JP4083318B2

JP4083318B2 - 閉鎖装置

Info

Publication number: JP4083318B2
Application number: JP28431698A
Authority: JP
Inventors: トーマスブレカ
Original assignee: バットホールディングアーゲー
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: US6056266A; DE19746241C2; JPH11241776A; DE19746241A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンク又は導管の開口の閉鎖装置において、該開口の形成された壁に押圧されるように該開口の平面と実質的に垂直に該開口へ向かって及び該開口から離れるように移動可能であって、且つ該開口から間隔を置いた位置において該開口の平面と実質的に平行に変位可能な該開口の閉鎖板と、該閉鎖板を該開口の平面と平行に変位させ、且つシリンダ孔と該孔内で変位可能な少なくとも一つのピストンとを備えたハウジングを有するピストン−シリンダユニットとを含むものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記タイプの閉鎖装置は良く知られたものである。通常、それらはスライド装置と呼ばれている。かかる装置の作動は複数の異なる動作を含んでいる。スライド板はその平面と実質的に平行にその開口位置又は閉鎖位置に至るように移動させられる。その開口位置において、該閉鎖板は閉鎖する該開口の側方に位置している。その閉鎖位置において、該閉鎖板は該開口を覆っている。該開口を密閉するためには、該閉鎖板は該開口の密封端に押圧される。上記の閉鎖装置は米国特許第４，４７０，５７６号、第３，３６８，７９２号、第４，５６０，１４１号；ドイツ特許第３，２０９，２１７号、第３，６４３，０６９号、第２，５２８，０４３号、第３，２２４，３８７号、及び第２，５５１，４２９号に開示されている。従来装置の共通の特徴は、それらが全て、該閉鎖板をその閉鎖位置から密封位置へ移動させるために高価な機械的要素を必要とすることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、従来装置に比べて前記の作動を実質的に簡略化した閉鎖装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的及び以下で明らかになる他の目的を達成するために、タンク又は導管の開口の閉鎖装置において、該開口の形成された壁に押圧されるように該開口の平面と実質的に垂直に該開口へ向かって及び該開口から離れるように移動可能であって、該開口から間隔を置いた位置で該開口の平面と実質的に平行に変位可能である該開口の閉鎖板と、該閉鎖板を該開口の平面と平行に変位させ、シリンダ孔と該シリンダ孔内で変位可能な少なくとも一つのピストンとを備えたハウジングを有する第１ピストン−シリンダユニットと、該閉鎖板を該開口の平面と垂直に該開口へ向かって及び該開口から離れるように移動させ、且つシリンダ孔と該シリンダ孔内で変位可能な少なくとも一つのピストンとを有し、且つ該閉鎖板に接続されて該閉鎖板を該開口の形成された該壁に向かって及び該壁から離れるように移動させる第２ピストン−シリンダユニットと、該第１及び第２ピストン−シリンダユニットの各シリンダ孔内で各ピストンを変位させるために第１及び第２ピストン−シリンダユニットの各シリンダ孔に圧力媒体を導く導管手段であって、該導管手段の一部が、該圧力媒体を、第１ピストン−シリンダユニットのシリンダ孔と、第２ピストン−シリンダユニットのシリンダ孔との間で連通させている導管手段とを含むことを特徴とする。
【０００５】
本発明は、該第２ピストン−シリンダユニットと該導管手段とを設けたことによって、単純な空気圧シーケンス制御を用いることにより、該閉鎖板をその平面内で変位させること及び該閉鎖板を該開口へ移動させて該開口を密閉することを達成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、好適な実施例に関する後述の詳細な説明を読むことにより、本発明の特徴及び目的がより明らかになり、本発明自体が最も良く理解される。
【０００７】
