自动升降柱装置及系统 【技术领域】
本发明涉及一种建筑物的桅柱或柱，特别涉及一种伸缩式的建筑物桅柱。
背景技术
从埋在地里的存放管中将升降柱拉出地面，并将拉出地面的多根升降柱用链子相连，从而可将一块地面围起来。
上述的传统升降柱，在不使用时，收入埋在地下的存放管中；使用时，用人手从该存放管中拖出地面。如果仅有两三根柱的话，倒不是很麻烦，倘若超过这个数量，一根一根地去竖柱、收柱则很费事。
【发明内容】
本发明目的是提供一种装在埋于地下的存放管中的升降柱可自动升降从而实现自动收入和拉出的装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种自动升降柱装置，圆筒状的升降柱插在圆筒状存放管内，升降柱可在存放管内作滑动升降运动。升降柱的底部与存放管的内壁之间形成变压室。在该存放管上设有变压室与外界连通的导流孔，从该导流孔导入流体使变压室增压，从而使升降柱产生上升运动，从该导流孔吸出流体，使变压室减压，从而使升降柱产生下降运动。
在该升降柱装置内，若向变压室供给气体或液体之类的流体则升降柱在变压室的加压作用下产生上升运动，则被拉出地面，又或从变压室吸出流体，则升降柱在变压室的减压作用下产生下降运动后，收入埋在地下的存放管内。从而，使得原本要一根一根地用人手将升降柱从存放管内拉出或收入的作业可以省去，同时，因为本装置不使用让升降柱上下运动的马达(电因素)，又不需要使用机械来实现升降柱的上下运动(机械因素)，使得屋外易受雨水影响的设施少故障，动作的可靠程度高地升降柱也得以实现。另外，假使雨水顺着存放管与柱之间的间隙流入变压室也无妨碍。因吸引流体时，管内的雨水也会被同时吸出，存放管内不会浸满水。
在上述的升降柱装置中，可使升降柱对存放管的相对上升至一定位置后停止并锁定，本发明的升降柱装置的锁定机构如下，升降柱的周壁上开有贯通的挂扣孔，挂扣孔与存放管内侧面上设置的悬挂凹部对接，该对接是通过可以挂上的挂靠件以及使该挂靠件向挂入方向运动使其挂入挂扣孔和悬挂凹部的推动装置来实现挂接的。
依靠上述锁定机构，挂靠件跟随升降柱上升到存放管的悬挂凹部的高度时，受到推动装置的作用，通过挂扣孔挂入悬挂凹部，所以不需要借助人手，亦可将升降柱自动锁定在存放管的某个位置上。
为使升降柱不借助人手亦可锁定在存放管的某个位置上，本发明的升降柱装置中的具体结构如下，与升降柱底端面相对的设有既可以接近升降柱并向上方移动，又对变压室构成气密状态或液密状态的密封装置，升降柱的底端面设有滑动块；由变压室加压产生上升运动的滑动块与升降柱的底端面的上升状态一起产生连动，挂靠件向挂入方向即升降柱的外侧面突出；存放管上的悬挂凹部与升降柱的挂靠件之间有允许挂入的锁定推动装置。
为使升降柱不借助人手亦可实现不将其锁定在存放管的某个位置上，本发明的升降柱装置中的具体结构如下，与升降柱底端面相对的设有既可脱离升降柱并向下方移动，又对变压室构成气密状态或液密状态的密封装置；升降柱的底端面设有滑动块；由变压室减压，产生下降运动的滑动块与升降柱的下降状态一起产生连动，挂靠件向脱挂方向即升降柱的内侧面收入，存放管上的悬挂凹部与柱的挂靠件之间有松脱挂靠的限制锁定装置。
并且，本发明还提供如下的自动升降柱系统。也就是说，可提供利用上述任何一根升降柱的升降柱系统。即本发明所述的系统包括将吸入端流入的流体又从吐出端排出的流体供给装置；连能吸入端及吐出端的主管通路；连通主管及存放管变压室的导流孔的支管通路；及流体通路第一转换装置，该装置设在支管通路与流体供给装置的吸入端相连的管路上，在升降柱上升时，开放流体供给装置的吸入端，升降柱下降时，将流体供给装置的吸入端与支管连通；还有流体通路第二转换装置，该装置设在支管通路与流体供给装置的吐出端相连的管路上，在升降柱上升时，将流体供给装置的吐出端与支管连通，升降柱下降时，开放吐出端。
