JP4026855B2

JP4026855B2 - Adjustable elements, in particular compressed air cylinders for operating the flue gas valves of flue gas and heat exhaust systems

Info

Publication number: JP4026855B2
Application number: JP51014798A
Authority: JP
Inventors: グラスル、アンドレアス
Original assignee: グラスル、アンドレアス
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: PL183929B1; ATE219820T1; PL329729A1; WO1997041357A1; EP0894200B1; CZ345498A3; DE19617058A1; CZ296160B6; JP2001511233A; EP0894200A1; DE59707600D1; SI9720033A

Abstract

A pneumatic cylinder for actuating fume extraction valves in fume and heat extraction plants has a piston (2) that may be actuated from both sides with at least one working surface and that can be made to slide by pressurised air in a cylinder (1) with at least one working chamber (4), as well as an energy accumulator with regulating means. The regulating means can be controlled by control means to open or keep open the fume extraction valves. In order to obtain a compact pneumatic cylinder for a fume and heat extraction plant which is easy to install, a storage chamber in which air or pressurised air is stored as compressible pressure medium is provided as energy accumulator. The storage chamber is in communication with a compression surface (7) of the piston (2), at its side opposite to the working surface (7), so that pressure medium may flow between the storage chamber and the compression surface (7). The controller actuates a venting valve in communication with the working chamber (4) so that pressurised air may flow between the venting valve and the working chamber (4).

