-
Druckluftsehalter Die Erfindung betrifft einen Druekluftsehalter mit
einem Druckluftbehälter, in dem außer den beiden Kontakten der Schaltstelle ein
Blasventil angeordnet ist. Bei einem solchen Druckgasschalter ist es erwünscht,
daß einmal die Beblasung des Lichtbogens bei einem Abstand der Kontakte voneinander
erfolgt, der kleiner ist als der Isolationsabstand, und zum anderen das Ausströmen
der Druckluft aus dem Druckluftbehälter nach dem Erlöschen des Lichtbogens beendet
wird. Zu diesem Zweck ist es bei solchen Schaltern bekannt, den beweglichen Kontakt
der Schaltstelle mit dem beweglichen Teil des Blasventils zu verbinden und das Blasventil
durch einen druckluftbeaufschlagten Kolben entgegen einer Feder zu öffnen, die es
nach Erlöschen des Lichtbogens wieder in die Schließlage zurückführt.
-
Die Erfindung bezweckt, Schalter der genannten Art so auszubilden,
daß zunächst das Blasventil geöffnet wird, anschließend die Kontakte getrennt werden
und dann nach dem Erlöschen des Lichtbogens unter gleichzeitiger Vergrößerung des
Kontaktabstandes der bewegliche Teil des Blasventils mit dem hieran befestigten
Blaskontakt in die Schließstellung des Ventils zurückgeführt wird. Zu diesem Zweck
ist der Druckluftschalter so ausgebildet, daß der mit dem beweglichen Teil des Blasventils
verbundene Kontakt der Schaltstelle bei einem Unterbrechungsvorgang den anderen
Kontakt der Schaltstelle in Ausschaltrichtung verschiebt und dieser Gegenkontakt
in oder in der Nähe einer Lage, die der Offenstellung des Blasventils entspricht,
einer Kraft, insbesondere der Kraft einer Feder, ausgesetzt wird, die ihn unabhängig
von dem erstgenannten Kontakt weiter in der Ausschaltrichtung bisYin seine Endlage
verschiebt, und daß nach dem Erlöschen des Lichtbogens das Blasventil wieder in
bekannter Weise in seine Schließstellung zurückgeführt wird.
-
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Schalters ist, daß die Kontakte
des Schalters durch einen kurzzeitigen Druckluftstoß betätigt werden können, und
ein weiterer Vorteil der, daß keine Druckluft erforderlich ist, um die Kontakte
weder in offener noch in geschlossener Lage festzuhalten. Dieses ist dagegen die
Regel bei bekannten Schaltern, bei denen ein Ausbleiben der Druckluftzufuhr zu den
Betätigungsorganen des Schalters zu einem unbeabsichtigten Schließen oder Öffnen
des Schalters und damit zu schweren Unfällen führen kann. Bei dem erfindungsgemäßen
Schalter besteht diese Gefahr nicht, was ein erheblicher Vorteil gegenüber den bekannten
Schaltern bedeutet.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der zwischen
zwei Endlagen bewegliche zweite Kontakt von einem Federsystem beeinflußt, das derart
ausgebildet ist; daß es diesem Kontakt in einem Punkt zwischen den Endlagen eine
labile Gleichgewichtslage gibt, von welcher der Kontakt durch das Federsystem in
beide Endlagen verschiebbar ist. Bei dieser Anordnung braucht man bei einem Schaltvorgang
die beweglichen Organe des Schalters nur durch kurze Druckluftstöße zu beeinflussen.
-
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, die
ein Ausführungsbeispiel der ,Erfindung im Schnitt zeigt.