図１には、タンクの壁１（詳細には示されていない）、本発明による閉鎖装置３を用いて密閉可能な開口２が概略的に示されている。該閉鎖装置３は、ネジ等の適切な手段によって該壁１に固定されるハウジング４を有している。該ハウジング４は、上孔部７とこれより直径の大きい下孔部６との２段のシリンダ孔８を備える第１ピストン−シリンダユニット５を含んでいる。「上」及び「下」の用語は該図面上での各部の位置に対応して使用する。ピストン９は直径のより大きい孔部６内において変位する。該ピストン９の両側にはそれぞれ、異なる直径を有する２つのピストンロッド１０と１１とが設けられている。該ピストンロッド１０，１１の直径は、ピストン９の上面Ｆ１がその下面Ｆ２より小さいように、これらＦ１：Ｆ２の比を約３：４又は０．７５に等しくするように選択されている。第１ピストン−シリンダユニット５は、明白なので特に示さない従来の密封体を有する。該密封体は、ピストンロッド１０，１１の案内手段の中又は上と共に、ピストン９上に設けられる。同じものが以下に詳述する第２ピストン−シリンダユニット１２にも採用されている。ピストンロッド１１は、ピストン９の各ストローク時のピストン９の各位置においてハウジング４内に残っている。ピストンロッド１０はハウジング４から下方へ突出して、その下端に接する第２ピストン−シリンダユニット１２を移動させる。第２ピストン−シリンダユニット１２は、異なる直径を有し且つ内部でピストン１６，１７がそれぞれ変位する２つのシリンダ孔１４，１５を備えたハウジング１３を有している。２つのピストン１６，１７は、孔１４と１５とを分けている中間壁１９を貫通して延びる共通のピストンロッド１８によって連結されている。ハウジング１３から突出するピストンロッド１８の一端には、環状の密封面を設けられた閉鎖板２０が配設されている。ピストン１６と１７はそれぞれ異なるピストン作用面Ｆ３とＦ４を有しており、Ｆ３：Ｆ４の比は約１：２又は０．５である。
【０００８】
ピストン−シリンダユニット５と１２は共に、圧力媒体導管２１を通して送られる圧力媒体（圧縮空気）の作用を受ける。圧力媒体導管２１はシリンダ孔８の孔部６にまで延びて、その中へピストン作用面Ｆ１の上で開口している。ピストン９とピストンロッド１０は、ハウジング１３全体を貫通して延び且つ作用面Ｆ３の位置でシリンダ孔１４の中へ開口する長孔２３によって貫通されている。枝導管２４は圧力媒体導管２１に接続されている。枝導管２４はシリンダ孔８の孔部６の下部へ開口している。孔部６は、ピストンロッド１０に形成された第２の長孔２６を経由して、第２ピストン−シリンダユニット１２のシリンダ孔１５に連通している。シリンダ孔１５内において、第２の長孔２６はピストン作用面Ｆ４の側に開口している。バルブ２５のスプールの両方の位置が図１に示されている。図１に示された位置、すなわち該閉鎖装置の開口位置において、枝導管２４を通じて流れる圧力媒体はピストン９の面Ｆ２及びピストン１７の面Ｆ４に作用する。全ての枝導管及び全ての孔の内部の圧力は同じに維持され、閉鎖装置の諸要素は図面に示された位置を占める。
【０００９】
図１に示されたように、ピストン９，１６，１７は同一圧力を受けている。前述したピストン面Ｆ１とＦ２及びＦ３とＦ４の比に従って、ピストン９，１６，１７は図１に示された位置で保持される。
【００１０】
スプールバルブ２５の位置が変化したとき、導管２１内で圧力が維持されている間、枝導管２４は大気中へ排気している。面Ｆ１とＦ２とに作用する圧力が等しくなるまで、面Ｆ２に作用する圧力は減少する。その結果、面Ｆ２に作用するより大きな圧力が面Ｆ１に作用するのに従ってピストン９は下方へ移動し、閉鎖装置は図２に示された位置を占める。このとき、第２ピストン−シリンダユニット１２のピストン１６と１７は図１と同じ位置を占めている。ピストン９が下方へ移動するとき、その下の体積が減少する。ピストン−シリンダユニット１２の孔１４と１５の圧力差がピストン９の下方への移動により生じて、閉鎖板２０は図１と同じ位置に維持される。ピストン９がその下端の位置に達したとき、図２に示すように、面Ｆ４に作用する孔１５内の圧力が枝導管２４を排気した結果として減少し、ピストン１６は、導管２１内の圧力に従って左方に移動して、閉鎖板２０を開口２が密封されている図３に示された位置に変位させる。開口２が密封されるとき、枝導管２４は排気される。
【００１１】
開口２を開口することが必要なとき、スプールバルブ２５は図１に示された位置にされる。圧力媒体（空気）は、枝導管２４を通じて流れ、前記のピストン面の比に従って、ピストン１７を閉鎖板２０と共に右方へ移動させ、またピストン９を上方へ移動させて、図１に示された最初の位置に移動させる。
【００１２】