Description

【技術分野】
本発明は請求項１記載の上位概念に基づくものであり、調整可能な要素、特に排煙・排熱設備に適用される排煙弁を作動させるための圧縮空気シリンダに関する。
【背景技術】
少なくとも１つの作動チャンバを有したシリンダ内を圧縮空気によって摺動させられる、少なくとも１つの作動面を有した、両側に作用を受けるピストンを備えた圧縮空気シリンダは、たとえば排煙・排熱設備（略称：ＲＷＡ設備）において、火災発生時に圧縮空気をシリンダスペースないしシリンダチャンバに作用させることにより排煙・排熱弁を自動的にまたは遠隔制御によって開放し、救助を困難としたり、また救助を妨げる煙を除去し、救助にとって重要な接近路を作り出すために使用される。またこれに加えて、排熱・排煙弁の開放により熱ダムの形成を阻止することも意図されている。このような場合に使用される圧縮空気シリンダは高度な信頼要件を満たしていなければならない。この点で、圧縮空気シリンダに終端ボジションロッキング装置を備えることにより、十分な機能信頼度を確保することが知られている。こうした機能の他に圧縮空気シリンダのピストンロッドを中間ポジションに拘束するのに特に好適な終端ポジションロッキング装置は、ピストンロッドと同軸的に、ピストンロッドに当接するまでそのロッドに向かって移動可能な補助ロッキングロッドが設けられており、その補助ロッキングロッドはピストンロッドの部分ストロークを制限すると共にその部分ストロークポジションにおいてロッキングビストンの外周に配されたロッキングシリンダ内に突き入ることを特徴としている（ＥＰ０３６３５７５Ｂ１）。補助ロッキングピストンはそのロッキングシリンダ内を摺動し、その部分ストロークポジションにおいて補助ロッキングに設けられた環状溝に族まり込むか、あるいは半径方向に可動的なボールがスリーブ状部材によって被覆された状態とする。半径方向外側に可動的なボールはそのスリーブ状部材が軸方向に移動することにより解放される。補助ロッキングピストンは所定の圧力が超えられる際、圧力制御された逆止弁を介して直近隣接のシリンダスペースと連結されている。この中間ポジション拘束方式は、ばね荷重式のロッキングピストンを介してピストンロッドの溝に嵌合保持されるボールとして形成された終端ボジションロッキング装置のロッキング要素と組み合わされている。
使用される圧縮空気シリンダの上記の信頼度要件には、この圧縮空気シリンダが火災発生時にシリンダと連結した排煙弁を実際にエラーなく確実に開放しもしくは開放状態に保つことが含まれており、上記終端ポジションロッキング装置はこうした条件を満たしている。火災発生時においても排煙弁の開放を確実に行なうため、圧縮した媒体によって作動するＲＷＡシリンダにおいて、圧力伝達媒体は防火配管を介して供給される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、防火配管の使用ならびに取り付けには、かなりの追加コストが発生することを意味している。
ＲＷＡシリンダで構成されるＲＷＡ設備による防火施工を行なう別の公知の構成は、ＲＷＡシリンダにガス圧ばねを設けることを本旨としている。しかし、そのガス圧ばねは、それに要されるコストを無視しても、十分な信頼度を有するとは言い難い。
さらに、火災発生時にＲＷＡシリンダの可動部分と共に排煙弁を回転させて開放位置にもたらし得る十分なエネルギーを蓄積した機械式ばねをＲＷＡシリンダに結合することも知られている。しかし、このような補助的なばねを設けることによりＲＷＡシリンダは大型化し、特に長大化して扱いが不便となる。
本発明の目的は、付加的な補助エネルギー種ならびに特に外部の付加的な防火配管を要さず、特にＲＷＡ設備に容易に取り付けることのできる特にＲＷＡシリンダとしての冒頭に述べた類のできるだけコンパクトな圧縮空気シリンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
前記課題は請求項１の特徴部分に記載の特徴を有した冒頭に述べた類の圧縮空気シリンダを形成することによって解決される。
この圧縮空気シリンダは通常運転にとって所与の圧縮可能な圧縮媒体、すなわち特に圧縮空気によってのみ制御されることから付加的な補助エネルギー種を必要としない。調整可能な要素の位置調整を目的とした。特に、排煙弁を閉鎖するための該圧縮空気シリンダの通常の作動に際し、圧縮空気シリンダの蓄圧チャンバ内に閉じこめられている空気は自ずと圧縮され、これによりこの空気はピストンと連携して空気ばねを形成する。調整可能な要素の反対方向への位置調整には、したがって特に火災発生時における排煙弁の開放には、ピストンの作動側の圧力を作動チャンバの排気によって低下させるだけで十分であり、これによりピストンは蓄圧チャンバ内の圧縮された空気の作用下で摺動させられる。したがって、本発明における作動方式は、ピストンが作動面に圧力を受けて蓄圧チャンバ内の圧縮性空気を十分に圧縮し得る前に、作動面とは反対側のピストンの圧縮面に接する畜圧チャンバに予め空気が十分に満たされていることを前提としている。蓄圧チャンバ内に形成される圧力はピストンの作動面と圧縮面との面積比（この場合、作動面の面積は特に圧縮面のそれに比較して小さい）ならびにピストンの行程ないし第１の終端ポジションから第２の終端ポジションへのピストンの移動に伴うピストンの排除体積に依存している。この機能は、いずれにせよ周囲条件（温度）が不変であれば、特に以後のストローク運動中に蓄圧チャンバの空気損失ができるかぎり生じないことを前提としている。
排煙弁が重力の影響を受けて所定の開放角度（通例、９０°）を越えてさらに回転し、たとえば１４０°という大きな開放角度にまで達し、その際、通例の機械的連結要素を介して圧縮空気シリンダのピストンロッドを強制的に同伴するＲＷＡ設備に圧縮空気シリンダが装備される場合には、空気が蓄圧チャンバ内に吸い込まれて補充され、これによって先行相における圧力媒体損失は少なくとも部分的に補償される。開放角度の大きいこのようなＲＷＡ設備においてその吸い込み効果を意図的に利用するための適切な構造的対策は請求項７に記載されている。
前記請求項によれば、特に上記の特殊なＲＷＡ設備向けのシンプルな構造の圧力媒体補充装置の主眼は、その補充装置が低圧弁の形の圧力媒体吸い込み装置として好ましくはシリンダボトムまたはシリンダ壁に形成され、作動チャンバから分離されたシリンダスペースがその弁を経て外気と連結される点にある。その弁を経て外気から空気が吸い込まれることにより圧縮空気シリンダの通常の機能を利用して蓄圧チャンバに空気を満たしておくことが適切に実現される。さらに圧縮空気シリンダのかかる構成によりコンパクトな構造も実現される。
上記構成に代えて、圧力媒体補充装置として、請求項１記載のように、機械式に自動制御される差圧制限器が設けられたフローチャネルを経て作動チャンバとそのチャンバから分離されたシリンダスペースとが連結された構成でもよい。この場合、好ましくはストツパによって与えられる蓄圧チャンバ内に含まれた圧縮された空気の圧縮圧力が最大となるピストンポジションにおいて、作動チャンバと蓄圧チャンバとの間の差圧が差圧制限器に予め設定された値を超えると、作動チャンバに通じるチャネルが開放される。その際、部分的な圧力補償が行なわれるようになっており、これにより万一漏れによって圧力媒体が失われていた場合にはその分が蓄圧チャンバに自動的に補充される。
詳細に言えば、この形態の圧力媒体補充装置は請求項１記載のようにピストン内に形成されるのが好適である。ピストン内には、作動チャンバとそのチャンバから分離されたシリンダスペースとの間のピストン内のフローチャネルが開放されるように、第１のスライド弁および差圧制限器としての逆止弁が配置される。フローチャネルを開放するため第１のスライド弁は蓄圧チャンバを形成するシリンダスペース内に配置された突き棒により作動する。ピストン内のフローチャネルは第１のスライド弁、特にその突き棒がピストンによってストッパまたは同様な固体面に当接し、作動チャンバとシリンダスペースとの間の差圧が予め逆止弁に設定された値を超えると開放される。
圧縮空気シリンダの１つの好ましい実施形態は、逆止弁が第２のスライド弁として形成され、第２のスライド弁と突出した突き棒を有した第１のスライド弁とがピストン内の共通の孔に同軸的に直列配置されて支持され、その孔の一端に入れ子が嵌め込まれ、第１のスライド弁と第２のスライド弁とが両者の間に配されたコイルばねにより外側のシール面に向かって押しつけられることを特徴としている。この実施形態は、特にわずかな数の部品で構成される２つのスライド弁用に１本の孔のみをピストンに形成すればよい点で、製造上有利である。
第１のスライド弁と第２のスライド弁とがそれぞれ外側前面に環状に形成されたシールビードを有したゴム成形品として形成されることにより、最高度の蓄圧を可能とする特に良好なシールが実現される。
ピストン内に配置された第１のスライド弁の機能はストッパまたは同様な固体面がピストンの移動を制限することを前提している。このストッパないし固体面は作動チャンバから分離されたシリンダスペース内に配置され、そのシリンダスペースは蓄圧チャンバを全面的に形成するか（請求項２，参照）または蓄圧チャンバの一部を形成する（請求項３，参照）。
シリンダ内でピストンにより作動チャンバから分離された基本的に密閉されたシリンダスペースによって蓄圧チャンバが全面的に形成される請求項２記載の構成では、シリンダは比較的直径の狭い非常に単純な構造となる。
また、蓄圧チャンバの一部を形成するシリンダスペースと部分蓄圧チャンバとがフローチャネルを介して連結されている請求項３記載の構成では、部分蓄圧チャンバを非常に自由に形成することができる。その部分蓄圧チャンバはシリンダ周囲に配された環状チャンバとするのが好適である。これによりシリンダは比較的短い構造を有することとなるが、ただし外周は比較的大きなものとなる。この部分蓄圧チャンバを外部蓄圧チャンバとしてシリンダないしシリンダユニットから構造的に切り離すことも好適である。
請求項１記載の構成のように、一般に、作動チャンバから分離され、蓄圧チャンバを形成するかまたはその一部を形成するシリンダスペース内へのピストンの摺動はストッパによって制限される。この場合、ストッパはシリンダスペース外に配され、たとえばピストンロッドに作用するように構成されていてもよい。圧縮媒体（本発明においては空気または圧縮空気）の圧縮による蓄庄チャンバ内の終圧はストッパによっても共に決定される。終圧は圧縮空気シリングのパワー−ストローク曲線が、排煙弁の作動によって決定される荷重曲線を常に上回っているように選択される。
さらに請求項８記載の構成のように、作動チャンバから分離されたシリンダスペースは好ましくはシリンダボトムまたはシリンダ壁に配置された高圧制限弁を介して外気と連結されるのが好適である。これにより、周囲温度が上昇しても蓄圧チャンバ内の終圧は所定の値を超えず、圧縮空気シリンダの通常の機能を保障すると共に排熱弁およびそれと結合した連結要素の過負荷の回避が実現される。
上述したように、圧縮空気シリンダは請求項９記載の構成のようにピストンロッドに作用する終端ポジションロッキング装置を備えているのが好適であり、そのロッキング装置によりピストンは少なくとも作動チャンバが排気された場合の一方の終端ポジションにロックされ、排煙弁を開放状態に保つことができる。
請求項１０記載の別途構成においてはピストンロッドの両面式終端ポジションロッキング装置が設けられている。
請求項１１では、蓄圧チャンバが予め空気（この空気は圧縮空気シリンダ作動用の圧縮空気から分岐されていてもよい）で満たされていることが強調されている。
【発明を実施するための最良の形態】
以下に本発明の特徴を有した本発明に基づく圧縮空気シリンダの６種の実施例を１３の図解による図面に基づいて説明する。それぞれの図は各実施例の縦断面を示している。
図１にはピストンロッド３を有し、両側から作用を受け得るピストン２を備えた圧縮空気シリンダ１の全体が表わされている。ピストン２は圧縮媒体としての空気または圧縮空気を蓄積する蓄圧チャンバとして形成されているシリンダスペース５から作動チャンバ４を分離する。シリンダスペース５の内部にはストッパ８がシリンダボトム９の中心に取り付けられている。
シリンダボトム９にはシリンダスペース５を図示されていない外気と連結するフローチャネル１１が設けられ、このフローチャネル１１内に低圧弁１０が設けられている。低圧弁１０は、ばね荷重式のボールを内蔵しており、そのボールはピストンが図１に示したポジションにある際にシリンダスペース５内の圧力が外圧を所定の値だけ下回ると、このボールが外部の大気圧によって内側のシリンダスペース５方向に押されることにより、フローチャネル１１を開放する。この場合、空気は大気圧下でシリンダスペースに補充される。
同じくシリンダボトム９に設けられている高圧制限弁１２も前記低圧弁１０と同様に構成されているが、高圧制限弁１２は、フローチャネル１３内に低圧弁１０とは逆向きに配置されており、したがってこの弁はピストン２が図２に示したポジションにあってシリンダスペース５内の圧力が高圧制限弁１２に予め設定されていた値を上回る高圧となる場合にフローチャネル１３を外気方向に開放する。
図１および２に示した圧縮空気シリンダ１の基本的機能は以下に述べるとおりであり、その際、ピストンロッド３は図示されていない連結要素を介してＲＷＡ設備内の回転式排煙弁と連結されているものとする。
図１に示したピストン２とピストンロッド３のポジションにおいて開放されている排煙弁を閉鎖位置とするため、作動チャンバ４には連結孔１４とフローチャネル１５とを経て、図示されていない手段、特に制御弁を通して圧縮空気が供給される。圧縮空気はピストンの作動面６を経てピストン２に作用し、このピストンは図１において基本的に密閉された蓄圧チャンバとしてのシリンダスペース５内の圧力が図示された初期状態において相対的に低圧であることから右方へ摺動させられる。シリンダスペース５の方向へのピストン２の摺動に際しこのスペース５に予め満たされていた空気はシリンダボトム９に向かって指動するピストンの圧縮面７によって圧縮される。その際、シリンダスペース５内には、作動面６と圧縮面７との比と、ピストン２が作動チャンバ４内の圧縮空気の圧力の作用下で図１に示した終端ポジションから図２に示した終端ポジションへ摺動させられる際にシリンダスペース５内でピストン２が排除するピストン排除体積とに応じ、作動チャンバ４内の圧縮空気の圧力よりも低い高圧が発生する。こうしてシリンダスペース５内で圧縮された空気の圧力が特にその後の周囲温度の上昇に際して所定の値を超えると、高圧制限弁１２が開く。
したがって図２に示した終端ポジションにおいてピストン２は蓄圧チャンバとしてのシリンダスペース５内の圧縮性空気の圧力の力を受けた状態となっている。
図示されていない排煙弁がたとえば火災発生時に開放さるべき場合には、圧縮空気シリンダにさらなるエネルギーを供給する必要はなく、むしろ連結孔１４に接続されている図示されていない弁装置（これはたとえば電磁弁であっても３方弁／２方弁であってもよい）を通じて作動チャンバを排気すれば十分である。したがってこの場合には作動チャンバ４内の圧力は実質的に外気の圧力に等しいことから、シリンダスペース５内の空気の圧力下でピストン２は図２に示した終端ポジションから再び図１に示した終端ポジションに復帰し、排煙弁が開放される。排煙弁が回転する際に所定の、たとえば９０°の開放角度が超えられると、この弁は自動的にたとえば１４０°の開放時終端位置に移動してピストンロッド３をピストン２と共に引っ張り、これによりシリンダスペース５内の圧力は外気圧以下に低下し、シリンダスペース５には次の排煙弁閉鎖時の圧縮相にとって十分な空気がもはや満たされていないこととなろう。これを回避するため、上述したように、低圧弁１０が開き、所望量の空気が供給される。
図３および図４に示した第２の実施例はシリンダボトムに配置された低圧弁１０に代えて圧力媒体補充装置がピストン１６に配置されている点で前述した第１の実施例と異なっている。なお、圧縮空気シリンダのすべての実施例に共通した同一の要素には同一の符号が付されている。詳細に言えば、ピストン１６に配置された圧力媒体補充装置は基本的に、ピストンの圧縮面１８から突き出た突き棒１９を備えたばね荷重式の第１のスライド弁１７ならびに予備調整可能な逆止弁２０で構成されている。第１のスライド弁１７と逆止弁２０とは、作動チャンバ４から予備調整可能な逆止弁２０とスライド弁１７とを経てシリンダスペース５に至る符号の付されていないフローチャネルに配置されている。
第２の実施例は同じくシリンダボトム２１の構造の点でも第１の実施例とは異なっており、第２の実施例において中空円筒の形のストツパ２２はシリンダボトム２１と一体成形され、しかも第１のスライド弁１７の突き棒１９がストッパの前面２３に当接するように形成されている。
この実施例において高圧制限弁１２は一点鎖線で表わされた圧縮空気シリンダの縦軸２４と同軸配置されており、高圧制限弁１２のフローチャネル１３はストッパ２２の内部に達している。こうした構造により、突き棒１９を同時に作動させつつピストンが傾くことなくピストン１６の圧縮面１８とストッパの前面２３との確実な圧接が実現される。
図３に示した、ピストンロッド３と連結した排煙弁の開放位置に対応したピストン１６のポジションにおいて、ばね荷重式の第１のスライド弁１７によってシリンダスペース５がフローチャネルに対して密閉されており、予備調整可能な逆止弁２０と第１のスライド弁１７とを介したフローチャネルは閉じられている。