该自动升降柱系统结构极为简易，靠三通阀及其控制装置，可实现流体通路第一转换装置和第二转换装置，并依靠该转换装置实现升降柱的自动升降动作。流体为空气，流体供给装置为风机，流体通路第一转换装置为连通主管、风机的吸入端和外界的三通阀，流体通路第二转换装置为连通主管、风机的吐出端和外界的三通阀。
若采用电动马达作为动力源来驱动升降柱，则可能因屋外装置受雨侵而发生故障，而本发明的自动升降柱系统则因升降柱的驱动源是气体或液体之类的流体，不需要电气要素和机械要素等可能导致故障多发的驱动源，所以，就算设置在易受雨水影响的屋外，其系统的动作可靠性也极高。另外，若需设置众多的升降柱装置，各升降柱不必单配驱动源，只需将流体供给装置与各升降柱的流体流通配管相连即可，系统结构简单，施工也容易。
并且，上述自动升降柱系统所使用的流体供给装置，比如说可使用抽气、排气风机，或使用空压机。
【附图说明】
图1为本发明的自动升降柱装置的一种实施例的内部构造示意图；
图2为图1的A-A剖面放大图；
图3为图2的B-B剖面图；
图3为图2的A-A剖面放大图；
图4为图1所述的自动升降柱装置的内部构造升到最高状态的剖面放大图；
图5为图1所述的自动升降柱装置所构成的自动升降系统的模式图；
图6a为本发明的自动升降柱装置的另一种实施方式的上升过程的剖面放大图；
图6b为图6a的下降过程的剖面放大图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：
升降柱装置1的构成如图1所示：升降柱装置1包括圆筒状的存放管2和同样成圆筒状的升降柱3，空气作为“流体”介质使升降柱3升降。其中，存放管2包括尼龙制的圆筒状本体管21、接装在管21上端的管22和套在管22外部的管套23，还有设在上部管22内侧的升降柱插入导引24。
本体管21的下端作为气密状态固定在底板21a上，并且底板21a上用螺栓连接有一块基础板21b，基础板21b上还设有O型环21c，保证本体管21内的空气不会从底板21a的连接面泄漏。另外，在本体管21的下端设有导流孔21d，导流孔21d外侧连接有接头管21e，此处，通过配管4连接作为“流体供给装置”的送风机5(如图5中所示)。
在上部管23的上端外围装有法兰盘22a，在法兰盘22a上方装设有外盖25，外盖25的内周面和升降柱3的外周面之间装有配合的有弹力的密封件25a，外盖板25和密封件25a用以减少垃圾、泥沙、雨水的侵入。
插入导引24的结构为：插入导引24的内壁面设有若干凸起，形成一个突起的内壁面，其下端面24a是升降柱3上升的界限，插入导引24的内壁面下部设有悬挂凹部24b。
并且，取掉外盖板25和法兰盘22a的同时，拔出插入导引24，通过这样简单的作业就可以将升降柱3从存放管2拔出，维修方便。
升降柱3的上端设有方便装取的盖31a，它装在柱本体31上。另外，柱本体31如图2至3所示：其下端被焊接在装有环状缓冲垫32a的连结环材32上，连接环材32通过螺栓接在底板33的外周上。
底板33的中部设有上下方向的导通孔33a，活塞柱34可自由滑动升降并贯通导通孔33a中。活塞柱34的下段的外周面与本体管1的内周面进行弹性贴接，活塞柱34下方通过螺栓连接在滑板35上，该滑板35上装有使其下方保持气密状态的垫片35a，并且，垫片35a的贴接处的下方的内部空间形成变压室36。
另外，活塞柱34的上端装设有限位块37，限位块37由水平方向的底面板37b和装设在底面板上的竖直方向的两个侧面板37a构成，底面板37b底面与活塞柱34上端焊接，两个侧面板37a上设有梯型开口37c。
