammer aufrechtzuerhalten, dafür gesorgt werden, daß sich das Gasstoßventil schließt, sobald der Stromkreis unterbrochen ist. Um die erforderliche Koordinierung der Ventil- und Kontaktbewegungen herbeizuführen, ist erfindungsgemäß die pneumatische Kupplung 65 vorgesehen, die eine operative Verbindung zwischen den Kontakten 34, 35 und dem Gasstoßventil 61 herstellt. Eine Ausführungsform dieser pneumatischen Kupplung ist in Abb. 3 im einzelnen gezeigt. Danach besteht die Kupplung 65 aus einem stationären Zylinder 66 und zwei darin hin und her beweglichen, koaxial angeordneten, kooperierenden Kolben 67 und 68. Der untere oder Treibkolben 67 wird von dem Kreuzkopf 51 angetrieben, und zwar mittels einer Kolbenstange 69, die zwischen dem Kolben 67 und dem Kreuzkopf 51 angeordnet ist und gleitend durch eine in der unteren Abschlußwandung des Zylinders 66 befindliche abgedichtete öffnung geführt ist. Der obere oder Nachlaufkolben 68 ist mittels

ίο einer Kolbenstange 70, die zwischen dem Kolben 68 und dem Gasstoßventil 61 angeordnet ist, mit dem Gasstoßventil 61 gekoppelt. Die Kolben 67 und 68 sind längs ihrer äußeren Peripherie gegen die Innenwandung des Zylinders 66 abgedichtet, so daß praktisch kein Gas längs der Kolbenwandungen entweichen kann. Zweckmäßigerweise werden zur Abdichtung herkömmliche (nicht gezeigte Kolben) Kolbenringe verwendet.

Die Koordinierung der Kontakt- und Ventilbewe-

ao gungen mittels der pneumatischen Kupplung 65 geht wie folgt vor sich: Solange die Kontakte geschlossen sind, befinden sich die Kolben 67 und 68 in der in Abb. 3 gezeigten Stellung. Da der Zylinder 66 an seinem oberen Ende einen mit der Kammer 11 in Verbindung stehenden Durchlaß 71 aufweist und da ferner der obere Kolben 68 mit einem schmalen Durchlaßschlitz 72 versehen ist, herrscht auf beiden Seiten des Kolbens 68 der gleiche Druck wie in der Gasdruckquelle, solange sich die beiden Kolben in der in Abb. 3 gezeigten Stellung befinden. Derselbe Druck herrscht unterhalb des Treibkolbens 67, und zwar infolge einer nahe dem unteren Ende des Zylinders 66 befindlichen und mit der Kammer 11 in Verbindung stehenden engen Auslaßöffnung 80. In dem Augenblick, wo mittels nicht gezeigter mechanischer Antriebsvorrichtungen die Kolbentreibstange 50 zwecks öffnung des Unterbrechers sehr rasch nach unten bewegt wird, bewegt sich der mit der Stange 50 starr gekoppelte untere Kolben 67 gleichfalls sehr rasch nach unten. Diese Abwärtsbewegung sorgt für eine augenblickliche Verminderung des in dem engen Zwischenraum zwischen den beiden Kolben herrschenden Gasdruckes. Infolge davon entsteht an den axial entgegengesetzten Seiten des oberen Kolbens 68 sehr rasch ein Druckgefälle. Bei andauernder Abwärtsbewegung des unteren Kolbens erreicht dieses Druckgefälle sehr rasch einen Wert, der genügt, um gegen die rücktreibende Kraft der Ventilfeder 64 eine der Bewegung des unteren Kolbens 67 nachlaufende Abwärtsbewegung des oberen Kolbens 68 zu erzwingen. Dadurch wird das Gasstoßventil 61 von seinem Sitz abgezogen und in der gewünschten Weise geöffnet. Je kleiner der ursprüngliche Zwischenraum zwischen den beiden Kolben ist, desto ferner oder starrer folgt der Nachlaufkolben der Bewegung des Treibkolbens. Die beweglichen Kontakte 34 und 35 haben eine hinreichende Kontakthaftung an den stationären Kontakten, so daß das Gasstoßventil 61 sich genau in dem Augenblick öffnet, wo die Kontakte im Begriff sind, sich voneinander zu lösen. Dadurch wird erreicht, daß der gewünschte Blaseffekt an den Spalten 25 und 26 in dem Augenblick einsetzt, wo die Lichtbogen im Entstehen begriffen sind.