たとえば３方弁／２方弁を経て作動チャンバ４に圧縮空気が作用させられると、ピストン１６はシリンダスペース５内の初期圧力と、ピストン１６の圧縮面１８と符号が表示されていないピストン１６の作動面との面積比とに応じて、シリンダスペース５内に予め満たされていた空気を圧縮しつつ、ピストン１６の圧縮面１８がストツパ２２の前面２３に当接するまで、再び右方のストッパ２３の方向に摺動させられその際同時に突き棒１９が第１のスライド弁１７のばね荷重に抗して内側に向かってピストン１６内に押し込まれ、スライド弁１７がピストン内のフローチャネルをシリンダスペース５に向かって開放する。その際、ピストン１６がストッパ２２に圧接したポジションにおけるシリンダスペース５内の終圧（圧縮圧力に等しい）が予備調整可能な逆止弁２０に設定されている差圧分だけなお低い場合には、作動チャンバ４とシリンダスペース５との間の差圧が予備調整された値に達するまで逆止弁が開く。これにより、図４に示した終端ポジションから図３に示した終端ポジションへのピストンの移動にとって常に同一の初期条件が存在することとなる。排煙弁を開放するためのピストンの上記した運動は本実施例においても作動チャンバ４が連結孔１４と図示されていない３方弁／２方弁とを介して排気されることによって行なわれる。ピストン１６が図４に示したポジションにある場合のシリンダスペース５内の前記終圧の実現には、ピストンロッド３を一定の開放位置を越えてさらに完全開放位置に対応したポジションにまで引っ張る回転式弁と圧縮空気シリンダが連結されている必要はなく、むしろ図３および図４に示した圧縮空気シリンダはかかる制限なしに使用可能であって、シリンダスペース５内の所定の終圧を実現する。
温度変化時にも、特に周囲の温度上昇時にも終圧を保障する高圧制限弁の機能は図１および図２に示した第１の実施例の場合と同じである。
図５および図６に示した第３の実施例は、その内部に予め満たされていた空気がピストン１６によって圧縮される蓄圧チャンバがシリンダスペース２５によって全面的には形成されず、それに加えて部分蓄圧チャンバが環状チャンバ２６としてシリンダ２４の周囲に配置されている点で前記の第２の実施例とは異なっている。その際、環状チャンバ２６はシリンダ壁２８に配された少なくとも１個の孔２７を介してシリンダスペース２５と結合されている。したがってこの場合の蓄圧容積は、シリンダスペース２５とシリンダスペース５との容積が同一であることを前提とすれば、図３および図４に示した第２の実施例におけるシリンダスペース５の蓄圧容積よりも環状チャンバ２６の容積分だけ大である。換言すれば、もし同一の総蓄圧容積が実現される必要がある場合には、圧縮空気シリンダ２４の構造を図３および図４に示した圧縮空気シリンダ１よりも短縮することができるということである。
なお、図５および図６に示した第３の実施例（この場合、図５のポジションは第２の実施例の図３のポジションに相当し、図６のポジションは第２の実施例の図４のポジションに相当している）の機能は前述した機能と同じである。
図７〜図９に示した第４の実施例である圧縮空気シリンダ２９は特にシリンダスペース５の部分において、シリンダスペース内のストッパ８と、フローチャネル１１に低圧弁１０、フローチャネル１３に高圧制限弁１２が配されたシリンダボトム９とを備えた第１の実施例に一致している。そのかぎりで機能説明については第１の実施例を参照されたい。
この第４の実施例においてピストン３０はピストンの作動面３１から突き出たピストンロッド３２と結合されている。作動面３１は作動チャンバ３３の限界を成し、このチャンバ３３の他方の限界はシリンダヘッド３４によって形成されている。
この実施例においてシリンダヘツド３４はその外側前面部に、ピストンロッド３２と連結した排煙弁（図示されていない）の開放位置に対応した図７のポジションにピストンロッド３２を固定するのに適した、全体が符号３５で表わされた終端ポジションロッキング装置を収容している。このため終端ボジションロッキング装置はロッキングピストン３６を有し、ばねがこのピストン３６を図中において右方のロック要素としてのボール４２の方向に向かって弾性チャンバ３７内に押し込もうとする。ロッキングピストン３６はシリンダヘツドの内部においてロッキング加圧チャンバ３８の限界を形成しており、この加圧チャンバ３８は（図９には図示されていない）通し孔３９を介して作動チャンバと連結され、その作用圧力を付与する。ロッキング加圧チャンバと作動チャンバにはさらに別な孔４０（これも図９には同じく図示されていない）を通じ弁を介して作動圧下で圧力媒体を供給しもしくは排気することができる。圧力媒体はこの場合にも圧縮空気が好ましい。
ロッキングピストン３６はさらに内側端面に、ボール４２がピストンロッドに設けられた環状溝４３に嵌まり込む際に（図７参照）ボール４２を被覆しまたはピストンロッド３２が移動することによりボールが環状溝４３から押し出され、ロッキング加圧チャンバ３８内において半径方向外側に動き得るように（図９参照）ボール４２を解放するのに適したスリーブ状部分４１を備えている。
詳細に述べれば、図７においてロッキング加圧チャンバが排気され、それと共に作動チャンバ３３も排気され、ピストンが排煙弁を開放する左方のポジションに移動している場合には、環状溝４３はこの状態において右方に移動しているロッキングピストンのスリーブ状部分４１の下に位置し、これによってボール４２が環状溝４３内に嵌まり込んでピストンロッド３２を拘束する。
他方、ロッキング加圧チャンバ３８と作動チャンバ３３とに圧縮空気が作動圧下で流入した図９に示した作動状態ではロッキングピストンはばね力に抗して左方に移動させられ、ボール４２は半径方向外側に後退して環状溝４３から外れ、これによってピストンロッド３２はもはや拘束されることなくピストンにより、排煙弁の閉鎖位置に対応した右方ポジションに移動させられる。
実施例４において制御は３方／２方サーモ弁４４によって行なわれ、サーモ弁４４は所定の限界値以上に温度が上昇すると自動的にロッキング加圧チャンバ３８と作動チャンバ３３とを排気する。サーモ弁４４を任意に、たとえば手動によってもしくは（電磁弁として）電磁的に作動する別途の３方弁／２方弁４５と連結させることができる。３方弁／２方弁４５はさらに圧縮空気源と連結している。
図８はサーモ弁４４の断面を示したものであるが、このサーモ弁４４は従来の構造を有することからその詳細を述べることは省略する。サーモ弁４４は、図７にも示唆されているように、ロッキング加圧チャンバ３８に至る別途の孔４０と連結している。
図１０〜図１２に示した好ましい第５の実施例としての圧縮空気シリンダ４５は終端ボジシヨンロッキング装置４６とサーモ弁４７とを有した左端部分が図７に示した第４の実施例に相当し、ピストン４８の部分が図４に示した第２の実施例に部分的に相当している。ただし本実施例においては、第２の実施例とは基本的に相違して、単一の孔４９の内部でピストン４８の軸方向に、逆止弁５０を形成する第２のスライド弁５０と第１のスライド弁５１とが直列に配置されている。スライド弁５０，５１はゴム成形品であり、それぞれの前面側に環状シールビード５２，５３が形成されている。シールビード５２，５３はそれらが圧接する平らな面と連携して良好なシールを行なう。
本実施例において第２のスライド弁５０は図３および図４に示した予備調整可能な逆止弁２０のボールに代わるものである。第２のスライド弁５０のシールビード５３は、フランジ５８と５９とを支えとして第１のスライド弁５１と第２のスライド弁５０とを相反方向に圧する図示されていないコイルばねのばね力の作用下で、作動チャンバ５７に通ずる通し孔５６を有した入れ子５５の平らなリング状前面５４に圧接されてシールを行なう。
第１のスライド弁５１は、突き棒６３がシリンダボトム６５に設けられたストッパ６４に当接すると、突き棒６３によって作動させられる。
シリンダボトム６５は高圧制限弁６６を有し、高圧制限弁６６は作動チャンバ５７から基本的に分離されたシリンダスペース６８と孔６７を介して連結されている。この高圧制限弁６６の機能については再び第１の実施例を参照されたい。
終端ポジションロッキング装置４６と、孔を介してロッキング加圧チャンバ７０と連結しているサーモ弁４７とについては第４の実施例の同一作用を果たす要素に関連してその機能が述べられた。図１０および図１１には、図７および図９に示したスリーブ状部分４１と協働するボール４２は図示されていない。ロッキング加圧チャンバ７０と作動チャンバ５７とに、サーモ弁４７が接続されている３方弁を経て作動圧下で圧縮空気が作用させられると、ピストンロッド７１はロック解除され、ピストン４８は、図１０に示したように、ストッパ６４に圧接させられる。これにより、突き棒６３を介して作動させられる第１のスライド弁５１が開き、作動チャンバ５７とシリンダスペース６８との間のピストン４８内に配された第１のスライド弁５１と、差圧制限器として作用する第２のスライド弁５０とを介したフローチャネルが、作動チャンバ５７とシリンダスペース６８との間の差圧が第２のスライド弁５０に予め設定された値に達するまで、開放される。
作動チャンバ５７とロツキング加圧チャンバ７０とが排気さ耽るとピストン４８はシリンダスペース６８内の圧力により左方に摺動させられ、ピストンロッド７１と連結した排煙弁を開放するが、ピストンの摺動に際して第２のスライド弁５０と第１のスライド弁５１とは共にシールを行なっている（図１２参照）。なお第２のスライド弁５０は第２の実施例の調整可能な逆止弁２０と同じ機能を有している。
図１３に示した第６の実施例としての圧縮空気シリンダ７２は、パイプ７４を経てシリンダボトム７５と連結されている外部蓄圧チャンバ７３が設けられている点で第５の実施例と基本的に相違している。外部蓄圧チャンバ７３は孔７６，７７を介してシリンダスペース７８と連結しており、ピストン４８が図示したポジションにある際のシリンダスペース７８の容積は、シリングボトム７５から突き出たストツパが存在せず、ピストン４８の作用面がシリンダボトム７５の前面に圧接していることから、実質的にゼロとされている。したがってピストン４８によって限定されるシリンダ７２内の容積全体を作動チャンバ７９として利用することができ、他方、外部蓄圧チャンバ７３は圧縮空気シリンダ７２から空間的に分離してこれを設けることができる。これによりピストン４８とピストンロッド８０との作動行程は最大化されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストンロッドと連結している図示されていない排煙弁が開放位置にある場合の圧力媒体吸い込み装置と高圧制限弁とを備えた第１の実施例の縦断面を示す図である。
【図２】排煙弁の閉鎖位置に対応したポジションにある第１の実施例の縦断面を示す図である。
【図３】図示されていない排煙弁の開放位置に対応したポジションにある、圧力媒体補充装置と高圧制限弁とを備えた第２の実施例の縦断面を示す図である。
【図４】排煙弁の閉鎖位置に対応したポジションにある第２の実施例の縦断面を示す図である。
【図５】図示されていない排煙弁の開放位置に対応したポジションにある、第２の実施例に類似しているが、シリンダの周囲に環状チャンバとして配置されている部分蓄圧チャンバを備えた第３の実施例の縦断面を示す図である。
【図６】排煙弁の閉鎖位置に対応したポジションにある図５に示した第３の実施例の縦断面を示す図である。
【図７】ピストンロッドと連結した図示されていない排煙弁が開放位置にある場合の、第１の実施例に類似しているが、サーモ弁ならびに任意作動可能な３方弁／２方弁ならびに終端ポジシヨンロツキング装置を備えた第４の実施例の縦断面を示す図である。
【図８】図７に示した第４の実施例の横断面を示す図である。
【図９】排煙弁の閉鎖位置に対応したポジションにある、サーモ弁およびその他の３方弁／２方弁を図示省略した第４の実施例の縦断面を示す図である。
【図１０】排煙弁の閉鎖位置に対応したポジションにある、サーモ弁ならびに図示省略した排煙弁の終端ボジションロッキング装置を備えた第５の実施例の縦断面を示す図である。
【図１１】第５の実施例の詳細、すなわち図１０に示したポジションにあるピストンの詳細を示す図である。
【図１２】排煙弁の閉鎖位置と開放位置とに対応した両ポジション間の中間ポジションにある、図１１に示したピストンの詳細を示す図である。
【図１３】図１０に示した第５の実施例に類似しているが、独立した圧縮空気タンクを備えた第６の実施例の縦断面を示す図である。【Technical field】
The present invention is based on the superordinate concept of claim 1 and relates to an adjustable element, in particular a compressed air cylinder for operating a flue gas valve applied to a flue gas / heat exhaust system.
[Background]
A compressed air cylinder having pistons acting on both sides and having at least one working surface, which is slid by compressed air in a cylinder having at least one working chamber, is, for example, a flue gas / heat exhaust system ( (Abbreviation: RWA equipment), smoke that makes it difficult to rescue or prevents rescue by opening the exhaust / heat exhaust valve automatically or remotely by applying compressed air to the cylinder space or cylinder chamber in the event of a fire Used to remove and create access paths important for rescue. In addition to this, it is also intended to prevent the formation of thermal dams by opening the exhaust heat / smoke exhaust valve. The compressed air cylinder used in such cases must meet high reliability requirements. In this regard, it is known to ensure sufficient functional reliability by providing a terminal position locking device in the compressed air cylinder. In addition to these functions, a terminal position locking device which is particularly suitable for restraining the piston rod of the compressed air cylinder in an intermediate position is coaxial with the piston rod and can be moved toward the rod until it abuts the piston rod. A locking rod is provided, the auxiliary locking rod being characterized in that it restricts the partial stroke of the piston rod and penetrates into a locking cylinder arranged on the outer periphery of the locking piston at its partial stroke position (EP 0 363). 575 B1). The auxiliary locking piston slides in the locking cylinder, and in its partial stroke position, it is fitted into an annular groove provided in the auxiliary locking, or a radially movable ball is covered with a sleeve-like member. To do. The radially movable ball is released by moving its sleeve-like member in the axial direction. When the predetermined pressure is exceeded, the auxiliary locking piston is connected to the adjacent cylinder space via a pressure-controlled check valve. This intermediate position restraint system is combined with the locking element of the end position locking device formed as a ball fitted and held in the groove of the piston rod via a spring-loaded locking piston.
The above reliability requirements for the compressed air cylinders used include that the compressed air cylinders can be surely opened or kept open without any errors in connection with the cylinders in the event of a fire. The terminal position locking device satisfies these conditions. In order to reliably open the exhaust valve even in the event of a fire, the pressure transmission medium is supplied via a fire prevention pipe in an RWA cylinder that operates with a compressed medium.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