-
Der in der Zeichnung dargestellte Druckluftschalter hat einen Behälter
1, der über eine Leitung 2 an eine nicht gezeigte Druckluftquelle angeschlossen
ist. Der Behälter 1 ist vorzugsweise ständig mit Druckluft gefüllt. Im Behälter
1 ist eine Schaltstelle angeordnet, die aus einem mit dem beweglichen Teil 4 des
Blasventils verbundenen Düsenkontakt 3 und einem zweiten, zwischen zwei Endlagen
beweglichen Kontakt 5 besteht. Der bewegliche Teil des Blasventils ist in einem
Zylinder 6 geführt und von einer Feder 7 umgeben, die das Blasventil geschlossen
zu halten sucht. Der bewegliche Teil 4 bildet unten einen Ventilteller 8 und liegt
mit diesem in geschlossener Lage dichtend am Ventilsitz 9 an, der die Ausströmöffnung
10 umgibt. Der bewegliche Teil 4 ist mit einem Kolben 11 in einem Zylinder 12 verbunden.
Da der Kolben nur einem kurzen Druckstoß ausgesetzt wird, sind Dichtungen gegen
den Zylinder 12 nicht vorgesehen. Der Zylinder kann an der einen
Seite
des Kolbens über eine Leitung 13 und ein Ventil 14 entweder mit der freien Luft
oder mit einer druckluftführenden Leitung 15 verbunden werden. Auf der anderen Seite
des Kolbens ist der Zylinder über den Kanal 16 ständig mit der freien Luft
verbunden.
-
Der zweite Kontakt 5 ist zwischen zwei stabilen Endlagen beweglich
und wird von einem Federorgan beeinflußt, das in diesem Fall aus. zwei Federn 17
und 18 besteht. Diese Federn sind an dem einen Ende an dem den Kontakt 5 umgebenden
Gehäuse befestigt. Das andere Ende der Federn ist am Kontakt 5 derart befestigt,
daß - wenn der Kontakt aus seiner unteren Endlage nach oben geführt wirddie Federn
zusammengedrückt werden, bis der Kontakt eine labile Gleichgewichtslage erreicht,
wenn die Federn winkelrecht gegen den Kontakt wirken. In dieser Lage haben die Federn
also keine Kraftkomponente in einer der Bewegungsrichtungen des Kontaktes 5. Sobald
der Kontakt nur im geringsten aus dieser Gleichgewichtslage gebracht wird, wird
jedoch eine Kraft von den Federn in einer der Bewegungsrichtungen des Kontakts erhalten,
und der Kontakt wird von den Federn schnell in eine der beiden Endlagen bewegt.
-
Der Kontakt 5 ist mit einer schmalen Kolbenstange 20 mit einem Kolben
21 in einem Zylinder 22 verbunden. 23 ist ein Druckausgleichraum, der über eine
öffnung 24 in Verbindung mit dem übrigen Behälter steht. Dieser Druckausgleichraum
23 ermöglicht die Verwendung einer Kolbenstange 20 mit kleinerem Durchmesser
als der Kontakt 5. Dies ist im Hinblick darauf wünschenswert, daß man keine größere
resultierende Kraft auf den Kontakt 5 von der Druckluft im Behälter zu erhalten
wünscht, wenn der Zylinder 22 von Druckluft entleert wird. Diese Kraft wird natürlich
kleiner, je dünner die Kolbenstange 20
ist. Der Zylinderraum oberhalb des
Kolbens 21 kann über die Leitung 25 und das Ventil 26 entweder an die freie
Luft oder auch an eine druckluftführende Leitung 27 angeschlossen werden. Der Zylinderraum
unter dem Kolben 21 steht durch den Kanal 28 in ständiger Verbindung_mit der freien
Luft.