上記の構造では、ピストン９と１７の面Ｆ２とＦ４がそれぞれ圧力媒体によって作用される圧力を択一的に受けるように構成されており、且つ、それらに作用する一定の反作用力は、ピストンが圧力媒体の作用を択一的に受けたとき、一方で閉鎖板２０をその平面又は開口２の平面と平行に変位させ、他方で閉鎖板２０をその平面又は開口２の平面と垂直に変位又は上昇させることが適時に順次に続くように選択されている。それによって、望ましい空気圧シーケンス制御が非常に小額の費用で且つ単純な２位置スプールバルブを用いて達成される。
【００１３】
図１乃至３に示された実施形態では、ピストン９，１６の圧力受容面Ｆ１，Ｆ３はそれぞれ一定の空気圧を受けている。基本的に、これらの面に圧力を加えるためにはヘリカルスプリング等のスプリングを使用することが可能であり、該スプリングはそれらの作動範囲内でできるかぎり均一に一定なスプリングとして形成することができる。
【００１４】
既に上述したように、図１乃至３に示された実施形態では、ハウジング４はタンクの壁１に固定されている。
【００１５】
図４には、ピストン９のピストンロッド１０がその一端を壁１から突出したブラケット２７に固定させた本発明による閉鎖装置の実施形態が示されている。この実施形態では、唯一のハウジング２８が設けられており、その内部にピストン−シリンダユニット５と１２の両方が配設され、また２つのシリンダ孔の軸が互いに垂直に延びている。それ以外については、閉鎖装置の作動回路の配置は図１乃至３に示された実施形態のものと実質的に同じであり、その作動は図１乃至３に示された装置のものと類似する。図４に示された装置の諸要素は図１乃至３に示された装置の諸要素に対応する同じ符号で示されている。
【００１６】
両実施形態において、閉鎖装置は概略的に示されている。実際の実施形態は、閉鎖板の大きさに応じて、互いに平行に連結されたより多くのピストン−シリンダユニットを含むことが可能である。
【００１７】
本発明は好適な実施形態に対応して示され記載されたが、それらの様々な変形例が当業者において明白であり、従って、本発明は前記開示した実施形態やその詳細に限定されるものではなく、それらから逸脱したものも請求の範囲の趣旨及び範囲内で可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のタンク又は導管の閉鎖装置の開口位置における垂直な長手方向の横断面を概略的に示した図。
【図２】本発明の第１実施形態のタンク又は導管の閉鎖装置の閉鎖位置における垂直な長手方向の横断面を概略的に示した図。
【図３】本発明の第１実施形態のタンク又は導管の閉鎖装置の密封位置における垂直な長手方向の横断面を概略的に示した図。
【図４】本発明の第２実施形態のタンク又は導管の閉鎖装置の開口位置における垂直な長手方向の横断面を概略的に示した図。
【符号の説明】
１・・壁、２・・開口、３・・閉鎖装置、４・・ハウジング、５・・第１ピストン−シリンダユニット、８・・シリンダ孔、９・・ピストン、１０，１１・・ピストンロッド、１２・・第２ピストン−シリンダユニット、１３・・ハウジング、１４，１５・・シリンダ孔、１６，１７・・ピストン、１８・・ピストンロッド、１９・・中間壁、２０・・閉鎖板、２１・・導管、２３，２６・・長孔、２４・・枝導管、２５・・バルブ、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４・・ピストン作用面

Claims

タンク又は導管の開口の閉鎖装置において、
該開口の形成された壁に押圧されるように該開口の平面と実質的に垂直に該開口へ向かって及び該開口から離れるように移動可能であって、該開口から間隔を置いた位置で該開口の平面と実質的に平行に変位可能である該開口の閉鎖板と、
該閉鎖板を該開口の平面と平行に変位させ、シリンダ孔と該シリンダ孔内で変位可能な少なくとも一つのピストンとを備えたハウジングを有する第１ピストン−シリンダユニットと、
該閉鎖板を該開口の平面と垂直に該開口へ向かって及び該開口から離れるように移動させ、且つシリンダ孔と該シリンダ孔内で変位可能な少なくとも一つのピストンとを有し、且つ該閉鎖板に接続されて該閉鎖板を該開口の形成された該壁に向かって及び該壁から離れるように移動させる第２ピストン−シリンダユニットと、
該第１及び第２ピストン−シリンダユニットの各シリンダ孔内で各ピストンを変位させるために第１及び第２ピストン−シリンダユニットの各シリンダ孔に圧力媒体を導く導管手段であって、該導管手段の一部が、該圧力媒体を、第１ピストン−シリンダユニットのシリンダ孔と、第２ピストン−シリンダユニットのシリンダ孔との間で連通させている導管手段とを含むことを特徴とする閉鎖装置。
