JP2015215051A - Control valve - Google Patents

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阪本 安司
Yasushi Sakamoto
安司 阪本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control valve which can achieve improvement of reliability of an operation and reduction in cost, while achieving simplification of piping in an automatic measurement system and facilitation of maintenance.SOLUTION: A control valve 10 includes: a valve body 16 arranged in a body 15; a first actuator 20 connected to the valve body via a rotation support shaft 17 so that it can transmit power; and a second actuator 40 connected to the valve body via the first actuator and the rotation support shaft so that it can transmit power. The valve body 16 is provided so as to be switched in one position out of a fully closed position, an intermediate opening position and a fully open position by the rotation in a predetermined angle range around the rotation support shaft 17. The first actuator 20 is for switching the valve body 16 into the fully closed position or the fully open position, and the second actuator 40 is for switching the valve body 16 into the intermediate opening position.

Description

本発明は、流体の自動計量システムに装備される制御バルブに関する。   The present invention relates to a control valve equipped in an automatic fluid metering system.

従来、流体の自動計量システムとしては、図6に示すように、ポンプ1と計量タンク2との間に、大口径のバルブ3と小口径のバルブ4とを並列に配置してなるものが一般的である。   Conventionally, as an automatic fluid metering system, a large-diameter valve 3 and a small-diameter valve 4 are arranged in parallel between a pump 1 and a metering tank 2 as shown in FIG. Is.

この種の自動計量システムにおいて、ポンプ1から計量タンク2に目標量の流体を供給する場合には、先ず、図7に示すように、大径口のバルブ3を開き、小口径のバルブ4を閉じることにより、大きな流量でもって供給する。そして、目標量の90%程度になったとき、大口径のバルブ3を閉じ、小口径のバルブ4を開くことにより、小さな流量で供給し、目標量になったとき小口径のバルブ4を閉じることが一般的である。   In this type of automatic metering system, when supplying a target amount of fluid from the pump 1 to the metering tank 2, first, as shown in FIG. 7, the large-diameter valve 3 is opened and the small-diameter valve 4 is opened. By closing, it supplies with a large flow rate. Then, when the target amount is about 90%, the large-diameter valve 3 is closed and the small-diameter valve 4 is opened to supply at a small flow rate, and when the target amount is reached, the small-diameter valve 4 is closed. It is common.

ところが、前記従来の自動計量システムでは、配管が複雑になるという問題がある。また、流体が空気に触れると固まり易い塗料の場合、各バルブ3,4の流出側で塗料が堆積し、バルブ3,4の個数分メンテナンスが面倒であるという問題もある。   However, the conventional automatic weighing system has a problem that piping is complicated. In addition, in the case of a paint that tends to harden when the fluid comes into contact with air, there is a problem that the paint accumulates on the outflow side of each valve 3, 4, and maintenance is troublesome for the number of valves 3, 4.

一方、制御バルブとして、例えば特許文献1に記載されているように、全閉位置と全開位置の外に、中間開度位置を取り得るようにしたものが知られている。この制御バルブを、図6に示す如き口径の異なる2つのバルブ3,4の代わりに、ポンプ1と計量タンク2との間に配置することが考えられる。   On the other hand, as a control valve, for example, as described in Patent Document 1, a valve that can take an intermediate opening position in addition to a fully closed position and a fully open position is known. It is conceivable that this control valve is arranged between the pump 1 and the metering tank 2 instead of the two valves 3 and 4 having different diameters as shown in FIG.

しかしながら、前記従来の制御バルブは、制御でもって弁体を中間開度位置に停止させるものであるため、センサなどの機器を必要とし、その分コスト的に高くなり、また作動の信頼性にも欠けるという問題がある。   However, since the conventional control valve stops the valve body at the intermediate opening position by control, it requires a device such as a sensor, which increases the cost and the operational reliability. There is a problem of lacking.