定位块38为用螺栓固定在底板33上的定位装置，如图3所示，包括基板38a和基板两端的安装柱38b，基板38a装设在限位块37的两个侧面板37a之间，安装柱38b用螺栓装在底板33上。定位块38与限制块37可上下方向相对运动。定位块38的基板38a两端的中部均设有空腔，其中装有锁定销38c和推动锁定销38c插入本体管31上的挂扣孔31b的弹簧38d，锁定销38c的内端部设有容置弹簧的收进凹部38e。
在定位块38上对应于限位块37的侧面板37a上的梯形开口37c的斜边37d的位置设有腰形孔38g，锁定销38c上对应于腰形孔38g位置设有贯穿插入腰形孔38g及梯形开口37c的销柱38f，并因弹簧38d的作用，销柱38f就会时常与梯形开口部37c的斜边部37d保持接触状态。
下面对上述结构的自动升降柱1的动作进行说明。将升降柱3按图1的实线所示的状态上升至用双点划线所示的状态，首先通过管接头21e向变压室36持续供给空气。于是，变压室36内被加压，由此，滑板35受到向上的压力而上升。滑板35带动活塞34进而推动底板33上面的限位块37的底面板37b的上面与限位块38的基板38a的底面接触，升降柱3则持续上升。
这里，对锁定销38c的动作加以说明。如上所述，限位块37的底面板37b的下端面在离开底板33的上端面前，锁定销38c因弹簧38d的作用，呈现出从挂扣孔31b往升降柱3外伸出的态势。如图1及图3所示，销柱38f与斜边部37d的上部接触，因此，不能从挂扣孔31b伸出。并且，如上所述，限位块37的底面37b的下端面离开底板33的上端面后，限位块37相对于定位块38往上升。因此，定位块38的销柱38f与限位块37的斜边部37d的下部贴接。并且，最终，在底面板37b的上端面与定位块38的基板38a的下端面接触时，如图1及图4所示，销柱38f往斜边部37d的最下端移动，因此，使得锁定销38c从挂扣孔31b伸出的长度最长，便有可能与存放管2的悬挂凹位24b相挂接。
如上，升降柱3持续上升，连接环材32的缓冲垫32a与柱插入导引24的下端部24a接触，则升降柱3不能再升高。此时，锁定销38c嵌入插入导引24的悬挂凹部24b中。升降柱3的上升状态对存放管2锁定。在该锁定状态下，停止供气，升降柱3也处于锁定状态。
那么，要使该锁定的升降柱3下降，则把原来供给变压室36的空气吸出。于是，变压室36内本来是气密密封的，空气被吸出后形成减压，由该减压作用使滑块35、活塞柱34、限位块37一起下降，与此同时，销柱38f往斜边部37d的上侧移动并贴接。这样一来，锁定销38c从挂扣孔31b伸出的长度渐渐缩短，便解除了对悬挂凹部24的锁定。并且，若持续吸出变压室36内的空气，则升降柱3最终会回到如图1的实线所示或图3所示的状态，并收回到存放管2内。
另，在上述自动升降柱1装置的实施例中，若有某中原因导致即使抽出变压室36内的空气，也不能解除锁定销38c对悬挂凹部24b的锁定时，本装置设有紧急解除机构，可使柱升降3下降。在这种情况下，把柱本体31上的盖31a取下，用长棒将限位块37的侧面板37a的顶部往下压则可。这样，可以手动方式解除锁定状态，将升降柱3降入存放管2内。
图5所示的为利用上述自动升降柱装置1的自动升降柱系统的一种实施形态，包括多根升降柱装置1；上述的存放管3埋在地面g以下，还有埋在地下的配管4作为“流体供给装置”以及为升降柱装置1输送空气的风机5。风机5的吸引端和吐出端通过主管路41连接。该主管路41与各升降柱1的管接头21e(参照图1)的支管42连接。“第1流路转换装置”用的三通阀43，接在风机5的吸引端、主管路41和大气之间，“第2流路转换装置”用的三通阀44接在支管路42、风机5的吐出端和大气之间。
