DE4400908A1 - Vorrichtung zum pneumatischen Füllen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum pneumatischen Füllen, d. h. zum Füllen von aufblasbaren Gegenständen bzw. Einheiten bis zu einem bestimmten Fülldruck.

Mit aufblasbaren Gegenständen sind solche Gegenstände gemeint, die, mit Luft oder anderen geeigneten Gasen gefüllt, eine Gebrauchskonstruktion bzw. ein verwendbares Konstruktionsteil oder dergleichen darstellen. Beispiele sind Gummiboote und Gummiflöße bzw. Luftmatratzen, Ballons oder Gewölbebögen zum Tragen von mobilen Einheiten, sowie Zelte bzw. Traglufthallen oder dergleichen.

Vor allem bei selbsttragenden Gewölben oder Gewölbebögen oder ähnlichen Konstruktionsteilen von aufblasbaren Zeiten, die insbesondere zur Verwendung in Katastrophenfällen und Kriegszuständen vorgesehen sind, besteht ein Bedarf nach einer einfachen, effektiven, betriebssicheren und hinsichtlich der Handhabung "idiotensicheren" Ausrüstung für das Füllen von Gewölbebögen bzw. Traglufthallen oder -zelten. Solche Zelte sind für die Benutzung z. B. von Feldlazaretten und für die Bereitstellung von Unterkünften in künftigen Fällen von Katastrophen, z. B. in von Erdbeben und anderen Natur- und Umweltkatastrophen betroffenen Gebieten, vorgesehen. Die Erfindung ist in erster Linie mit Blick auf die Bedürfnisse bzw. Erfordernisse beim Füllen der Gewölbebögen für Zelte und dergleichen entstanden, kann jedoch darüberhinaus generell auch überall dort verwendet werden, wo ein pneumatisches Füllen bis auf einen gewissen Druck erwünscht ist. In der folgenden Beschreibung wird jedoch in erster Linie der Gewölbebogen­ aspekt der Erfindung erläutert. Zelte mit aufblasbaren Gewölbebögen bzw. selbsttragende Zeltgewölbe sind seit langer Zeit wohl bekannt, und es sind auch andere aufblasbare Kon­ struktionsteile in Verbindung mit solchen Zeiten bekannt, z. B. eine Fugenvorrichtung, die in unserer früheren EP-B-0.349.508 beschrieben ist. Solche Konstruktionen stellen hohe Ansprüche im Hinblick auf den exakten Fülldruck, der einerseits der Konstruktion die gewünschte mechanische Stabilität und Tragfähigkeit verleihen soll, andererseits aber die Gefahr des Platzens, Reißens oder der Leckbildung der Konstruktion nicht erhöhen darf.

Bisher hat man das pneumatische Füllen von Gewölbebögen mit Hilfe von Hochdruckventilatoren vorgenommen, die zwar eine große Fülleistung besitzen, jedoch ein elektrisches Netz oder einen elektrischen Generator für ihren Antrieb erfordern. Weiterhin ist es möglich, Druckbehälter als Speiseeinrichtungen bzw. -quellen zu benutzen, jedoch ist dann die Gefahr der Überfüllung relativ groß, bei welcher die Gewölbekonstruktion zum Platzen gebracht und die gesamte Zelteinheit zerstört werden kann. Zwar kann man Manometer zum Messen des Fülldruckes verwenden, jedoch birgt auch dieses Unsicherheiten und Risiken, z. B. bei Dunkelheit und/oder allgemein in Streßsituationen mit sich. Wie bereits angedeutet, ist es bei einer feldmäßigen Benutzung erforderlich, daß das pneumatische Füllen auf eine einfache, effektive, betriebssichere und hinsichtlich der Handhabung "idiotensichere" Weise vorgenommen werden kann. Diese Forderungen werden von den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen für ein solches pneumatisches Füllen kaum erfüllt, welche bezüglich der Überfüllungsgefahr weder sicher sind noch einen bestimmten Fülldruck garantieren können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum pneumatischen Füllen mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welche die vorstehend genannten Forderungen und Bedingungen erfüllt. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Die Unteransprüche geben die Merkmale zweckmäßiger Ausgestaltungen wieder.