特開2014−47853号公報JP 2014-47853 A

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題は、2つのアクチュエータを用いて弁体を全閉位置、中間開度位置及び全開位置のいずれかの位置に容易にかつ確実に切り換え得るように構成する。それにより、自動計量システムにおける配管の簡易化及びメンテナンスの容易化を図りつつ、作動の信頼性の向上及びコストの低廉化を図り得る制御バルブを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and its problem is to easily and reliably switch the valve body to any one of the fully closed position, the intermediate opening position, and the fully opened position using two actuators. Configure to get. Accordingly, an object of the present invention is to provide a control valve capable of improving the reliability of operation and reducing the cost while simplifying piping and facilitating maintenance in an automatic weighing system.

前記の課題を解決するため、本発明は、制御バルブとして、ボディ内に配置され、回転支軸回りの所定角度範囲内の回転により全閉位置、中間開度位置及び全開位置のいずれかの位置に切り換え可能に設けられた弁体と、前記弁体に前記回転支軸を介して動力伝達可能に連結され、前記弁体を全閉位置又は全開位置に切り換えるための第1のアクチュエータと、前記第1のアクチュエータ及び前記回転支軸を介して前記弁体に動力伝達可能に連結され、前記弁体を中間開度位置に切り換えるための第2のアクチュエータとを備える構成にする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is arranged as a control valve in a body, and is located at any one of a fully closed position, an intermediate opening position and a fully opened position by rotation within a predetermined angle range around a rotation support shaft. A valve body provided to be switchable to the valve body, a first actuator connected to the valve body through the rotation support shaft so as to be able to transmit power, and for switching the valve body to a fully closed position or a fully open position, A first actuator and a second actuator that is connected to the valve body through the rotation support shaft so as to be able to transmit power and switch the valve body to an intermediate opening position.

本発明の制御バルブによれば、弁体が全閉位置、中間開度位置及び全開位置のいずれかの位置に切り換え可能になっているため、流体の自動計量システムにおける配管の簡易化及びメンテナンスの容易化を図ることができる。しかも、弁体の位置切り換えが2つのアクチュエータによって容易にかつ確実に行われる上、位置切り換えためのセンサなどの機器を必要としないので、作動の信頼性の向上及びコストの低廉化に共に寄与することができる。   According to the control valve of the present invention, since the valve body can be switched to any one of the fully closed position, the intermediate opening position, and the fully opened position, the piping of the automatic fluid measurement system can be simplified and maintained. Simplification can be achieved. In addition, the position of the valve body can be easily and reliably switched by the two actuators, and equipment such as a sensor for position switching is not required, which contributes to the improvement of operation reliability and cost reduction. be able to.

図1は本発明の実施形態に係る制御バルブを装備した流体の自動計量システムのブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an automatic fluid metering system equipped with a control valve according to an embodiment of the present invention. 図2は前記制御バルブの全体構成を示す一部を切開した側面図である。FIG. 2 is a side view with a part cut away showing the overall configuration of the control valve. 図3は制御バルブが全閉位置に切り換えられときの図2のX−X線における断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 2 when the control valve is switched to the fully closed position. 図4は制御バルブが全開位置に切り換えられたときの図3相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 when the control valve is switched to the fully open position. 図5は制御バルブが中間開度位置に切り換えられたときの図3相当図である。FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 3 when the control valve is switched to the intermediate opening position. 図6は従来例を示す図1相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 図7は流体の自動計量システムにおける流量のタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart of the flow rate in the automatic fluid metering system.

以下、本発明を実施するための形態である実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments that are modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態に係る制御バルブを装備した流体の自動計量システムの全体構成を示す。この自動計量システムは、ポンプ1と計量タンク2との間に、本発明の一実施形態に係る1つの制御バルブ10を直列に配置してなる。   FIG. 1 shows the overall configuration of an automatic fluid metering system equipped with a control valve according to an embodiment of the present invention. In this automatic metering system, one control valve 10 according to an embodiment of the present invention is arranged in series between a pump 1 and a metering tank 2.