Der obere Kolben läuft dem unteren Kolben so lange nach, bis das Ventil 61 auf einen Anschlagring 75 stößt, der am Kopf des Zylinders 66 auf einem etwas nachgebenden Pufferring 76 sitzt. Sobald der Ventilanschlag erfolgt, wird die Abwärtsbewegung des oberen Kolbens 68 gestoppt, und zwar in einer Stellung, wo das Ventil voll geöffnet ist. Der

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untere Kolben 67 dagegen setzt, getrieben von wird erreicht, daß der gewünschte Blaseffekt nahezu

dem Unterbrecherantriebsmechanismus, seine Ab- gleichzeitig mit der Auslösung der Öffnungsbewegung wärtsbewegung fort. Dadurch wird abermals der des Kreuzkopfes 51 einsetzt.

Druck zwischen den beiden Kolben herabgesetzt und Zum Schließen des Unterbrechers dient die Schließzugleich, infolge der Zusammenpressung des Gases in 5 feder 55, die, sobald sie ausgeklinkt wird, den Kreuzdem sich einengenden Zylinderraum unterhalb des kopf 51 und die Kontakte 34, 35 nach oben in die geKolbens 67, der Druck an der Unterseite des Kolbens schlossene Stellung drückt. Ein im unteren Kolben 67 67 erhöht. Das auf diese Weise beiderseits des angeordnetes Rückschlagventil 77 sorgt dafür, daß das Kolbens 67 gebildete Druckgefälle ruft einen ge- Gas durch den Kolben 67 verhältnismäßig frei nach mäßigten Verzögerungseffekt hervor, der sich io unten abfließen kann und som'it der Schließvorgang während des letzten Abschnittes des Öffnungshubes ohne eine übermäßige Bremsung seitens der pneurnaauswirkt. Als Folge davon wird bei Beendigung des tischen Kupplung 65 abläuft.

Öffnungshubes die Bewegung der Unterbrecher teile In Abb. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform

