DE29504231U1 - Shut-off device - Google Patents
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Description
Bremen den 9. März 1995Bremen, 9 March 1995
Anmelder / Inhaber: Wolfgang Zach Amtsaktenzeichen: NeuanmeldungApplicant / Owner: Wolfgang Zach Official reference number: New registration
Wolfgang Zach Robbenplate 23, 28259 BremenWolfgang Zach Robbenplate 23, 28259 Bremen
AbsperrvorrichtungShut-off device
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Absperrvorrichtung mit mindestens einem Pfahl, welcher entlang einer im Boden verankerbaren Führung längsverschiebbar gelagert ist.The present invention relates to a barrier device with at least one post which is mounted so as to be longitudinally displaceable along a guide which can be anchored in the ground.
Eine bekannte Absperrvorrichtung weist einen Pfahl auf, der auf einer Kolbenstange angeordnet ist, die in einem Hydraulikzylinder verschiebbar gelagert ist. Die Anordnung aus Hydraulikzylinder, Kolbenstange und Pfahl ist zentral in einem Hohlzylinder angeordnet. Diese bekannte Konstruktion ist aufwendig, sofern ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet werden soll.A known shut-off device has a post that is arranged on a piston rod that is slidably mounted in a hydraulic cylinder. The arrangement of hydraulic cylinder, piston rod and post is arranged centrally in a hollow cylinder. This known construction is complex if reliable operation is to be guaranteed.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Aufbau einfach ist und zuverlässig funktioniert.The object of the invention is to develop a device of the type mentioned at the outset in such a way that the structure is simple and functions reliably.
Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen mittels Innendruckbeaufschlagung in seiner Vertikalerstreckung veränderbaren Schwellkörper am unteren Ende des Pfahls.This object is achieved according to the invention in the device of the type mentioned at the outset by means of a swelling body at the lower end of the pile, the vertical extent of which can be changed by means of internal pressure.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß der verschiebbare Pfahl mittels eines unter dem Pfahl angeordneten Schwellkörpers anhebbar und absenkbar ist. Da nur die Innenkammer des Schwellkörpers mit Druck beaufschlagt wird, brauchen relativ zueinander bewegliche Teile nicht fluiddicht ausgearbeitet werden. Der Schwellkörper bildet vielmehr eine zum Pfahl hin geschlossene Hülle, die nur eine Öffnung zur Innendruckbeaufschlagung aufweisen muß. Insbesondere kann daher der Pfahl mit üblichem Spiel in seiner Führung laufen, eine Abdichtung etwa gegen ein Betätigungsfeld ist nicht notwendig.The advantages of the invention lie in particular in the fact that the movable pile can be raised and lowered by means of a swelling body arranged under the pile. Since only the inner chamber of the swelling body is subjected to pressure, parts that move relative to one another do not need to be made fluid-tight. Rather, the swelling body forms a closed casing towards the pile, which only needs to have an opening for internal pressure to be applied. In particular, the pile can therefore run with normal play in its guide; sealing against an operating field, for example, is not necessary.
Der Schwellkörper ist vorteilhafterweise als Faltenbalg ausgebildet. Ein Faltenbalg gewährleistet bei Innendruckbeaufschlagung eine Veränderung der Längserstreckung, während bei geeigneter Materialwahl im Quermaß keine nennenswerte Volumenvergrößerung auftritt. Vorteilhafterweise besitzt der Faltenbalg an seinem oberen und unteren Ende eine unverformbare Druckplatte, beispielsweise aus Stahl. Alternativ hierzu kann es in manchen Fällen ebenfalls vorteilhaft sein, die untere Druckplatte des Faltenbalges aus einem deformierbarem Material auszubilden.The erectile tissue is advantageously designed as a bellows. A bellows ensures a change in the longitudinal extent when internal pressure is applied, while with a suitable choice of material there is no significant increase in volume in the transverse dimension. The bellows advantageously has a non-deformable pressure plate, for example made of steel, at its upper and lower ends. Alternatively, in some cases it can also be advantageous to form the lower pressure plate of the bellows from a deformable material.
Besonders bevorzugt ist jeder Pfahl in einem Hohlzylinder verschiebbar gelagert, der senkrecht im Erdreich versenkt wird und mit seinem oberen Ende ebenerdig abschließt. Der Hohlzylinder schützt die beweglichen Teile gegen eindringendes Erdreich, das die Verschiebbarkeit des Pfahls an der Führung beeinträchtigen könnte. Der Hohlzylinder kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Besonders vorteilhaft haben sich runde und rechteckige Querschnitte erwiesen.It is particularly preferred that each pile is mounted in a hollow cylinder that is vertically sunk into the ground and has its upper end flush with the ground. The hollow cylinder protects the moving parts against soil penetrating, which could impair the ability of the pile to move along the guide. The hollow cylinder can have any cross-section. Round and rectangular cross-sections have proven to be particularly advantageous.
