JP2002540369A - 流動する媒体の制御デバイス - Google Patents

流動する媒体の制御デバイス

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    • Y10T137/87225—Fluid motor

Abstract

(57)【要約】 【課題】流動する媒体の制御デバイス 【解決手段】この発明は、流動する媒体、特に、吸気ヘッド等に関連する吸気を制御するデバイスに関する。弾性的に変形可能な素材から作られる閉鎖部材、特に、ダイアフラム(１７，１８)は、弁ハウジング(１０)内に配置され、付勢ライン(１４，１５)を介して、圧縮空気の作用を受けて閉鎖位置に移動する。ダイアフラム(１７，１８)が開放位置に移動されるとき、閉鎖側とは反対側に真空が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、流動する媒体の制御デバイス、すなわち、弁アパーチャーのため
に弁ハウジング内部で移動することができる閉鎖部材と、弁ハウジングに隣接す
るライン、特に、(真空)ポンプに導かれる供給ラインと消費体(consumer)ライン
、すなわち、消費体に導かれる吸気ラインとを備える、特に、真空弁に関する。
【０００２】 流動する媒体、特に、圧縮空気弁または真空弁は、多くの場合、弁ハウジング
内部で移動することができる剛性の閉鎖部材を備える。これは、習慣的に、一方
向に、例えば、閉鎖方向にばね負荷されている。その結果、開放と閉鎖の運動が
緩慢なので、短いサイクル時間が、長期間に亘って可能ではない。
【０００３】 設計と閉鎖部材の付勢が簡単で長期間に亘って有効である弁を提案することが
この発明の目的である。
【０００４】 この目的を達成するために、この発明の(真空)弁は、少なくとも、１つの閉鎖
部材が、弾性的に変形可能な形状の部材、特に、弾性ダイアフラムとして設計さ
れ、前記ダイアフラムは、圧力媒体の作用を受けることによって、弾性変形によ
って開放位置または閉鎖位置に移動される点に特徴を有する。
【０００５】 閉鎖部材としてのダイアフラムは、環状の周辺縁部に沿ってシール態様でクラ
ンプされ、圧力媒体、特に、圧縮空気の作用を受けて一方向にのみ変形され、弁
座に接することができる。
【０００６】 この発明の真空弁は、物品を持ち上げる吸気部材を備える持ち上げヘッドにお
ける空気を制御するために採用することが好ましい。この真空弁は、例えば、US
特許第5,666,786号に記載されるように、吸気持ち上げ機の個々の吸気ヘッドに
おける真空度を制御するために特に適切である。
【０００７】 この発明の特徴は、弁のパイロット化という概念にある。パイロット弁を使用
することは、 (２つの)ダイアフラムが切り換えられるとき、準大気圧が常に作
用することを可能にする。特定して言えば、両ダイアフラムは、それぞれ、準大
気圧によって開放位置に変形され、圧縮空気によって閉鎖位置に変形される。そ
の結果、弁の速い作用サイクルが可能である。
【０００８】 真空弁の有利な具体例によれば、ハウジング内に１つの流管に配置され、１つ
のダイアフラムが１つの閉鎖部材として、前記流管の両端部のそれぞれの専用に
供される。これらのダイアフラムには、圧縮空気が、(包装)機の中央圧縮空気供
給源から供給される準大気圧が。一方または他方のダイアフラムを付勢し、それ
によって生じる流管の一方または他方の端部を閉鎖する結果として、持ち上げヘ
ッドまたは吸気ヘッドに導かれる吸気ラインが、真空ポンプに接続されるか、ま
たは、吸気ヘッドのの吸気ラインが通気される。
【０００９】 この発明の別の細部は、弁の構造と作用モードに関する。その具体例を添付図
面を参照しつつ以下に詳細に説明する。
【００１０】 具体例の例示として図示される弁は、立方体の弁ハウジング１０を有する。こ
れは、その各側において供給ラインおよび付勢ラインと隣接する。弁ハウジング