下面，对该自动升降柱系统的动作进行说明。各升降柱装置1的动作已经说明过，为避免重复，在此省略。在图5中，已示意升降柱装置1的升降柱3的上升状态，首先，对升降柱3的下降动作进行说明。要使升降柱3下降，应将三通阀43接在风机5的吸引端和主管路41上，将三通阀44接在风机5的吐出端和大气中。在这种状态下开动风机5，则各升降柱装置1的变压室36内的空气通过支管路42和主管路41，再通过三通阀43被风机5吸出后，通过三通阀44排到大气中。这样将空气吸出的过程中，如前所述，各升降柱装置1中的升降柱3则自动下降。
相反，要将下降状态的升降柱3往上升，则可将三通阀43接到风机5的吸引端和大气，将三通阀44接到风机5的吐出端和支管路42上。在此状态下开动风机，通过三通阀43把大气中的空气吸进到风机5的吸引端。并且，从吐出端出来的空气通过三通阀44和支管路42，被送到各升降柱装置1的变压室36。如此供给空气后，如前所述，则使升降柱3自动上升。
在此，顺便谈谈，上述的自动升降柱系统的多姿多彩的利用。如图1至图5所示的升降柱装置1的形状是将多根柱立于地面，用链子将柱连在一起，或表示一个用地区域的界线，或将一块地方围起来，这在城镇中经常见到。不仅这些，比如有时以时间来区分，改变道路的中线时，利用软质的橡胶制的短柱来当升降柱装置1的升降柱3，使其自动升降。从而改变道路的中线。或网球场上张网用的支柱，或在庭院中练习打高尔夫球时接球的网柱，均可采用上述的自动升降柱系统。
关于上述升降柱装置1的升降柱3，也可做成图6所示的那样的升降柱3。因与图1所示的升降柱1有相同的构成要素，重复部分则省去不再说明。
升降柱3所使用的连接环材32的下端，有环状的密封材料32b，以该密封材料32b为界，其下方的内部空间构成气密变压室36。连接环材32上用螺栓固定在底板33中，其底部有用螺栓紧固的橡胶板33b，橡胶板33b还固定在插通底板33上的导孔33a的活塞柱34的下端。活塞柱34的上端活动装有两个定位块38，定位块38可以连接点为轴心上下摆动。两个定位块38外端部设有空腔38e，其中装有锁定销38c和向外推动锁定销38c插入柱本体31上挂扣孔31b中的弹簧38d。
在使升降柱3从存放管2中上升时，通过存放管2的本体管21上连接的管接头21e，可持续向变压室36的室内供给空气，于是，升降柱3就如图6a所示，在增压作用下上升。并且，如图6a的状态能保持升势，则锁定销38c就会挂入悬挂凹部24b，则升降柱3自动锁定在存放管2的某个位置上。
另一方面，要解除该锁定状态，则通过前述管接头21e将变压室36的空气吸出。于是如图6b所示，由于受到减压作用，橡胶板33b的中间部分向下方挠变，伴随该变形，活塞柱34则下降，于是定位块38呈“Y”字形摇动。锁定销38c则从悬挂凹部24b脱离。则锁定自动解除。并且，该锁定解除后，继续吸出空气的话，升降柱3则自动收到存放管内。
若因某种原因，吸出变压室36内的空气后，锁定亦不解除时，从柱本体31的上端取下盖31a，用长棒把活塞柱34的顶部向下按。这样，可用手动方式将锁定销38c对悬挂凹部24b的锁定解除，并收入存放管内。
在上述自动升降柱系统中，关于“流体供给装置”列举了使用风机5的方式，另外，使用压缩机方式亦可。还在上述实施形态中，关于“流体”举例了空气，但亦可使用其它气体或水之类的液体。将液体作为“流体”使用时，则将上述自动升降柱系统的实施形态中，接在大气上的三通阀43、44接在流体的贮存罐上则可。
上述升降柱装置1只列举了升降柱3仅上升一级的单级式形态，实际上升降柱3可以是多级式上升的形态。
若使用本升降柱装置，则可不借助于人手自动升降存放管中的升降柱。并且不使用电动马达等的电气因素，也不使用靠电动马达驱动使柱升降的机械因素，而是利用流体来达到使柱升降的目的，所以，就算在室外也不会因为雨水的影响而导致故障发生。即使雨水顺着存放管与柱之间的间隙流进变压室内，也会在吸引流体时，将雨水同时吸出，存放管内不会积水。
另外，本发明的自动升降柱系统在上述升降柱效果的基础上，结构仅由升降柱、流体供给装置和所需的配管构成，容易施工，投资成本也不高。