Der Hohlzyünder besitzt bevorzugt eine Bodenplatte an seinem unteren Ende als Schutz gegen eindringendes Erdreich. Darüber hinaus stellt die Bodenplatte ein Widerlager für den Schwellkörper beim Ausfahren des Pfahls dar.The hollow cylinder preferably has a base plate at its lower end as protection against soil penetration. In addition, the base plate provides an abutment for the swelling body when the pile is extended.
Zur seitlichen Führung ist vorteilhafterweise an jedem Pfahl ein Führungskolben befestigt, der gegen den Hohlzylinder verschiebbar geführt ist. Der Führungskolben besitzt bevorzugt eine dem Innenmaß des Hohlzylinders mit geringem Spiel angepaßte Form, um eine allseitige radiale Abstützung zu verwirklichen.For lateral guidance, a guide piston is advantageously attached to each pile, which is guided so that it can slide against the hollow cylinder. The guide piston preferably has a shape that is adapted to the inner dimensions of the hollow cylinder with little play in order to achieve radial support on all sides.
Im oberen Ende jedes Hohlzylinders ist besonders bevorzugt eine Verschlußplatte angeordnet, die eine zentrale Bohrung aufweist, in der der zugehörige Pfahl verschiebbar geführt ist. Diese Führung dient vor allem zum Abfangen von Querkräften, falls der Pfahl mit entsprechenden Querlasten beaufschlagt wird.In the upper end of each hollow cylinder, a closure plate is particularly preferably arranged, which has a central hole in which the associated pile is guided so that it can move. This guide serves primarily to absorb transverse forces if the pile is subjected to corresponding transverse loads.
Am oberen Ende des Pfahls ist eine Stützplatte angeordnet, die eine ringförmige Dichtung enthält und die mittig am Ende des Pfahls befestigt ist. Im abgesenkten Zustand verschließt der Pfahl mit Hilfe dieser Stützplatte die zentrale Bohrung in der Verschlußplatte und stützt sich auf der Verschlußplatte gegen Kräfte von oben ab.At the upper end of the pile there is a support plate which contains an annular seal and is attached to the middle of the end of the pile. When lowered, the pile closes the central hole in the closure plate with the help of this support plate and supports itself on the closure plate against forces from above.
Die Flexibilität und die Abmessung des Schwellkörpers ist vorteilhafterweise so gewählt, daß der Schwellkörper sich auch radial nach außen gegen den Hohlzylinder anpreßt, wenn der Pfahl in einer vollständig ausgefahrenen Stellung gegen einen Anschlag anläuft und dann der Druck entsprechend erhöht wird. Durch die radiale Expansion des Schwellkörpers in der ausgefahrenen Pfahlposition wird der Pfahl reibschlüssig gegen den Hohlzylinder arretiert. Wird dann der Schwellkörper entlüftet, so stellt sich der Schwellkörper zuerst radial zurück, anschließend sinkt der Pfahl unter seinem Gewicht wieder in seine untere Ausgangsstellung zurück und drückt damit den Schwellkörper in seine komprimierte untere Position.The flexibility and dimensions of the swelling body are advantageously chosen so that the swelling body also presses radially outwards against the hollow cylinder when the pile hits a stop in a fully extended position and the pressure is then increased accordingly. The radial expansion of the swelling body in the extended pile position locks the pile against the hollow cylinder with friction. If the swelling body is then vented, the swelling body first returns radially, then the pile sinks back under its weight into its lower starting position, thereby pressing the swelling body into its compressed lower position.
Alternativ hierzu ist es ebenfalls vorteilhaft, den Faltenbalg mit Gewebe zu armieren, so daß sich der Faltenbalg nicht radial ausdehnen kann.Alternatively, it is also advantageous to reinforce the bellows with fabric so that the bellows cannot expand radially.