Demnach enthält die Vorrichtung einen Eingangsanschluß oder eine Verbindung zu einer Quelle für den Speisedruck, z. B. ein Druckluftnetz oder einen Druckbehälter, sowie einen Ausgangs­ anschluß oder ein Verbindungselement zur Abgabe des Fülldruckes an die aufblasbare Einheit. Weiterhin enthält die Vorrichtung ein erstes, in Normallage offenes Ventil in Verbindung sowohl mit dem Eingangsanschluß als auch mit dem Ausgangsanschluß, sowie ein zweites, in Normallage geschlossenes Ventil, welches mit dem Eingangsanschluß verbunden und für die Steuerung des erstgenannten Ventils vorgesehen ist. Schließlich gibt es ein drittes Ventil, das eine Verbindung zu dem Ausgangsanschluß aufweist. Dieses Ventil ist so konstruiert und ausgelegt, daß es bei einem festen oder vorbestimmten Fülldruck aktiviert wird und hierbei das normalerwei­ se geschlossene Ventil öffnet, welches dadurch wiederum das normalerweise offene Ventil schließt und damit auch die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangs­ anschluß schließt.

Die normalerweise geschlossenen bzw. offenen Ventile sind zweckmäßigerweise vom luftgesteuerten Typ und werden durch Federbelastung geschlossen bzw. offengehalten. Die normalerweise geschlossenen Ventile sollten vorzugsweise als sogenannte Steuerelemente für die normalerweise offenen Ventile ausgebildet sein. Das dritte Ventil sollte ein Verstärkerventil mit einem bestimmten Aktivierungsdruck sein. Um zu verhindern, daß das Gas in der aufblasbaren Einheit in die Atmosphäre ausströmt, wenn der Speisedruck abgeschaltet wird bzw. nachläßt, sollte ein Rückschlagventil vorgesehen sein, welches in der Leitung zwischen dem ersten, normalerweise offenen Ventil und dem Ausgangsanschluß angeschlossen ist und die Strömung nur in Richtung zum Anschluß hin ermöglicht.

Der Ausgangsanschluß kann vorzugsweise mit einer Bajonettkupplung versehen sein.

Die Erfindung wird jetzt mit Hinweis auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, wobei die einzige Figur ein Schema der beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Schaltschemas zeigt.

In der Figur erkennt man eine Druckquelle P, die einen Speisedruck von vorzugsweise zwischen 5 und 15 bar, z. B. in Form von Druckluft bereitstellt, wobei eine Eingangskupplung 10 für von der Quelle P zugeführte Druckluft an die Quelle angeschlossen ist. Weiterhin erkennt man eine Kupplung 11 der Anordnung, welche an die aufblasbare Einheit angeschlossen wird, welche bis zu dem festen Fülldruck, der für diese Einheit bzw. diesen Gegenstand vorgeschrieben ist, pneumatisch gefüllt werden soll. Bei Gewölbebögen für Zelte liegt der normale Fülldruck in einem Bereich bis zu 0,2 bar.

Ein luftgesteuertes Ventil 12 liegt zwischen den Kupplungen bzw. Anschlüssen 10, 11. Das Ventil 12 ist normalerweise offen und ist hier auch in offenem Zustand gezeigt. Ein Pilotventil oder Steuerventil 13 ist für die Steuerung und insbesondere das Schließen des normalerweise offenen Ventils 12 vorgesehen. Ein Verstärkungsventil 15 ist vorgesehen, um das Steuerventil 13 unter Ansprechen auf den Druck bei dem Anschluß 11, der über eine Signalleitung 16 übermittelt wird, anzusteuern. Zwischen dem luftgesteuerten Ventil 12 und dem Ausgangsanschluß 11 ist ein Rückschlagventil 17 vorgesehen, welches eine Strömung nur in Richtung des Anschlusses 12 zuläßt. Das Verstärkerventil 15 sollte einen Aktivierungsdruck haben, welcher dem gewünschten Schließdruck, d. h. dem festgelegten (maximalen) Fülldruck der aufblasbaren Einheit entspricht.