制御バルブ10は、図2に示すように、流体を制御するボールバルブよりなるバルブ本体11と、バルブ本体11の駆動部であるエア駆動式のアクチュエータ部12とからなる。バルブ本体11は、流入口13及び流出口14を有するボディ15と、ボディ15内に配置されたボール弁体16と、このボール弁体16の回転支軸として一端(下端)がボール弁体16に連結されたステム17とを備えている。ボール弁体16は、連通口18を有し、ステム17回りの所定角度(詳しくは90度)範囲内の回転により全閉位置、中間開度位置及び全開位置のいずれかの位置に切り換え可能に設けられている。全開位置は、ボール弁体16の連通口18がボディ15の流入口13及び流出口14と完全に一致する位置であり、全閉位置は、ボール弁体16の連通口18とボディ15の流入口13及び流出口14とが完全に一致しない位置である。中間開度位置は、ボール弁体16の連通口18がボディ15の流入口13及び流出口14と部分的に一致する位置である。   As shown in FIG. 2, the control valve 10 includes a valve main body 11 formed of a ball valve that controls a fluid, and an air-driven actuator unit 12 that is a driving unit of the valve main body 11. The valve body 11 includes a body 15 having an inlet 13 and an outlet 14, a ball valve body 16 disposed in the body 15, and one end (lower end) as a rotation support shaft of the ball valve body 16. And a stem 17 connected to each other. The ball valve body 16 has a communication port 18 and can be switched to a fully closed position, an intermediate opening position, or a fully opened position by rotation within a predetermined angle (specifically, 90 degrees) around the stem 17. Is provided. The fully open position is a position where the communication port 18 of the ball valve body 16 completely coincides with the inlet 13 and the outlet 14 of the body 15, and the fully closed position is the flow of the communication port 18 of the ball valve body 16 and the flow of the body 15. It is a position where the inlet 13 and the outlet 14 do not completely coincide. The intermediate opening position is a position where the communication port 18 of the ball valve body 16 partially coincides with the inlet 13 and the outlet 14 of the body 15.

アクチュエータ部12は、図3に示すように、ボール弁体16を全閉位置又は全開位置に切り換えるための第1のアクチュエータ20と、ボール弁体16を中間開度位置に切り換えるための第2のアクチュエータ40とからなる。第1のアクチュエータ20は、ボール弁体16にステム17を介して動力伝達可能に連結されている一方、第2のアクチュエータ40は、第1のアクチュエータ20及びステム17を介してボール弁体16に動力伝達可能に連結されている。   As shown in FIG. 3, the actuator unit 12 includes a first actuator 20 for switching the ball valve body 16 to a fully closed position or a fully opened position, and a second actuator for switching the ball valve body 16 to an intermediate opening position. And an actuator 40. The first actuator 20 is connected to the ball valve body 16 through the stem 17 so that power can be transmitted, while the second actuator 40 is connected to the ball valve body 16 through the first actuator 20 and the stem 17. It is connected so that power can be transmitted.

すなわち、第1のアクチュエータ20は、シリンダ21と、シリンダ21内に配置されたピニオンギヤ22と、シリンダ21内の軸方向に沿って配置されかつピニオンギヤ22と噛み合うラックギヤ23とを有している。ピニオンギヤ22は、ギヤ軸24を介してステム17に回転一体に連結されており、ピニオンギヤ22がギヤ軸24を中心に90度回転することにより、ボール弁体16が全閉位置又は全開位置に切り換えられるようになっている。尚、ギヤ軸24の両端は、図示していないが、シリンダ21に回転自在に支持されており、ギヤ軸24の一端(上端)は、図2に示すように、シリンダ21外にまで延出(延び出るように)されている。   That is, the first actuator 20 includes a cylinder 21, a pinion gear 22 disposed in the cylinder 21, and a rack gear 23 disposed along the axial direction in the cylinder 21 and meshing with the pinion gear 22. The pinion gear 22 is connected to the stem 17 via a gear shaft 24 so as to rotate integrally. When the pinion gear 22 rotates 90 degrees about the gear shaft 24, the ball valve body 16 is switched to the fully closed position or the fully opened position. It is supposed to be. Although not shown, both ends of the gear shaft 24 are rotatably supported by the cylinder 21, and one end (upper end) of the gear shaft 24 extends to the outside of the cylinder 21 as shown in FIG. (To extend).