However, the use and installation of fire protection piping means considerable additional costs.
Another known configuration for carrying out fire prevention construction with RWA equipment composed of RWA cylinders is to provide a gas pressure spring in the RWA cylinder. However, it is difficult to say that the gas pressure spring has sufficient reliability even if the cost required for it is ignored.
It is also known to couple to the RWA cylinder a mechanical spring that accumulates sufficient energy that can be brought into the open position by rotating the smoke exhaust valve along with the moving part of the RWA cylinder in the event of a fire. However, the provision of such an auxiliary spring increases the size of the RWA cylinder, and in particular makes it longer and inconvenient to handle.
The object of the present invention is to be as compact as possible, in particular as described at the beginning as an RWA cylinder, which can be easily installed in RWA equipment, without the need for additional auxiliary energy species and in particular no additional external fire protection piping. It is to provide a compressed air cylinder.
[Means for Solving the Problems]
The object is solved by forming a compressed air cylinder of the kind mentioned at the outset having the features set forth in the characterizing part of claim 1.
This compressed air cylinder does not require any additional auxiliary energy species because it is controlled only by a given compressible compressed medium, i.e. in particular compressed air, for normal operation. The purpose was to adjust the position of adjustable elements. In particular, during the normal operation of the compressed air cylinder for closing the flue gas valve, the air confined in the pressure accumulator chamber of the compressed air cylinder is naturally compressed, so that this air cooperates with the piston in the air spring. Form. For adjusting the position of the adjustable element in the opposite direction, and thus opening the smoke exhaust valve especially in the event of a fire, it is sufficient to reduce the pressure on the working side of the piston by exhausting the working chamber, The piston is slid under the action of compressed air in the accumulator chamber. Therefore, the operation system according to the present invention is based on the pressure-pressure chamber in contact with the compression surface of the piston opposite to the operation surface before the piston receives pressure on the operation surface and can sufficiently compress the compressive air in the accumulator chamber. It is assumed that the air is sufficiently filled in advance. The pressure created in the accumulator chamber is determined from the area ratio of the working surface and the compression surface of the piston (in this case, the area of the working surface is particularly small compared to that of the compression surface) as well as the stroke of the piston or the first end position. It depends on the displacement volume of the piston as it moves to the second end position. This function is based on the premise that as long as the ambient conditions (temperature) remain unchanged, air loss in the accumulator chamber does not occur as much as possible, especially during subsequent stroke movements.
The smoke exhaust valve rotates further beyond a predetermined opening angle (typically 90 °) under the influence of gravity and reaches a large opening angle, for example 140 °, via the usual mechanical connection element When an RWA facility that is forced to entrain a piston rod of a compressed air cylinder is equipped with a compressed air cylinder, air is sucked into the accumulator chamber and replenished, so that pressure medium loss in the preceding phase is at least partially Will be compensated for. Appropriate structural measures to intentionally use the suction effect in such RWA equipment with a large opening angle are: Claim 7 It is described in.
According to the above claims, the main point of the pressure medium replenishing device with a simple structure especially for the special RWA equipment is preferably as a pressure medium suction device in the form of a low pressure valve, preferably on the cylinder bottom or on the cylinder wall. The cylinder space formed and separated from the working chamber is connected to the outside air via its valve. It is appropriately realized that air is sucked from outside air through the valve to fill the accumulator chamber with air by using the normal function of the compressed air cylinder. Further, a compact structure is realized by such a configuration of the compressed air cylinder.
Instead of the above configuration, as a pressure medium replenishing device, Claim 1 As described, the configuration may be such that the working chamber and the cylinder space separated from the chamber are connected via a flow channel provided with a differential pressure limiter that is automatically controlled mechanically. In this case, the differential pressure between the working chamber and the accumulator chamber is preferably preset in the differential pressure limiter at the piston position where the compression pressure of the compressed air contained in the accumulator chamber, preferably provided by the stopper, is maximum. When the value is exceeded, the channel leading to the working chamber is opened. At this time, partial pressure compensation is performed, so that if the pressure medium is lost due to leakage, the pressure accumulating chamber is automatically replenished.
Specifically, this form of pressure medium replenishment device is Claim 1 It is preferably formed in the piston as described. A first slide valve and a check valve as a differential pressure limiter are arranged in the piston so that the flow channel in the piston between the working chamber and the cylinder space separated from the chamber is opened. The In order to open the flow channel, the first slide valve is actuated by a thrust bar arranged in the cylinder space forming the accumulator chamber. The flow channel in the piston is a first slide valve, in particular its thrust bar abuts against a stopper or similar solid surface by the piston, and the pressure difference between the working chamber and the cylinder space is preset to the check valve It will be released if it exceeds.
One preferred embodiment of the compressed air cylinder is that the check valve is formed as a second slide valve, and the second slide valve and the first slide valve with protruding thrust rods are a common hole in the piston. The first slide valve and the second slide valve are directed toward the outer seal surface by a coil spring disposed between the first slide valve and the second slide valve. It is characterized by being pressed. This embodiment is advantageous in manufacturing in that only one hole needs to be formed in the piston, particularly for two slide valves composed of a small number of parts.
The first slide valve and the second slide valve are each formed as a rubber molded product having a seal bead formed in an annular shape on the outer front surface, so that a particularly good seal that enables the highest pressure accumulation is obtained. Realized.
The function of the first slide valve located in the piston assumes that a stopper or similar solid surface limits the movement of the piston. This stopper or solid surface is arranged in a cylinder space separated from the working chamber, which cylinder space forms the entire pressure accumulator chamber (see claim 2) or forms part of the accumulator chamber (claim). Item 3).
3. The arrangement according to claim 2, wherein the accumulator chamber is entirely formed by a basically sealed cylinder space separated from the working chamber by a piston in the cylinder, and the cylinder has a very simple structure with a relatively small diameter. Become.