Beim Füllen eines Gewölbebogens oder einer anderen aufblasbaren Einheit wird zunächst eine Bajonettkupplung an den Gewölbebogen angeschlossen. Danach wird der Speisedruck dadurch angelegt, daß die Kupplung 10 an eine Schnellkupplung 19 mit automatischem Abschalter und die Druckquelle P angeschlossen wird. Hierdurch strömt Gas von der Druckquelle durch die Speiseleitung 20 zu dem luftgesteuerten Ventil 12, welches im Normalzustand offen ist, und das Gas strömt dann weiter durch die Speiseleitung 20 zum Anschluß 11 und durch diesen hindurch und in den Gewölbebogen hinein, wie durch den Pfeil angedeutet wird. Der Strom, mit welchem ein solcher Gewölbebogen gefüllt wird, sollte etwa 800 Ndm³/min betragen. Das Gas strömt in den Gewölbebogen hinein, bis der vorbestimmte Schließdruck (X) erreicht wird. Wenn der Gegendruck vom Gewölbebogen her so groß ist wie der Schließdruck (X), so wird das Verstärkerventil 15 durch den über die Signalleitung 16 übermittelten Signaldruck bzw. Druckimpuls aktiviert. Das Verstärkerventil 15 öffnet dadurch das Steuerventil 13, indem es eine Kraft auf das Ventil 13 ausübt, die größer ist als die Federkraft, welche ansonsten das Steuerventil 13 geschlossen hält. Dieser geöffnete Zustand ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 13a gestrichelt angedeutet. Durch die Öffnung des Steuerventils 13 kann nunmehr Gas von der Quelle P unter Druck über eine Leitung 21 durch das Steuerventil 13 hindurchströmen. Dieser durch das Steuerventil 13 hindurchgelassene bzw. freigegebene Druck beaufschlagt das luftgesteuerte Ventil 12, so daß die Federkraft, welche ansonsten das Ventil 12 offenhält, hierdurch überwunden wird. In der Figur ist dies symbolisch durch einen gestrichelt gezeichneten Kraftpfeil 14 und die gestrichelt eingezeichnete, geschlossene Lage 12a des Ventils 12 angedeutet. Wenn der Druck in der Signalleitung 16 aufgrund eines Lecks, z. B. in der Kupplung, sinkt, so ändern sich die Ventilstellungen, und das luftgesteuerte Ventil 12 öffnet sich wieder. Wenn die Kupplung 11 und der Gewölbebogen dicht bleiben, so wird der Signaldruck aufrechterhalten, und das luftgesteuerte Ventil 12 bleibt geschlossen.

Wie der Fachmann anhand der vorstehenden Beschreibung leicht feststellen kann, bietet diese Vorrichtung viele Vorteile. Unter anderem ist man vollkommen unabhängig von dem Zugang zu einem elektrischen Netz oder Generator und eine Überfüllung der aufblasbaren Einheit ist nicht möglich, wenn man die der Einheit angepaßte oder mitgelieferte Füllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum pneumatischen Füllen von Gegenständen bzw. Hohlkörpern bis zu einem bestimmten Fülldruck, gekennzeichnet durch einen Eingangsanschluß (10), der mit einer Quelle für Speisedruck verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß (11) für die Abgabe eines Fülldruckes, ein erstes, in Normallage offenes Ventil (12), das sowohl mit dem Eingangsanschluß (10) als auch mit dem Ausgangsanschluß (11) verbunden ist, ein zweites, in Normallage geschlossenes Ventil (13), welches mit dem Eingangsanschluß (10) verbunden und so angeordnet ist, daß es das erstgenannte Ventil (12) steuert, und ein drittes Ventil (15), welches mit dem Ausgangsanschluß (11) in Verbindung steht, wobei das gesamte dritte Ventil (15) so ausgelegt und angeordnet ist, daß es bei dem fixierten Fülldruck aktiviert wird und dabei das ansonsten geschlossene Ventil (13) öffnet, welches seinerseits wiederum das ansonsten offene Ventil (12) schließt und damit auch die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß (10) und dem Ausgangsanschluß (11).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (13) ein Steuergerät des ersten Ventils (12) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Ventil (15) aus einem Verstärkerventil besteht, welches einen vorgegebenen Aktivierungsdruck hat.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (17) zwischen dem ersten Ventil (12) und dem Ausgangsanschluß (11) vorgesehen ist, welches eine Strömung nur in Richtung auf den Anschluß (11) hin ermöglicht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsanschluß (11) aus einer Bajonettkupplung besteht bzw. eine solche aufweist.