allmählich abgebremst. gezeigt, die gleichfalls dazu dient, die gewünschte Un-

Wie bereits erwähnt, muß, damit der Gasdruck in 15 abhängigkeit der Ventil- und Kontaktbewegungen an der Kammer 11 aufrechterhalten bleibt, dafür gesorgt einem bestimmten Punkt des Öffnungshubes zu erwerden, daß das Ventil 61 zu einem geeigneten Zeit- reichen. Diejenigen Teile in Abb. 4, die mit rastpunkt während des Öffnungshubes oder mindestens in sprechenden Teilen in Abb. 3 übereinstimmen, sind dem Augenblick, wo der Öffnungshub beendet ist, mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet wie in wieder geschlossen wird. Da der Unterbrecher nach 20 Abb. 3. In der Anordnung nach Abb. 4 ist eine im Abb. 1 in der geöffneten Stellung zweckmäßigerweise Vergleich zur Öffnung 80 nach Abb. 3 verhältnisdurch geeignete (nicht gezeigte) Klinkvorrichtungen mäßig weite Auslaßöffnung 80" vorgesehen. Die arretiert wird, muß die Rückführung des Ventils 61 in Öffnung 80^a, die eine Verbindung zwischen der die geschlossene Stellung unabhängig von dem die Unterbrecherkammer 11 und dem Inneren des Zylinöffnung des Ventiles herbeiführenden Antriebs- 25 ders 66 schafft, ist zweckmäßigerweise etwas oberhalb mechanismus erfolgen. Diese Unabhängigkeit der Be- der (mit punktierten Linien angedeuteten) tiefsten wegung wird nach einer Ausführungsform des er- Lage 81, die der Treibkolben 67 am Ende des fmdungsgemäßen Unterbrechers durch eine Auslaß- Öffnungshubes einnimmt, angeordnet. Demzufolge vorrichtung erreicht, die aus dem durch den oberen setzt, sobald der Treibkolben 67 mit dem nachlaufen-Kolben 68 geführten Durchlaßschlitz 72 besteht. Wenn 30 den Kolben 68 in seine tiefste Lage 81 rückt und die die Kontakte sich gegen die voll geöffnete Stellung Öffnung 80° mit dem Raum zwischen den beiden hin bewegen und die Kolben 67 und 68 in Nachlauf- Kolben in Verbindung tritt, eine augenblickliche Verkopplung nach unten geführt werden, sickert durch minderung des beiderseits des Nachlaufkolbens 68 den Schlitz 72 ein geringer Gasstrom in den Raum herrschenden Druckgefälles ein, so daß der Nachlaufzwischen den beiden Kolben. Das durch den Schlitz 72 35 kolben sich von seinem Treibkolben absetzt und unter sickernde Gas bewirkt einen allmählichen Abbau des dem Einfluß der Ventilfeder 64 augenblicklich wieder beiderseits des Nachlaufkolbens herrschenden Druck- nach oben zurückschnellt und das Ventil verschließt, gefälles, so daß nach einer bestimmten Abwärts- Indem man die Öffnung 80^a an einem beliebig gebewegung des Nachlaufkolbens der Druck beiderseits wünschten Punkt in der Wandung des Zylinders 66 dieses Kolbens insoweit ausgeglichen ist, daß die 40 anordnet, kann man erreichen, daß der Nachlauf-Ventilfeder 64 in Aktion treten und den Nachlauf- kolben gerade an diesem gewünschten Punkt des kolben sowie das Gasstoßventil wieder in die ge- Öffnungshubes aus seiner Nachlaufkupplung freigeschlossene Stellung zurückführen kann. Der Schlitz 72 geben wird. Nachdem so die Öffnung 80" für die ist zweckmäßigerweise so bemessen, daß die in etwa Lösung der Nachlaufkopplung nutzbar gemacht wird, drei Stromzyklen durchsickernde Gasmenge gerade 45 kann der Durchlaßschlitz im Nachlaufkolben als entausreicht, um die Umkehr des Nachlaufkolbens und behrlich wegfallen,
des Gasstoßventiles auszulösen. Bei der Anordnung nach Abb. 4 wird in dem

Wie aus den vorstehenden Angaben ersichtlich, Augenblick, wo der Öffnungshub beendet ist, den beführt die pneumatische Kupplung 65 nicht nur eine wegten Unterbrecherteilen eine sehr nachdrückliche einwandfreie Koordinierung der Ventil- und Kontakt- 50 Bremskraft dadurch erteilt, daß, in dem Masse, wie bewegungen in der gewünschten Weise herbei, son- der Treibkolben 67 über die öffnung 80" hinaus sich dem wirkt zugleich auch als ein vorzüglicher Stoß- weiter nach unten bewegt, er gezwungen ist, das in dämpfer zum Abbremsen der Bewegung der Unter- dem abgeschlossenen unteren Teil des Zylinders 66 brecherteile am Ende des Öffnungshubes. eingeschlossene Gas zu komprimieren.