In the configuration according to claim 3, wherein the cylinder space forming a part of the pressure accumulation chamber and the partial pressure accumulation chamber are connected via the flow channel, the partial pressure accumulation chamber can be formed very freely. The partial pressure accumulating chamber is preferably an annular chamber disposed around the cylinder. As a result, the cylinder has a relatively short structure, but the outer periphery is relatively large. It is also preferable to structurally separate this partial pressure accumulation chamber from the cylinder or cylinder unit as an external pressure accumulation chamber.
Claim 1 As in the described configuration, the sliding of the piston into the cylinder space that is generally separated from the working chamber and forms or forms part of the accumulator chamber is limited by a stopper. In this case, the stopper may be arranged outside the cylinder space, and may be configured to act on the piston rod, for example. The final pressure in the storage chamber due to compression of the compression medium (air or compressed air in the present invention) is also determined by the stopper. The final pressure is selected such that the power-stroke curve of the compressed air shilling is always above the load curve determined by the operation of the smoke exhaust valve.
further Claim 8 As in the arrangement described, the cylinder space separated from the working chamber is preferably connected to the outside air via a high-pressure limiting valve located on the cylinder bottom or cylinder wall. As a result, even if the ambient temperature rises, the final pressure in the pressure accumulating chamber does not exceed a predetermined value, ensuring the normal function of the compressed air cylinder and avoiding overloading of the exhaust heat valve and the connecting element coupled thereto. Is done.
As mentioned above, the compressed air cylinder Claim 9 It is preferred to have a terminal position locking device acting on the piston rod as in the arrangement described, by means of which the piston is locked to at least one terminal position when the working chamber is evacuated, The valve can be kept open.
Claim 10 In the described separate arrangement, a double-sided end position locking device for the piston rod is provided.
Claim 11 It is emphasized that the pressure accumulator chamber is prefilled with air (this air may be branched from the compressed air for operating the compressed air cylinder).
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the following, six embodiments of the compressed air cylinder according to the present invention having the features of the present invention will be described with reference to FIG. Each figure has shown the longitudinal cross-section of each Example.
FIG. 1 shows the entirety of a compressed air cylinder 1 having a piston rod 3 and a piston 2 that can be acted on from both sides. The piston 2 separates the working chamber 4 from the cylinder space 5 which is formed as air as a compression medium or a pressure accumulating chamber for accumulating compressed air. A stopper 8 is attached to the center of the cylinder bottom 9 inside the cylinder space 5.
The cylinder bottom 9 is provided with a flow channel 11 that connects the cylinder space 5 to outside air (not shown), and a low-pressure valve 10 is provided in the flow channel 11. The low pressure valve 10 incorporates a spring-loaded ball. When the piston is in the position shown in FIG. 1, when the pressure in the cylinder space 5 falls below the external pressure by a predetermined value, the ball The flow channel 11 is opened by being pushed toward the inner cylinder space 5 by the external atmospheric pressure. In this case, air is replenished to the cylinder space under atmospheric pressure.
Similarly, the high pressure limiting valve 12 provided in the cylinder bottom 9 is configured in the same manner as the low pressure valve 10. However, the high pressure limiting valve 12 is disposed in the flow channel 13 in the direction opposite to the low pressure valve 10. Therefore, this valve opens the flow channel 13 in the direction of the outside air when the piston 2 is in the position shown in FIG. 2 and the pressure in the cylinder space 5 is higher than the value preset in the high-pressure limiting valve 12. To do.
The basic function of the compressed air cylinder 1 shown in FIGS. 1 and 2 is as described below. In this case, the piston rod 3 is connected to a rotary smoke exhaust valve in the RWA facility via a connecting element (not shown). It is assumed that
In order to set the smoke exhaust valve opened at the position of the piston 2 and the piston rod 3 shown in FIG. 1 to the closed position, the working chamber 4 is connected to a means (not shown) via a connecting hole 14 and a flow channel 15. In particular, compressed air is supplied through a control valve. Compressed air acts on the piston 2 via the piston working surface 6, and this piston has a relatively low pressure in the initial state shown in FIG. It can be slid to the right. When the piston 2 slides in the direction of the cylinder space 5, the air previously filled in the space 5 is compressed by the compression surface 7 of the piston that moves toward the cylinder bottom 9. In that case, the cylinder space 5 is shown in FIG. 2 from the end position shown in FIG. 1 under the action of the ratio of the working surface 6 to the compression surface 7 and the pressure of the compressed air in the working chamber 4. Depending on the piston displacement volume that the piston 2 excludes in the cylinder space 5 when being slid to the end position, a high pressure that is lower than the pressure of the compressed air in the working chamber 4 is generated. Thus, when the pressure of the air compressed in the cylinder space 5 exceeds a predetermined value particularly when the ambient temperature subsequently increases, the high-pressure limiting valve 12 opens.
Therefore, in the terminal position shown in FIG. 2, the piston 2 is in a state of receiving the force of the pressure of the compressible air in the cylinder space 5 as the pressure accumulation chamber.
If a smoke exhaust valve not shown is to be opened, for example in the event of a fire, there is no need to supply further energy to the compressed air cylinder, but rather a valve device (not shown) connected to the connecting hole 14 (this is It is sufficient to evacuate the working chamber through, for example, a solenoid valve or a 3-way / 2-way valve. Therefore, in this case, since the pressure in the working chamber 4 is substantially equal to the pressure of the outside air, the piston 2 is again shown in FIG. 1 from the end position shown in FIG. 2 under the pressure of air in the cylinder space 5. It returns to the end position and the smoke exhaust valve is opened. When a predetermined, for example 90 ° opening angle is exceeded when the smoke exhaust valve rotates, it automatically moves to the open end position, for example 140 °, pulling the piston rod 3 together with the piston 2, As a result, the pressure in the cylinder space 5 is reduced below the atmospheric pressure, and the cylinder space 5 will no longer be filled with sufficient air for the compression phase when the smoke exhaust valve is closed. In order to avoid this, as described above, the low pressure valve 10 is opened and a desired amount of air is supplied.
The second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 differs from the first embodiment described above in that a pressure medium replenishing device is disposed on the piston 16 instead of the low pressure valve 10 disposed on the cylinder bottom. Yes. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element common to all the Examples of a compressed air cylinder. In particular, the pressure medium replenishing device arranged on the piston 16 basically comprises a spring-loaded first slide valve 17 with a thrust bar 19 protruding from the compression surface 18 of the piston and a pre-adjustable check. It consists of a valve 20. The first slide valve 17 and the check valve 20 are arranged in a non-referenced flow channel from the working chamber 4 through the pre-adjustable check valve 20 and the slide valve 17 to the cylinder space 5. Yes.