Zwischen Hohlzylinder und Pfahl ist vorteilhafterweise ein Gleitmittel eingefügt. Es verringert die Reibung zwischen der Innenwand des Hohlzylinders und dem Faltenbalg. In weiteren Ausführungen der Erfindung ist wahlweise eine Beschichtung des Faltenbalgs oder der Innenwand des Hohlzylinders mit einer Gleitschicht ebenfalls von Vorteil.A lubricant is advantageously inserted between the hollow cylinder and the pile. It reduces the friction between the inner wall of the hollow cylinder and the bellows. In further embodiments of the invention, it is also advantageous to coat the bellows or the inner wall of the hollow cylinder with a sliding layer.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Betätigungsfluid dem Schwellkörper über einen Spiralschlauch von oben zugeführt. Der Anschluß des Spiralschlauchs erfolgt am oberen Ende im Inneren des Hohlzylinders. Die Leitung wird dabei durch die Wandung des Hohlzylinders mittels einer Schottverschraubung zugeführt. Der Spiralschlauch ist innerhalb des Hohlzylinders in dem seitlichen Raum um den Pfahl angeordnet und verbindet den Schwellkörper mit der Versorgungsleitung des Fluids außerhalb des Zylinders. Durch diese Anordnung wird eine besondere Servicefreundlichkeit der Erfindung erreicht. Im Falle einer Reparatur kann der Hohlzylinder, nach dem Öffnen der Verschlußplatte, sehr leicht durch lösen des Spiralschlauchs von den übrigen Teilen der Vorrichtung getrennt werden und der Pfahl mit dem Schwellkörper und den Druckplatten kann zum Austausch oder zu Reparaturzwecken entnommen werden.In a special embodiment of the invention, the actuating fluid is supplied to the erectile tissue from above via a spiral hose. The spiral hose is connected at the upper end inside the hollow cylinder. The line is fed through the wall of the hollow cylinder using a bulkhead screw connection. The spiral hose is arranged inside the hollow cylinder in the side space around the post and connects the erectile tissue with the supply line of the fluid outside the cylinder. This arrangement makes the invention particularly easy to service. In the event of a repair, the hollow cylinder can be very easily separated from the other parts of the device by loosening the spiral hose after opening the closure plate, and the post with the erectile tissue and the pressure plates can be removed for replacement or repair purposes.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Betätigungsfluid über eine Regeleinheit zugeführt, die während der Aufwärtsbewegung des Pfahls den Druck des zugeführten Fluids und somit die aufwärts Wirkende Kraft verringert, in der ausgefahrenen Position des Pfahls den Druck des Fluids und damit die Feststellkraft erhöht.In a further embodiment, the actuating fluid is supplied via a control unit which reduces the pressure of the supplied fluid and thus the upward force during the upward movement of the pile and increases the pressure of the fluid and thus the locking force in the extended position of the pile.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are characterized by the features of the subclaims.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Two embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. They show:
Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung zum wahlweisen Absperren von Verkehrsflächen;Fig. 1 shows a cross section of a first embodiment of the barrier device according to the invention for selectively blocking off traffic areas;
Fig. 2 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung, mit Einrichtungen zur Regelung des FluidsFig. 2 shows a cross-section of a second embodiment of the shut-off device according to the invention, with devices for regulating the fluid
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Absperrelementes mit einem einzelnen ausfahrbaren Pfahl 10, welches beispielsweise zum wahlweisen Absperren von Verkehrsflächen verwendet werden kann.Fig. 1 shows a first embodiment of the barrier element according to the invention with a single extendable post 10, which can be used, for example, to selectively block off traffic areas.
Der Pfahl IO besitzt an seinem unteren Ende einen Führungskolben 12, der in einem vertikal in das Erdreich eingelassenen Hohlzylinder 2 verschiebbar gelagert ist. An seinem unteren Ende schließt der Hohlzylinder 2 mit einer Bodenplatte 4 ab, die das Eindringen von Erdreich in das Innere des Hohlzylinders 2 verhindert. Der Pfahl 10 besitzt einen gegenüber dem Hohlzylinder 2 reduzierten Querschnitt, der Querschnitt des Führungskolbens 12 entspricht demjenigen des Hohlzylinders 2. Der Pfahl 10 ist gegenüber dem Hohlzyiinder 2 verkürzt.The pile 10 has a guide piston 12 at its lower end, which is slidably mounted in a hollow cylinder 2 set vertically into the ground. At its lower end, the hollow cylinder 2 is closed off by a base plate 4, which prevents soil from penetrating into the interior of the hollow cylinder 2. The pile 10 has a cross-section that is reduced compared to the hollow cylinder 2, the cross-section of the guide piston 12 corresponds to that of the hollow cylinder 2. The pile 10 is shortened compared to the hollow cylinder 2.