更に、前記第１ピストン−シリンダユニットのピストン及び第２ピストン−シリンダユニットのピストンの各一側に実質上一定の圧力を作用させる加圧手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の一方及び前記第２ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の一方が、一定圧力を有する圧力媒体の作用を受けることを特徴とする請求項１記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の他方及び前記第２ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の他方が、可変な圧力媒体の作用を受けることを特徴とする請求項３記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の圧力受容面の大きさが異なることを特徴とする請求項４記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンの一側の圧力受容面が反対側の圧力受容面よりも小さく、前記第２ピストン−シリンダユニットのピストンの一側の圧力受容面が反対側の圧力受容面より小さいことを特徴とする請求項５記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンの両側に直径の異なるピストンロッドが設けられ、該ピストンの両側の圧力受容面の比が０．７５に等しいことを特徴とする請求項１記載の閉鎖装置。
前記第２ピストン−シリンダユニットは、２つのシリンダ孔と、該各シリンダ孔内で変位可能であって直径の異なる２つのピストンとを有し、該２つのピストンは、該２つのシリンダ孔を分ける中間壁を貫通して延びる１つのピストンロッドによって連結されていることを特徴とする請求項１記載の閉鎖装置。
前記２つのピストンの直径の比が０．５に等しいことを特徴とする請求項８記載の閉鎖装置。
前記第２ピストン−シリンダユニットは、中間壁によって分けられる２つのシリンダ孔と、該中間壁を貫通して延びる１つのピストンロッドによって連結され、該各シリンダ孔内で変位可能な２つのピストンとを有しており、該２つのピストンは直径が異なり、それらの直径の比は０．５に等しいことを特徴とする請求項７記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンは、その両側に直径の異なるピストンロッドを有しており、前記第２ピストン−シリンダユニットは、中間壁によって分けられる２つのシリンダ孔と、該中間壁を貫通して延びる１つのピストンロッドによって連結され、該各シリンダ孔内で変位可能な２つのピストンとを有しており、該２つのピストンは異なる直径を有し、それらの直径の比の値は第１ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の直径の比の値よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の閉鎖装置。
前記第１ピストン−シリンダユニットの両側に設けられた前記ピストンロッドの一つに、前記第１ピストン−シリンダユニットのシリンダ孔を前記第２ピストン−シリンダユニットの２つのシリンダ孔に連通させる２つの長孔が設けられていることを特徴とする請求項１０記載の閉鎖装置。
前記第１及び第２ピストン−シリンダユニットが共通のハウジング内に配置され、前記第１及び第２ピストン−シリンダユニットのシリンダ孔の軸が互いに垂直に延び、前記第１ピストン−シリンダユニットのピストンの両側に設けられた２つのピストンロッドの一つが固定的に保持されていることを特徴とする請求項１記載の閉鎖装置。
前記閉鎖板を前記開口の平面と平行に変位させることと、前記閉鎖板を前記開口の平面と垂直に前記開口へ向かって及び離れるように移動させることとが、順次に適時に達成されるように、前記第１及び第２ピストン−シリンダユニットのピストンの両側の圧力受容面の大きさ並びにそれらに作用する圧力が設定されることを特徴とする請求項５記載の閉鎖装置。
前記導管手段は、前記閉鎖板を前記開口の平面と平行に変位させることと、前記閉鎖板を前記開口の平面と垂直に前記開口へ向かって及び離れるように移動させることとが、順次に適時に達成されるように、前記第１及び第２ピストン−シリンダユニットのピストンに可変な圧力媒体を択一的に作用させる２位置スプールバルブを含むことを特徴とする請求項１４記載の閉鎖装置。