The second embodiment is also different from the first embodiment in terms of the structure of the cylinder bottom 21. In the second embodiment, the stopper 22 in the form of a hollow cylinder is formed integrally with the cylinder bottom 21. The first stick 19 of the slide valve 17 is formed so as to contact the front face 23 of the stopper.
In this embodiment, the high-pressure restriction valve 12 is coaxially arranged with the longitudinal axis 24 of the compressed air cylinder represented by a one-dot chain line, and the flow channel 13 of the high-pressure restriction valve 12 reaches the inside of the stopper 22. With such a structure, the pressure contact between the compression surface 18 of the piston 16 and the front surface 23 of the stopper is realized without tilting the piston while simultaneously operating the thrust bar 19.
In the position of the piston 16 corresponding to the open position of the smoke exhaust valve connected to the piston rod 3 shown in FIG. 3, the cylinder space 5 is sealed against the flow channel by the spring-loaded first slide valve 17. The flow channel via the pre-adjustable check valve 20 and the first slide valve 17 is closed.
For example, when compressed air is applied to the working chamber 4 via a three-way / two-way valve, the piston 16 has an initial pressure in the cylinder space 5 and the compression surface 18 of the piston 16 and the piston 16 whose sign is not indicated. Depending on the area ratio with respect to the working surface, while compressing the air previously filled in the cylinder space 5, the right stopper 23 again until the compression surface 18 of the piston 16 contacts the front surface 23 of the stopper 22. At the same time, the thrust bar 19 is pushed inward into the piston 16 against the spring load of the first slide valve 17, and the slide valve 17 moves the flow channel in the piston into the cylinder space. Open toward 5. At that time, when the final pressure (equal to the compression pressure) in the cylinder space 5 at the position where the piston 16 is in pressure contact with the stopper 22 is still low by the differential pressure set in the pre-adjustable check valve 20, The check valve opens until the differential pressure between the working chamber 4 and the cylinder space 5 reaches a pre-adjusted value. Accordingly, the same initial condition always exists for the movement of the piston from the end position shown in FIG. 4 to the end position shown in FIG. In the present embodiment, the above-described movement of the piston for opening the smoke exhaust valve is performed by exhausting the working chamber 4 through the connection hole 14 and a three-way valve / 2-way valve (not shown). In order to achieve the final pressure in the cylinder space 5 when the piston 16 is at the position shown in FIG. 4, the rotary rod is used to pull the piston rod 3 beyond a certain open position to a position corresponding to the fully open position. It is not necessary for the valve and the compressed air cylinder to be connected, rather the compressed air cylinder shown in FIGS. 3 and 4 can be used without such a restriction and achieves a predetermined final pressure in the cylinder space 5.
The function of the high-pressure limiting valve that ensures the final pressure even when the temperature changes, particularly when the ambient temperature rises, is the same as that of the first embodiment shown in FIGS.
In the third embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the pressure accumulating chamber in which the air previously filled therein is compressed by the piston 16 is not formed entirely by the cylinder space 25. The pressure accumulation chamber is different from that of the second embodiment in that the pressure accumulation chamber is arranged around the cylinder 24 as the annular chamber 26. In this case, the annular chamber 26 is connected to the cylinder space 25 via at least one hole 27 arranged in the cylinder wall 28. Therefore, the pressure accumulation volume in this case is greater than the pressure accumulation volume of the cylinder space 5 in the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 assuming that the cylinder space 25 and the cylinder space 5 have the same volume. Is larger by the volume of the annular chamber 26. In other words, the structure of the compressed air cylinder 24 can be made shorter than the compressed air cylinder 1 shown in FIGS. 3 and 4 if the same total pressure accumulation volume needs to be realized. is there.
5 and FIG. 6 (in this case, the position of FIG. 5 corresponds to the position of FIG. 3 of the second embodiment, and the position of FIG. 6 is a diagram of the second embodiment). (Corresponding to position 4) is the same as the function described above.
The compressed air cylinder 29 according to the fourth embodiment shown in FIGS. 7 to 9 has a stopper 8 in the cylinder space, a low pressure valve 10 in the flow channel 11, and a high pressure restriction in the flow channel 13, particularly in the cylinder space 5. This corresponds to the first embodiment provided with a cylinder bottom 9 on which a valve 12 is arranged. To that end, refer to the first embodiment for functional explanation.
In this fourth embodiment, the piston 30 is coupled to a piston rod 32 protruding from the working surface 31 of the piston. The working surface 31 forms a limit of the working chamber 33, and the other limit of the chamber 33 is formed by the cylinder head 34.
In this embodiment, the cylinder head 34 is suitable for fixing the piston rod 32 to the position of FIG. 7 corresponding to the open position of the smoke exhaust valve (not shown) connected to the piston rod 32 on the outer front surface thereof. The terminal position locking device, generally designated 35, is accommodated. For this purpose, the end position locking device has a locking piston 36, and a spring attempts to push the piston 36 into the elastic chamber 37 in the direction of the ball 42 as a locking element on the right in the figure. The locking piston 36 forms the limit of a locking pressurization chamber 38 inside the cylinder head, which is connected to the working chamber via a through hole 39 (not shown in FIG. 9), The working pressure is applied. A pressure medium can be supplied or evacuated under working pressure through a valve through a further hole 40 (also not shown in FIG. 9) in the locking pressurization chamber and the working chamber. The pressure medium is also preferably compressed air in this case.
Further, the locking piston 36 covers the ball 42 when the ball 42 is fitted into the annular groove 43 provided in the piston rod on the inner end face (see FIG. 7) or the ball moves into the annular groove when the piston rod 32 moves. A sleeve-like portion 41 is provided which is suitable for releasing the ball 42 so that it can be pushed out of 43 and moved radially outwardly in the locking pressure chamber 38 (see FIG. 9).
Specifically, in FIG. 7, when the locking pressurization chamber is evacuated and the working chamber 33 is also evacuated and the piston is moved to the left position to open the smoke exhaust valve, the annular groove 43 is In this state, it is located under the sleeve-like portion 41 of the locking piston that is moving to the right, whereby the ball 42 is fitted into the annular groove 43 and restrains the piston rod 32.
On the other hand, in the operating state shown in FIG. 9 in which compressed air flows into the locking pressurizing chamber 38 and the operating chamber 33 under the operating pressure, the locking piston is moved to the left against the spring force, and the ball 42 is moved in the radial direction. The piston rod 32 is retracted outwardly and disengaged from the annular groove 43, so that the piston rod 32 is no longer restrained and is moved to the right position corresponding to the closed position of the smoke exhaust valve by the piston.