の下側には、真空ポンプ１２に至る供給ライン１１が取り付けられており、した
がって、これは機能的表現で言えば吸気ラインである。１つの消費(consumer)ラ
イン、特定すれば、吸気ライン１３が、横断方向に延出する直立横方向面と隣接
し、好ましい具体例においては、包装用ロボットの(図示しない)吸気リフターの
吸気ヘッドに至る。弁のための付勢ライン１４、１５と閉鎖部材は、互いに反対
側にある(直立)横方向面に取り付けられる。これらは、圧縮空気のラインである
。上側の区域においては、１つの補償ライン１６が弁ハウジング１０に接続され
る。
【００１１】 閉鎖部材によってブロックされる通路アパーチャーまたは流路が弁ハウジング
１０内に形成される。これらの閉鎖部材は、今の場合、弾性的に変形可能な、す
なわち、伸張可能な材料、例えば、ゴムまたはプラスチックから作られるダイア
不ラム１７、１８の形態をなす。ディスク状のダイア不ラム１７、１８は、１つ
の外側縁部に沿ってシール態様でしっかりと固定される。内部の中央区域は自由
のまま残される。ダイアフラム１７、１８を付勢部材として付勢するために、ダ
イアフラム１７、１８は、１つの外側において流動圧力媒体、特定すれば圧縮空
気の圧力(矢印１９)の作用を受ける。その結果、問題のダイアフラム１８の膨張
変形が発生し、これが弁座２０または２１に接するに至る。丸い表面を備える環
の形態をなす弁座２０、２１は、ダイアフラム１７、１８によってすっかりシー
ルされる。ダイアフラム１７、１８を付勢する圧縮空気は、付勢ライン１４、１
５から供給され、図１には付勢ライン１５からダイアフラム１８に供給される。
【００１２】 弁ハウジング１０はコア部材２２と、２つの横方向のカバープレート２３、２
４を備える。カバープレートは、第一に、ダイアフラム１７、１８をコア部材２
２に固定することである。しっかりと固定するために、カバープレート２３、２
４とコア部材２２が、ダイアフラムのためのトングと溝の接続部２５を形成する
。
【００１３】 カバープレート２３、２４の区域においては、付勢ライン１４、１５が弁ハウ
ジング１０に(中心部で)接し、ダイアフラム１７、１８のための加圧側を形成す
る。
【００１４】 コア部材２２は、複数の流路とライン接続部を有する。供給ライン１１、吸引
ライン１３および補償ライン１６が、直接コア部材２２に隣接する。コア部材２
２の内部には、その中心部に流管２６が横断方向に形成される。供給ライン１１
を横断して配置される流管２６は、その両端部において、ダイアフラム１７、１
８に隣接する弁座２０、２１を形成する。消費ライン(consumer line)、特定す
れば、吸気ライン１３は、長手方向中心部において、通路部材２７を介して流管
２６と隣り合う(図４)。流管２６の両端部、言い換えれば、弁座２０、２１は、
ダイアフラムが弛緩されたとき、ダイアフラム１７、１８から離間するので、そ
れぞれの閉鎖部材が開いた位置においては、開放流路２８(図１)または２９(図
２)がダイアフラム１７、１８と流管２６の間に形成される。ハウジング内部に
おける流管２６の配置と設計がこのようである結果、１つの環状ダクト３０が流
管２６の外側に追加的に形成されており、この環状ダクトは、ダイアフラム１７
が閉鎖されて、補償ライン１６が供給ライン１１に接続されても自由なままであ
る(図２、３)。
【００１５】 ダイアフラム１７、１８の付勢は、パイロット弁３１によって制御されること
ができる。これは、４/２−方向切り換え弁(４/２−way valve)である。付勢ラ
イン１４、１５は、パイロット弁３１に接続される。更に、中心部の圧縮空気ラ
イン３２は、圧縮空気源、特に、機械側にある中心圧縮空気供給源からパイロッ
ト弁３１に導かれる。最後に、補償ライン１６もまた、パイロット弁３１に接続
される。
【００１６】 図１に示す位置においては、ダイアフラム１８用の付勢ライン１５がパイロッ
ト弁３１を介して圧縮空気ライン３２に接続される。ダイアフラム１８は、圧縮