-
Der Druckluftschalter arbeitet folgendermaßen: Zwecks Unterbrechung
des Schalters wird die Leitung 13 an die Leitung 15 über - das Ventil
14 angeschlossen, wobei der Raum unter dem Kolben 11
mit Druckluft
gefüllt wird. Der Kolben 11 wird dabei schnell nach oben geführt. Dies bedeutet,
daß auch der bewegliche Teil 4 des Blasventils nach oben geführt wird und der Ventilkopf
8 sich dadurch vom Ventilsitz 9 hebt. Eine eigentliche Druckluftströmung durch die
Auslauföffnung 10 kommt jedoch nicht zustande, weil der Düsenkontakt 3 immer
noch durch den zweiten Kontakt 5 geschlossen ist. Der bewegliche Teil des Blasventils
wird jedoch in seiner oberen Endlage angehalten, und von dieser aus setzt der zweite
Kontakt 5 allein seine Bewegung in derselben Richtung fort. Dies hat seinen Grund
einmal darin, daß er durch das Blasventil bis zu einer gewissen Geschwindigkeit
beschleunigt wurde und somit eine gewisse Bewegungsenergie hat, und zum anderen
darin, daß der bewegliche Teil des Blasventils über die vorhin erwähnte Gleichgewichtslage
des Kontakts hinaus bewegt wurde und die Federn 17 und 18 jetzt den Kontakt 5 weiter
nach oben bewegen. Während dieses ganzen Vorgangs ist der Raum oberhalb des Kolbens
21 über die Leitung 25 und das Ventil 26 mit der freien Luft verbunden. Der Lichtbogen,
der zwischen den Kontakten 3 und 5 gezogen wird, wird von der Druckluft, die vom
Behälter durch den Düsenkontakt 3 und die Öffnung 10 hinausströmt, gekühlt und gelöscht.
Mit geeigneter Verzögerung wird der Raum unter dem Kolben 11 über die Leitung 13
und das Ventil 14 an die freie Luft angeschlossen, und die Feder 7 führt den beweglichen
Teil des Blasventils in seine geschlossene Endlage zurück, so daß das Ausströmen
der Löschluft durch den Düsenkontakt 3 aufhört. Die Verzögerung kann so bestimmt
werden, daß die Zunahme des Abstandes zwischen den Kontakten 3 und 5 nicht eintritt,
bevor der Lichtbogen gelöscht ist. -Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß
die Schaltstelle nicht geschlossen wird, wenn der Behälter 1 durch einen Schaden
unabsichtlich von der Druckluft entleert werden sollte. Das Schließen des Schalters
kann in zwei verschiedenen Weisen erfolgen. Einmal kann man durch kurzzeitiges Anschließen
der Leitung 25 über das Ventil 26 an die druckluftführende Leitung 27 dem Kontakt
5 einen solchen Stoß geben, daß er aus seiner oberen Lage wenigstens an seiner genannten
Gleichgewichtslage vorbeigeführt wird, so daß das endgültige Schließen von den Federn
17 und 18 besorgt werden kann. Dieses Schließen geschieht also ganz ohne
Beblasung. Wenn man eine solche Blasung jedoch wünscht, ist es notwendig, erst das
Blasventil zu öffnen, d. h. den Raum unter dem Kolben 11 an die Druckluftleitung
15 über die Leitung 13 und das Ventil 14 anzuschließen. Nachdem der bewegliche Teil
4 des Blasventils und der Düsenkontakt 3 ihre obere Endlage erreicht haben und die
volle Beblasung der Unterbrechungsstrecke begonnen hat, wird dem Kontakt 5 ein Einschaltimpuls
gegeben. Dieser kann dabei von solcher Dauer sein, daß er - auch nachdem der Kontakt
5 auf den Kontakt 3 aufgetroffen ist - dazu beiträgt, den beweglichen Teil des Blasventils
in die geschlossene Lage zurückzuführen. Vorher muß natürlich der Raum unter dem
Kolben 11 von neuem über die Leitung 13 und das Ventil 14 mit der freien Luft verbunden
werden. Wenn der Kontakt 5 seine untere Endlage erreicht hat, wird der Raum über
dem Kolben 21 wieder über die Leitung 25 und das Ventil 26 an die freie Luft angeschlossen.
Dies kann geschehen, ohne daß der Kontaktdruck auf einen unzulässigen Wert sinkt,
indem man, wie erwähnt, die Stange 20 sehr dünn ausführt und damit die auf den Kontakt
5 wirkende, vom Druck im Behälter 1 herrührende und nach oben gerichtete Kraft ziemlich
klein hält.