Zwischen der Bodenplatte 4 des Hohlzyiinders 2 und dem Führungskolben 12 des Pfahles 10 ist ein als Faltenbalg ausgebildeter Schwellkörper 16 angeordnet, der gegenüber dem Hohlzylinder einen reduzierten Querschnitt aufweist und eine geschlossene Fläche 17 besitzt, welche von unten gegen den Führungskolben 12 drückt. Der Faltenbalg 16 läßt sich mit Befestigungsmitteln 14 am Führungskolben 12 befestigen. Am unteren Ende ist der Faltenbalg 16 mit weiteren Befestigungsmitteln 18 an der Bodenplatte 4 befestigt. Die Bodenplatte 4 weist einen Einlaß 5 in die Innenkammer 20 des Faltenbalges 16 auf. Der Einlaß 5 gestattet die Beaufschlagung der Innenkammer des Faltenbalges 16 mit einem Fluid, beispielsweise Druckluft. Der Faltenbalg 16 ist so dimensioniert, daß er in expandiertem Zustand dem Pfahl 10 ein gewünschtes Maß aus dem Hohlzylinder 2 heraus nach oben treibt.Between the base plate 4 of the hollow cylinder 2 and the guide piston 12 of the pile 10 there is a swelling body 16 designed as a bellows, which has a reduced cross-section compared to the hollow cylinder and has a closed surface 17 which presses against the guide piston 12 from below. The bellows 16 can be attached to the guide piston 12 with fastening means 14. At the lower end the bellows 16 is attached to the base plate 4 with further fastening means 18. The base plate 4 has an inlet 5 into the inner chamber 20 of the bellows 16. The inlet 5 allows the inner chamber of the bellows 16 to be pressurized with a fluid, for example compressed air. The bellows 16 is dimensioned such that in the expanded state it pushes the pile 10 upwards by a desired amount out of the hollow cylinder 2.
An der Erdoberfläche befindet sich eine Verschlußplatte 30, die eine zentrale Bohrung 32 aufweist, in welcher der Pfahl 10 geführt ist und die den Zwischenraum 6 zwischen Pfahl 10 und Hohlzylinder 2 abdeckt. Hierzu kann die zentrale Bohrung 32 mit einer um den Pfahl 10 umlaufenden Gummimanschette 34 versehen sein. In seiner unteren Ausgangsposition wird der Pfahl 10 vollständig in den Hohlzylinder 2 zurückgezogen; die obere Stirnfläche 11 des Pfahls 10 schließt dann eben mit der Verschlußplatte 30 und der Erdoberfläche ab.On the surface of the earth there is a closure plate 30 which has a central hole 32 in which the pile 10 is guided and which covers the gap 6 between the pile 10 and the hollow cylinder 2. For this purpose the central hole 32 can be provided with a rubber sleeve 34 running around the pile 10. In its lower starting position the pile 10 is completely retracted into the hollow cylinder 2; the upper end face 11 of the pile 10 then ends flush with the closure plate 30 and the surface of the earth.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Absperrelements in welchem das Fluid von oben zugeführt wird und in welchem das Fluid während der Aufwärtsbewegung des Pfahls mit geregeltem Druck in den Schwellkörper eingeleitet wird.Fig. 2 shows a second embodiment of the shut-off element according to the invention in which the fluid is supplied from above and in which the fluid is introduced into the erectile tissue with regulated pressure during the upward movement of the pile.
Der Pfahl 10 besitzt - wie die zuvor beschriebene Ausführungsform - an seinem unteren Ende einen Führungskolben 12, der in einem Hohlzylinder verschiebbar gelagert ist. Zwischen einer den Hohlzylinder 2 an seinem unteren Ende verschließenden Bodenplatte 4 und dem Führungskolben ist ein als Faltenbalg ausgebildeter Schwellkörper 16 angeordnet, der der ersten Ausführungsform entspricht. Der Schwellkörper 16 ist mit Befestigungsmitteln 14 am Führungskolben 12 und mit weiteren Befestigungsmitteln 18 an der Druckplatte 13 befestigt. Im vertikalen Abstand zum plattenförmigen Führungskolben 12 ist eine Distanzplatte 9 mit kreisrunder, dem Pfahl 10 angepaßter Gestalt vorgesehen, die mit dem Führungskolben 12 über ein Zwischenstück 7 fest verbunden ist. Der Durchmesser der Distanzplatte 9 ist gegenüber dem Pfahl 10 vergrößert und gegenüber dem Hohlzylinder 2 verringert.The pile 10 has - like the previously described embodiment - a guide piston 12 at its lower end, which is slidably mounted in a hollow cylinder. Between a base plate 4 closing the hollow cylinder 2 at its lower end and the guide piston, a swelling body 16 designed as a bellows is arranged, which corresponds to the first embodiment. The swelling body 16 is fastened to the guide piston 12 with fastening means 14 and to the pressure plate 13 with further fastening means 18. At a vertical distance from the plate-shaped guide piston 12, a spacer plate 9 with a circular shape adapted to the pile 10 is provided, which is firmly connected to the guide piston 12 via an intermediate piece 7. The diameter of the spacer plate 9 is larger than that of the pile 10 and smaller than that of the hollow cylinder 2.