空気(矢印１９)によって閉鎖位置に変形される。
【００１７】 パイロット弁３１のこの位置においては、付勢ライン１４は、補償ライン１６
に接続される。流路２８を介して、供給ライン１１への接続、したがって、真空
ポンプ１２への接続形成される。付勢ライン１４を介して、吸気圧力すなわち準
大気圧が、このようにして、ダイアフラム１７の外側に伝達される。その結果、
スイッチング作用、特定すれば、ダイアフラム１７が、閉鎖位置(図２)から開放
位置(図１)への復帰が自由な側の準大気圧によって補助される。
【００１８】 更に、図１に示す位置においては、消費ライン、言い換えれば吸気ライン１３
が、流管２６と流路２８とを介して、特定すれば、供給ライン１１を介して、準
大気圧源に接続される。この位置においては、したがって、吸気ヘッドが準大気
圧の作用を受ける。
【００１９】 パイロット弁３１を図２に示す位置に調節することによって、付勢ライン１４
は圧縮空気源、すなわち、圧縮空気ライン３２に接続される。ダイアフラム１７
は、隣接弁座２０に抗して押圧され、これと同時に、ダイアフラム１８が開放位
置に復帰してカバープレート２４に接触する。この開放作用は、付勢ライン１５
が、補償ライン１６と環状ダクト３０とを介して、真空ポンプ１２に接続される
、言い換えれば、ダイアフラム１８の後部に準大気圧が発生するという事実によ
って補助される。
【００２０】 ダイアフラム１８が開放される結果として、通気ポート３３−コア部材２２の
上側に設けられた−が露出される。これは、今や、流路２９と流管２６とを介し
て、消費ライン、言い換えれば、吸気ライン１３に接続される。したがって、こ
れは通気され、接続された吸気ヘッドは持ち上げられた物品を釈放する。
【００２１】 弁の設計および/または弾性的に変形可能な部材−ダイアフラム１７、１８−
の配置が、閉鎖側における閉鎖位置において、言い換えれば、弁座２０、２１に
面する側において、定常的に負荷がかけられるので、圧縮力が、付勢ライン１４
、１５からの圧縮空気によって作用される閉鎖力に反作用を及ぼすことがないこ
とを保証するという結果が得られる。 参照符号一覧 １０…弁ハウジング，１１…供給ライン，１２…真空ポンプ，１３…吸気ライ
ン，１４…付勢ライン，１５…付勢ライン，１６…補償ライン，１７…ダイアフ
ラム，１８…ダイアフラム，１９…矢印，２０…弁座…，２１…弁座，２２…コ
ア部材，２３…コアプレート，２４…カバープレート…，２５…トングと溝の接
続部，２６…流管，２７…通路部材，２８…流路，２９…流路，３０…環状ダク
ト。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (真空弁)の断面図。
【図２】 開位置または閉位置に切り替えられた図１の弁。
【図３】 図１の弁のIII−III面を通る垂直断面図。
【図４】 図１の弁のIV−IV面を通る水平断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロースラー、ブルカルト ドイツ連邦共和国、デー − 27337 ブ レンダー、リッツェンベルガー・ベーク 17 Ｆターム(参考） 3H056 AA07 BB32 CA08 CB03 CB07 CC06 CD03 DD04 GG02 GG14 3H066 AA01 BA17 BA38 3H067 AA28 BB03 BB14 CC60 DD04 DD12 DD33 EA25 FF11 GG03 GG21

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダイアフラム(１７，１８)は、どちらも、一方の側に作用す
    る圧縮空気によって変形されることが可能であり、弁座(２０，２１)に接する閉
    鎖位置においては、他方の側に準大気圧が作用する点に特徴を有し、 ダイアフラム(１７，１８)が、流動する媒体によって付勢される、 弁ハウジング(１０)と、弁アパーチャーのための可動閉鎖部材として、弾性ダ