Ferner sieht man, daß die erfindungsgemäße pneu- 55 In Abb. 5 ist eine anderweitig abgewandelte Ausmatische Kupplung speziell geeignet ist, das Gasstoß- führungsform der Erfindung gezeigt, wobei die mit ventil 61 in einer solchen Weise zu steuern, daß der entsprechenden Teilen in Abb. 1 übereinstimmenden Gasblaseffekt an den Spalten 25 und 26 mit außer- Teile mit den gleichen Bezugsnummern wie in Abb. 1 ordentlicher Promptheit einsetzt, sobald der Unter- bezeichnet sind. Die Anordnung nach Abb. 5 unterbrecher auf einen Leitungsfehler reagiert. Besonders 60 scheidet sich von den bisher beschriebenen Anordist, da der Raum oberhalb des ventilgekoppelten nungen vor allem dadurch, daß nach Abb. 5 die Anoberen Kolbens 68 in offener Verbindung (am triebseinrichtung für den Unterbrecher unmittelbar Punkte 71) mit der Dauerdruckunterbrecherkammer mit der pneumatischen Kupplung vereinigt ist, 11 steht, jederzeit der volle Gasdruck über dem während sie bisher getrennt davon angeordnet war. Kolben 68 verfügbar. Das hat zur Folge, daß bei nur 65 Wie aus Abb. 5 ersichtlich, ist die pneumatische geringer Abwärtsbewegung des unteren Kolbens 67 Kupplung 90 — genau wie bei der Anordnung nach aus der geschlossenen Stellung nach Abb. 3 sofort Abb. 1 ■— zwischen dem Gasstoßventil 61 und dem eine starke Abwärtskraft auf den Kolben 68 und mit- Kreuzkopf 51 angeordnet. Jedoch wird nach Abb. 5 hin auf das Ventil 61 ausgeübt wird. Durch diese sehr die Öffnungsbewegung der Kontakte durch einen prompte Öffnungsreaktion des Gasstoßventils 61 70 Gassog in dem unterhalb des unteren Kolbens befind-

lichen abgeschlossenen Zylinder raum hervorgerufen, und zwar mit Hilfe des Zweiwegeventils 92, das durch geeignete (nicht gezeigte), auf etwaige Leitungsstörungen ansprechende Vorrichtungen gesteuert wird. Die Dauerdruckunterbrecherkammer 11 steht über eine Leitung 88^a in freier Verbindung mit dem Gasreservoir 88, so daß, wenn die Kontakte, wie in der Abbildung gezeigt, geschlossen sind, der auf beiden Seiten des unteren oder Treibkolbens 91 herrschende Gasdruck gleich, dem im Reservoir 88 herrschenden Druck ist; und zwar ist das deshalb der Fall, weil die Oberseite des Kolbens 91 über eine im Zylinder 89 befindliche Öffnung 93 und einen durch den oberen oder Nachlauf kolben 95 geführten Durchlaßschlitz 94 mit der Unterbrecherkammer 11 in Verbindung steht, und die Unterseite des Treibkolbens 91 in ähnlicher Weise über die Leitung 96 und das Ventil 92 mit dem Reservoir 88 verbunden ist. Dementsprechend lastet, wie bei der Anordnung nach Abb. 3, auf den beiden Kolben ein gleichmäßiger Druck, solange die Kontakte sich in normal geschlossener Stellung befinden, so daß das Gasstoßventil und die Kontakte dem Druck der Federn 64 bzw. 55 gehorchend, geschlossen sind. Wird nun das Steuerventil 92 im Uhrzeigersinn in die mit gestrichelten Linien angedeutete Stellung 95° gedreht und damit die Leitung 96 gegen die Außenluft geöffnet, so entsteht an den beiden entgegengesetzten Seiten des unteren Kolbens 91 ein Druckgefälle. Dieses Druckgefälle reicht aus, um den Kolben 91 und den damit verbundenen Kreuzkopf gegen die Spannung der Schließfeder 55 sehr rasch nach unten zu drücken, so daß die Unterbrecherkontakte sich öffnen. Diese Abwärtsbewegung des unteren Kolbens ruft einen Druckabfall an der Unterseite des oberen Kolbens 95 hervor, demzufolge der obere Kolben in Nachlaufkopplung nach unten so lange mitgeführt wird, bis das Ventil 61 an den Anschlag 75 stößt. Der Durchlaßschlitz 94 gestattet einen beschränkten Gasfluß in den Kopplungsraum zwischen den beiden Kolben, so daß nach einer bestimmten zeitlichen Verzögerung sich die Drucke auf beiden Seiten des oberen Kolbens aufeinander angleichen und damit, wie bei den Anordnungen nach Abb. 1 bis 3, das Ventil 61 unter dem Einfluß der Feder 64 in die geschlossene Ausgangsstellung zurückgetrieben wird.