In the fourth embodiment, the control is performed by the three-way / two-way thermo valve 44. The thermo valve 44 automatically exhausts the locking pressurization chamber 38 and the working chamber 33 when the temperature rises to a predetermined limit value or more. The thermo valve 44 can optionally be connected to a separate three-way / two-way valve 45, which can be operated manually or electromagnetically (as a solenoid valve), for example. The three-way valve / 2-way valve 45 is further connected to a compressed air source.
FIG. 8 shows a cross section of the thermo valve 44. Since the thermo valve 44 has a conventional structure, a detailed description thereof will be omitted. The thermo valve 44 is connected to a separate hole 40 leading to the locking pressurization chamber 38 as suggested in FIG.
A compressed air cylinder 45 as a fifth preferred embodiment shown in FIGS. 10 to 12 is equivalent to the fourth embodiment shown in FIG. 7 in the left end portion having a terminal position locking device 46 and a thermo valve 47. The piston 48 partly corresponds to the second embodiment shown in FIG. However, in the present embodiment, unlike the second embodiment, a second slide valve 50 that forms a check valve 50 in the axial direction of the piston 48 inside the single hole 49 is different from the second embodiment. The first slide valve 51 is arranged in series. The slide valves 50 and 51 are rubber molded products, and annular seal beads 52 and 53 are formed on the front surfaces thereof. The seal beads 52 and 53 perform a good seal in cooperation with the flat surface on which they are pressed.
In the present embodiment, the second slide valve 50 replaces the ball of the pre-adjustable check valve 20 shown in FIGS. The seal bead 53 of the second slide valve 50 acts by a spring force of a coil spring (not shown) that presses the first slide valve 51 and the second slide valve 50 in the opposite directions while supporting the flanges 58 and 59. Below, a flat ring-shaped front surface 54 of the insert 55 having a through hole 56 communicating with the working chamber 57 is pressed and sealed.
The first slide valve 51 is actuated by the thrust bar 63 when the thrust bar 63 comes into contact with a stopper 64 provided on the cylinder bottom 65.
The cylinder bottom 65 has a high-pressure limiting valve 66, and the high-pressure limiting valve 66 is connected to a cylinder space 68 that is basically separated from the working chamber 57 through a hole 67. Regarding the function of the high-pressure limiting valve 66, refer to the first embodiment again.
The functions of the end position locking device 46 and the thermo valve 47 connected to the locking pressurization chamber 70 through a hole have been described in relation to the same working elements of the fourth embodiment. FIGS. 10 and 11 do not show the ball 42 that cooperates with the sleeve-like portion 41 shown in FIGS. 7 and 9. When compressed air is applied to the locking pressurizing chamber 70 and the working chamber 57 through the three-way valve to which the thermo valve 47 is connected under the working pressure, the piston rod 71 is unlocked and the piston 48 is moved as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the stopper 64 is brought into pressure contact. As a result, the first slide valve 51 that is actuated via the thrust bar 63 is opened, and the first slide valve 51 disposed in the piston 48 between the actuating chamber 57 and the cylinder space 68 is limited to the differential pressure limit. The flow channel via the second slide valve 50 acting as a vessel is opened until the differential pressure between the working chamber 57 and the cylinder space 68 reaches a value preset in the second slide valve 50. The
When the working chamber 57 and the locking pressurizing chamber 70 are exhausted, the piston 48 is slid to the left by the pressure in the cylinder space 68, and the smoke exhaust valve connected to the piston rod 71 is opened. During the movement, the second slide valve 50 and the first slide valve 51 are both sealed (see FIG. 12). The second slide valve 50 has the same function as the adjustable check valve 20 of the second embodiment.
The compressed air cylinder 72 as the sixth embodiment shown in FIG. 13 is basically the same as the fifth embodiment in that an external pressure accumulating chamber 73 connected to the cylinder bottom 75 via a pipe 74 is provided. It is different. The external pressure accumulating chamber 73 is connected to the cylinder space 78 through the holes 76 and 77, and the volume of the cylinder space 78 when the piston 48 is in the illustrated position does not have a stopper protruding from the shilling bottom 75. Since the working surface of the piston 48 is in pressure contact with the front surface of the cylinder bottom 75, it is substantially zero. Thus, the entire volume in the cylinder 72 limited by the piston 48 can be utilized as the working chamber 79, while the external accumulator chamber 73 can be provided spatially separated from the compressed air cylinder 72. As a result, the operation stroke between the piston 48 and the piston rod 80 is maximized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a longitudinal section of a first embodiment including a pressure medium suction device and a high-pressure limiting valve when a smoke exhaust valve (not shown) connected to a piston rod is in an open position. .
FIG. 2 is a view showing a longitudinal section of the first embodiment in a position corresponding to the closed position of the smoke exhaust valve.
FIG. 3 is a view showing a longitudinal section of a second embodiment including a pressure medium replenishing device and a high-pressure limiting valve at a position corresponding to an open position of a smoke exhaust valve not shown.
FIG. 4 is a view showing a longitudinal section of a second embodiment in a position corresponding to the closed position of the smoke exhaust valve.
FIG. 5 is similar to the second embodiment in a position corresponding to the open position of the smoke exhaust valve not shown, but with a partial accumulator chamber arranged as an annular chamber around the cylinder; It is a figure which shows the longitudinal cross-section of a 3rd Example.
6 is a view showing a longitudinal section of the third embodiment shown in FIG. 5 in a position corresponding to the closed position of the smoke exhaust valve.
FIG. 7 is similar to the first embodiment, but with a non-illustrated smoke exhaust valve connected to the piston rod in the open position, but also a thermo-valve and optionally operable 3-way / 2-way valve And a longitudinal section of a fourth embodiment provided with a terminal position locking device.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the fourth embodiment shown in FIG.
FIG. 9 is a view showing a longitudinal section of a fourth embodiment in which a thermo valve and other three-way / two-way valves are omitted in the position corresponding to the closed position of the smoke exhaust valve.
FIG. 10 is a view showing a longitudinal section of a fifth embodiment including a thermo valve and a smoke exhaust valve end position locking device (not shown) in a position corresponding to the closed position of the smoke exhaust valve.
11 is a diagram showing details of the fifth embodiment, that is, details of the piston in the position shown in FIG.
FIG. 12 is a diagram showing details of the piston shown in FIG. 11 in an intermediate position between both positions corresponding to the closed position and the open position of the smoke exhaust valve.
13 is a view similar to the fifth embodiment shown in FIG. 10, but showing a longitudinal section of a sixth embodiment with an independent compressed air tank.