    イアフラム(１７，１８)を備える弁。
  2. 【請求項２】 準大気圧源、特に、真空ポンプ(１２)を備える供給ライン(
    １１)は、準大気圧を弁ハウジング(１０)に接続されるのと同様に、吸気ライン(
    １３)に伝達するために、弁ハウジング(１０)に接続され、 準大気圧は、供給ライン(１１)によって伝達され、 反対側においては、圧縮空気が、ダイアフラム(１７，１８)を閉鎖位置に変形
    するために、関連するダイアフラム(１７，１８)に作用する点に特徴を有する請
    求項１記載の弁。
  3. 【請求項３】 流管(２６)は、弁ハウジング(１０)内部に形成され、 好ましくは、前記流管の両端部が、環状の弁座(２０，２１)として形成され、
    それぞれが、ダイアフラム(１７，１８)とは反対側の中心側に存在する点に特徴
    を有する請求項１または２記載の弁。
  4. 【請求項４】 流管(２６)は、少なくとも１つの流れのライン、特に、消費
    体ラインすなわち吸気ライン(１３)によって、横断軸線方向に隣接する点に特徴
    を有する請求項３または別の請求項の１記載の弁。
  5. 【請求項５】 ダイアフラム(１７，１８)が弛緩して後退したときに開放さ
    れる流れのチャンネル(２８，２９)は、流管(２６)と専用に供されたダイアフラ
    ム(１７，１８)の両端部の間に形成される点に特徴を有する請求項３または別の
    請求項の１記載の弁。
  6. 【請求項６】 補償ライン(１６)は、特に、流管(２６)の外側において流管
    (２６)の区域に延出する環状ダクト(３０)を介して、(真空)ポンプ(１２)に導か
    れる供給ライン(１１)に永久接続される点に特徴を有する請求項１または別の請
    求項の１記載の弁。
  7. 【請求項７】 下記の(ａ)(ｂ)(ｃ)にっ特徴を有する請求項１または別の請
    求項の１記載の弁。 (ａ)ダイアフラム(１７，１８)は、−交互に−圧縮空気の作用を受けることがで
    きる、 (ｂ)付勢ライン(１４，１５)は、圧縮空気を伝達するために各ダイアフラム(１
    ７，１８)の専用に供される、 (ｃ)圧縮空気は、付勢ライン(１４，１５)によって、弁座(２０，２１)から離間
    する側の関連するダイアフラム(１７，１８)に供給されることができ、 付勢ライン(１４，１５)は、(共通の)圧縮空気源に−圧縮空気ライン(３２)−
    好ましくは、パイロット弁(３１)を介して、接続される、
  8. 【請求項８】 消費体ライン、特定すれば、吸気ライン(１３)は、持ち上げ
    デバイスの吸気ヘッドに真空を供給するために流管(２６)に接続される点、およ
    び、 流管(２６)は、ダイアフラム(１８)が閉鎖され、ダイアフラム(１７)が開放さ
    れた位置において、真空ポンプ(１２)に向かって供給ライン(１１)に接続される
    点に特徴を有する請求項２または別の請求項の１記載の弁。
  9. 【請求項９】 それぞれの付勢ライン(１４，１５)を介してダイアフラム(
    １７，１８)の自由な側に作用する準大気圧は、前記付勢ライン(１４，１５)が
    、補償ライン(１６)を介して真空ポンプ(１２)に接続されるような態様で、パイ
    ロット弁(３１)の対応する位置によって、発生される点に特徴を有する請求項１
    または別の請求項の１記載の弁。
  10. 【請求項１０】 ダイアフラム(１８)の開放位置において、消費体ライン、
    特定すれば、吸気ライン(１３)は、弁ハウジング(１０)の通気ポート(３３)に、
    流管(２６)を介して接続される点に特徴を有する請求項２または別の請求項の１
    記載の弁。
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