Ein zusätzliches Kennzeichen der Anordnung nach Abb. 5 besteht darin, daß die Vorrichtungen, die dazu dienen, die Unterbrecherkontakte in geöffneter Stellung festzuhalten, direkt mit der pneumatischen Kupplung vereinigt sind; und zwar ist der untere. Kolben 91 mit einem erhabenen Sitzring 97 versehen, der, wenn die Kolben 91 sich in seiner tiefsten Stellung befindet, auf der unteren Wandung 98 des Zylinders 89 aufsitzt und den Zylinderraum gegen die Leitung 96 abdichtet. Tritt dieser Zustand ein, so sorgt die durch den Gasdruck oberhalb des unteren Kolbens 91 ausgeübte Kraft dafür, daß der Kolben 91 so lange in seiner tiefsten Stellung gehalten wird, wie das Steuerventil 92 gegen die Außenluft geöffnet ist. Auf diese Weise wird der Unterbrecher, wie gewünscht, in der geöffneten Stellung festgehalten.

Das Schließen des Unterbrechers nach Abb. 5 kann dadurch herbeigeführt werden, daß man das Steuerventil 92 aus der geöffneten Stellung 95^a in die ursprüngliche Normalstellung zurückbiegt und dadurch Hochdruckgas gegen die Unterfläche des Kolbens 91 führt. Dieses Hochdruckgas drückt gemeinsam mit der Feder 55 den Kolben 91 nach oben und bewirkt damit ein Schließen der Unterbrecherkontakte. Das im oberen Kolben 95 angeordnete Rückschlagventil 99 sorgt dafür, daß sich der untere Kolben 91 nach oben bewegt, ohne dabei durch das in dem Kopplungsraum zwischen den beiden Kolben eingeschlossene Gas ίο nennenswert gebremst zu werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter, bestehend aus in einer Druckkammer angeordneten trennbaren Kontakten, einem beweglichen Gasstoßventil zur Steuerung des unmittelbar bei den Kontakten aus der Kammer austretenden Gasstromes sowie einem beweglichen Treibglied zur Herbeiführung der Kontakttrennung, wobei das Gasstoßventil und das Treibglied über eine Kupplung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung pneumatisch ist und aus einem Zylinder besteht, der mit einem mit dem Treibglied verbundenen Treibkolben und einem mit dem Gasstoßventil verbundenen Nachlaufkolben versehen ist, und daß dieser Zylinder eine oder mehrere mit der Druckkammer in Verbindung stehende Öffnungen aufweist.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder einen im wesentlichen geschlossenen Wandungsteil aufweist, in dem die Kolben gleitend und abdichtend geführt sind, so daß der Zutritt von Gas in den Raum zwischen den beiden Kolben während mindestens eines Teiles des Kolbenhubes unterbunden ist.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibglied durch den Öffnungshub eines Kontaktes bewegt wird und daß Vorrichtungen zur Freigabe des Nachlaufkolbens nach einem bestimmten Teil dieses Öffnungshubes vorgesehen sind.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabevorrichtung aus einem Durchlaß besteht, der den Raum zwischen den beiden Kolben mit einer Gasquelle, deren Druck höher ist als der in diesem Zwischenraum herrschende Gasdruck, verbindet.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß aus einem durch den Nachlauf kolben geführten Schlitz besteht.

6. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anschlagvorrichtungen, durch die der Hub des Nachlaufkolbens so eingeschränkt wird, daß er kürzer ist als der Hub des Treibkolbens.

7. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (92) zur Entleerung des auf der einen Seite des Treibkolbens befindlichen Raumes an die Außenluft vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 662 401, 659 030, 504 736, 305 797, 288 168.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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