Claims

少なくとも１つの作動チャンバ（４，３３，５７，７９）を有したシリンダ（１，２４，２９，４５，７２）内を圧縮空気によって摺動させられる、少なくとも１つの作動面（６，３１）を有した、両側に作用を受けるピストン（２，１６，３０，４８）と、排煙弁と連結されたピストンロッド（３）と、制御装置によりその第一の機能において制御されて作動面に作用することにより調整可能な要素、特に排煙弁が作動させられもしくは作動させられた状態、特に開放された状態に保たれる調整手段付きエネルギー蓄積器とを備えた、調整可能な要素、特に排煙・排熱設備の排煙弁を作動させるための圧縮空気シリンダにおいて、圧縮可能な圧力媒体としての空気または圧縮空気を蓄積する蓄圧チャンバがエネルギー蓄積器として設けられ、上記蓄圧チャンバがピストン（２，１６，３０，４８）の作動面（６，３１）の反対側の圧縮面（７，１８）と圧力媒体を介して連結され、制御装置がその第二の機能において作動チャンバ（４，３３，５７，７９）と、その作動チャンバに連結され、その作動圧力を付与される排気弁とを作動させており、ストツパ（８，２２，６４）が作動チャンバ（４）から分離されたシリンダスペース（５，２５，６８）内に配置され、このストッパがシリンダスペース（５，２５，６８）内へのピストンの移動を制限するとともに、作動チャンバ（４，５７）とシリンダスペース（５，２５，６８）とが機械式自動制御される差圧制限器の配されたフローチャネルを経て連結されており、かつ、シリンダスペース内のストッパによって作動させられるスライド弁（１７，５１）ならびに差圧制限器としての逆止弁（２０）がピストン（１６，４８）内に配置され、上記スライド弁がストッパに当接し、上記作動チャンバと上記シリンダスペースとの間の差圧が上記逆止弁に予め設定された値に達したとき、上記シリンダスペースと上記作動チャンバとの間のピストン（１６，４８）内の上記フローチャネルが開放されるように構成されたことを特徴とする圧縮空気シリンダ。At least one working surface (6, 31) slidable by compressed air in a cylinder (1, 24, 29, 45, 72) having at least one working chamber (4, 33, 57, 79); The pistons (2, 16, 30, 48) acting on both sides, the piston rod (3) connected to the smoke exhaust valve, and the control device controlling in its first function acting on the working surface Adjustable elements, in particular adjustable elements, with an energy accumulator with adjusting means that keeps the flue gas valve activated or activated, in particular open. In a compressed air cylinder for operating a smoke exhaust valve of a smoke / exhaust heat facility, air as a compressible pressure medium or a pressure accumulation chamber for accumulating compressed air is provided as an energy accumulator. The pressure accumulating chamber is connected to the compression surface (7, 18) opposite to the operating surface (6, 31) of the piston (2, 16, 30, 48) via a pressure medium, and the control device has its second function. In the operation chamber (4, 33, 57, 79) and an exhaust valve connected to the operation chamber and to which the operation pressure is applied , the stopper (8, 22, 64) is operated in the operation chamber (4). In the cylinder space (5, 25, 68) separated from the cylinder), the stopper restricts the movement of the piston into the cylinder space (5, 25, 68) and the working chamber (4, 57). The cylinder space (5, 25, 68) is connected via a flow channel provided with a mechanically controlled differential pressure limiter and is operated by a stopper in the cylinder space. And a check valve (20) as a differential pressure limiter are disposed in the piston (16, 48), the slide valve abuts against a stopper, the operating chamber, the cylinder space, The flow channel in the piston (16, 48) between the cylinder space and the working chamber is opened when the differential pressure between the cylinder space and the check valve reaches a preset value. compressed air cylinder, characterized in that it is.

蓄圧チャンバが密閉されたシリンダスペース（５）によって全面的に形成され、上記シリンダスペースがシリンダ（１，２９，４５）内でピストン（２，１６，３０，４８）によって作動チャンバ（４，３３）から分離されている請求項１記載の圧縮空気シリンダ。The accumulator chamber is entirely formed by a sealed cylinder space (5), which is in the cylinder (1, 29, 45) by the piston (2, 16, 30, 48) and the working chamber (4, 33). 2. A compressed air cylinder according to claim 1, which is separated from the compressed air cylinder.

シリンダ（２４，７２）内でピストン（１６，４８）によって作動チャンバ（４）から分離されているシリンダスペース（２５）が蓄圧チャンバの一部を形成し、上記シリンダスペース（２５）とその部分蓄圧チャンバがフローチャネル（孔２７）を介して連結されている請求項１記載の圧縮空気シリンダ。A cylinder space (25) separated from the working chamber (4) by a piston (16, 48) in the cylinder (24, 72) forms part of the pressure accumulating chamber, the cylinder space (25) and its partial pressure accumulating. The compressed air cylinder according to claim 1, wherein the chambers are connected via a flow channel (hole 27).

環状チャンバ（２６）がシリンダ（２４）の周囲に部分蓄圧チャンバとして配置されている請求項３記載の圧縮空気シリンダ。A compressed air cylinder according to claim 3, wherein the annular chamber (26) is arranged as a partial accumulator chamber around the cylinder (24).

逆止弁が第２のスライド弁（５０）として形成され、第２のスライド弁（５０）ならびに突出した突き棒（６３）を有した第１のスライド弁（５１）がピストン（４８）内の共通の孔（４９）内において同軸に直列に配置されて支持され、上記の孔の一端に入れ子（５５）が最め込まれ、第１のスライド弁（５１）と第２のスライド弁（５０）とが両者の間に配されたコイルばねにより外側のシール面（５４）に向かって押しつけられる請求項１乃至４のいずれか一つに記載の圧縮空気シリンダ。 A check valve is formed as a second slide valve (50), and a first slide valve (51) having a second slide valve (50) as well as a protruding thrust bar (63) is disposed in the piston (48). The common hole (49) is coaxially arranged in series and supported, and the nest (55) is inserted into one end of the hole so that the first slide valve (51) and the second slide valve (50 The compressed air cylinder according to any one of claims 1 to 4, wherein the compressed air cylinder is pressed toward the outer sealing surface (54) by a coil spring disposed between them .

第１のスライド弁（５１）と第２のスライド弁（５０）とがそれぞれ外側前面に環状に成形されたシールビード（５２，５３）を有したゴム成形品として形成されている請求項５に記載の圧縮空気シリンダ。 The first slide valve (51) and the second slide valve (50) are each formed as a rubber molded product having seal beads (52, 53) formed in an annular shape on the outer front surface. Compressed air cylinder as described .

排煙弁開放時に構造的に所定の開放角度を越えて上記弁により圧縮空気シリンダのピストンが作動チャンバの方向に移動させられるように上記弁と連結された請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧縮空気シリンダであって、圧力媒体補充装置が低圧弁（１０）の形の圧力媒体吸い込み装置としてシリンダボトム（９）またはシリンダ壁に形成され、作動チャンバ（４）から分離されたシリンダスペース（５）が上記低圧弁を介して外気と連結される請求項１乃至６のいずれか一つに記載の圧縮空気シリンダ。 8. The valve according to claim 1, wherein the valve is connected to the valve so that the piston of the compressed air cylinder is moved in the direction of the working chamber by the valve beyond the predetermined opening angle when the smoke exhaust valve is opened. A compressed air cylinder according to claim 1, wherein the pressure medium replenishing device is formed in the cylinder bottom (9) or cylinder wall as a pressure medium suction device in the form of a low pressure valve (10) and is separated from the working chamber (4) The compressed air cylinder according to any one of claims 1 to 6, wherein the space (5) is connected to outside air via the low-pressure valve .

作動チャンバ（４）から分離されたシリンダスペース（５，２５，６８，７８）がシリンダボトム（９，６５，７５）またはシリンダ壁に配置された高圧制限弁（１２，６６）を介して外気と連結される請求項１乃至７のいずれか一つに記載の圧縮空気シリンダ。 A cylinder space (5, 25, 68, 78) separated from the working chamber (4) is connected to the outside air via a cylinder bottom (9, 65, 75) or a high pressure limiting valve (12, 66) arranged on the cylinder wall. The compressed air cylinder as described in any one of Claims 1 thru | or 7 connected .

ピストンロッド（３２，７１，８０）が少なくとも１つの終端ポジションロッキング装置（３５）により、作動チャンバ（３３，５７，７９）が排気された際に蓄圧チャンバ内の圧力によって押し出されたポジションにロックされる請求項１乃至８のいずれか一つに記載の圧縮空気シリンダ。 The piston rod (32, 71, 80) is locked by the at least one terminal position locking device (35) in a position pushed by the pressure in the pressure accumulating chamber when the working chamber (33, 57, 79) is evacuated. The compressed air cylinder according to any one of claims 1 to 8 .

ピストンロッドの両面式終端ボジションロッキング装置が配置される請求項９に記載の圧縮空気シリンダ。 The compressed air cylinder according to claim 9, wherein a piston rod double-sided termination position locking device is arranged .

蓄圧チャンバに空気が予め満たされている請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の圧縮空気シリンダ。 The compressed air cylinder according to any one of claims 1 to 10, wherein the pressure accumulation chamber is prefilled with air .