Der seitliche Raum im Bereich zwischen Führungskolben 12 und Distanzplatte 9 um das Zwischenteil 7 herum dient zur Aufnahme von Regelelementen für die Zufuhr und Abfuhr des Fuids, einem mechanisch gesteuerten 3/2-Wegeventil 60, einem Druckminderer 62 und einem Schnellentlüftungsventil 66, und, im hochgefahrenen Zustand des Pfahls, zur Aufnahme des Spiralschlauchs 64.The lateral space in the area between the guide piston 12 and the spacer plate 9 around the intermediate part 7 serves to accommodate control elements for the supply and discharge of the fluid, a mechanically controlled 3/2-way valve 60, a pressure reducer 62 and a quick-release valve 66, and, when the pile is raised, to accommodate the spiral hose 64.
Die Distanzplatte 9 enthält eine Verschraubung 8 für den Pfahl 10 und dient im ausgefahrenen Zustand des Pfahls zur Übertragung der Druckkräfte des Schweilkörpers 16, die über den Führungskolben 12, das Zwischenteil 7und die Distanzplatte 9 auf die Verschlußplatte 30 wirken und den Pfahl 10 feststellen.The spacer plate 9 contains a screw connection 8 for the pile 10 and serves in the extended state of the pile to transmit the pressure forces of the weld body 16, which act via the guide piston 12, the intermediate part 7 and the spacer plate 9 on the closure plate 30 and secure the pile 10.
Das Fluid wird über die Zuleitung 63 und die Schottverschraubung 61 durch die Wand des Hohlzylinders 2 zugeführt. Über den Spiralschlauch 64 fließt das Fluid weiter zum 3/2-Wegeventil 60 und in einem zweiten Weg über den Druckminderer 62 zum 3/2-Wegeventil 60 und von dort über das Schnellentlüftungsventil 66 in die Innenkammer 20 des Schwellkörpers Das 3/2-Wegeventils 60 steuert den Fluß des Fluids während der Aufwärtsbewegung des Pfahls 10 über den Druckminderer 62 und das Schnellentlüftungsventil 66 zum Schwellkörper 16. In der Endposition desThe fluid is supplied via the supply line 63 and the bulkhead screw connection 61 through the wall of the hollow cylinder 2. The fluid flows via the spiral hose 64 to the 3/2-way valve 60 and in a second path via the pressure reducer 62 to the 3/2-way valve 60 and from there via the quick-vent valve 66 into the inner chamber 20 of the erectile tissue. The 3/2-way valve 60 controls the flow of the fluid during the upward movement of the pile 10 via the pressure reducer 62 and the quick-vent valve 66 to the erectile tissue 16. In the end position of the
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Pfahls 10 wird der Steuerstift 59 des an der Distanzplatte 9 befestigten 3/2-Wegeventils gegen die Verschlußplatte 30 gedrückt und das 3/2-Wegeventil geschaltet. Jetzt führt der Weg des Fluids direkt vom Spiralschlauch 64 über das 3/2-Wegeventil 60 und das Schnellentlüftungsventil 66 in den Schwellkörper 16.Pile 10, the control pin 59 of the 3/2-way valve attached to the spacer plate 9 is pressed against the closure plate 30 and the 3/2-way valve is switched. The fluid now flows directly from the spiral hose 64 via the 3/2-way valve 60 and the quick-release valve 66 into the corpus cavernosum 16.
Der Hohlzylinder 2 ist mit einer Gleitschicht 65 versehen auf der der Schwellkörper 16 und der Führungskolben 12 mit seinem Gleitring 67 mit geringem Reibungswiderstand bewegt werden.The hollow cylinder 2 is provided with a sliding layer 65 on which the corpora cavernosa 16 and the guide piston 12 with its sliding ring 67 are moved with low frictional resistance.
Am oberen Ende des Pfahls 10 ist eine Stützplatte 36 mittig befestigt, die im abgesenkten Zustand des Pfahls 10 mit ihrer umlaufenden Dichtung 35 die zentrale Bohrung 32 der Verschlußplatte 30 verschließt, und die die Druckkräfte, die von oben auf den Pfahl 10 wirken können aufnimmt.A support plate 36 is fastened centrally to the upper end of the pile 10, which, when the pile 10 is lowered, closes the central hole 32 of the closure plate 30 with its circumferential seal 35 and absorbs the compressive forces that can act on the pile 10 from above.
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| DE9404293U1 (en) | 1994-04-28 |
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