第1のアクチュエータ20は、更に、ラックギヤ23の両端を支持した状態でシリンダ21内にそれぞれ摺動可能(接触して滑り動くこと可能)に配置された一対のピストン25,26を有している。シリンダ21内の空間は、一対のピストン25,26により3つの空間27,28,29に仕切られている。空間27は、一対のピストン25,26により挟まれた空間であって、ラックギヤ23などを収納している。空間28は、一対のピストン25,26のうちの一方のピストン26のラックギヤ23と反対側のエア室であり、空間29は、他方のピストン25のラックギヤ23と反対側のばね室である。   The first actuator 20 further includes a pair of pistons 25 and 26 that are slidable (contactable and slidable) in the cylinder 21 with both ends of the rack gear 23 supported. . The space in the cylinder 21 is partitioned into three spaces 27, 28 and 29 by a pair of pistons 25 and 26. The space 27 is a space sandwiched between the pair of pistons 25 and 26 and houses the rack gear 23 and the like. The space 28 is an air chamber on the opposite side of the rack gear 23 of one piston 26 of the pair of pistons 25, 26, and the space 29 is a spring chamber on the opposite side of the rack gear 23 of the other piston 25.

エア室28に対しては、図示していないが、シリンダ21に設けたエア給排口31を通してエア(詳しくは圧縮エア)が供給又は排出されるようになっており、ばね室29には圧縮コイルばね32がシリンダ21の端面部とピストン25との間に配置されている。そして、エア給排口31よりエア室28内にエアを供給すると一対のピストン25,26が圧縮コイルばね32を圧縮してばね室29を縮小する方向に移動する(図4参照)。この移動に伴う動力がラックギヤ23、ピニオンギヤ22及びギヤ軸24を介してステム17ないしボール弁体16に回転力として伝達され、ボール弁体16を全開位置に切り換える。また、エア給排口31よりエア室28内のエアを排出すると一対のピストン25,26が圧縮コイルばね32の付勢力によりエア室28を縮小する方向に移動する。この移動に伴う動力が同じくラックギヤ23、ピニオンギヤ22及びギヤ軸24を介してステム17ないしボール弁体16に回転力として伝達され、ボール弁体16を全閉位置に切り換える。尚、シリンダ21内における一対のピストン25,26の移動範囲は、シリンダ21の端面又は段差部56にピストン25又は26が接触することで規制されるようになっている。   Although not shown, air (specifically compressed air) is supplied to or discharged from the air chamber 28 through an air supply / exhaust port 31 provided in the cylinder 21. A coil spring 32 is disposed between the end surface portion of the cylinder 21 and the piston 25. When air is supplied into the air chamber 28 from the air supply / exhaust port 31, the pair of pistons 25, 26 move in a direction to compress the compression coil spring 32 and reduce the spring chamber 29 (see FIG. 4). The power accompanying this movement is transmitted as a rotational force to the stem 17 or the ball valve body 16 via the rack gear 23, the pinion gear 22 and the gear shaft 24, and the ball valve body 16 is switched to the fully open position. When the air in the air chamber 28 is discharged from the air supply / exhaust port 31, the pair of pistons 25, 26 move in a direction to reduce the air chamber 28 by the urging force of the compression coil spring 32. The power accompanying this movement is transmitted as a rotational force to the stem 17 or the ball valve body 16 through the rack gear 23, the pinion gear 22 and the gear shaft 24, and the ball valve body 16 is switched to the fully closed position. Note that the movement range of the pair of pistons 25 and 26 in the cylinder 21 is regulated by the piston 25 or 26 coming into contact with the end face of the cylinder 21 or the stepped portion 56.

一方、第2のアクチュエータ40は、シリンダ41と、シリンダ41内に摺動可能に配置されたピストン42と、ピストン42の中心線上を貫通した状態でピストン42に固定されたロッド43とを有している。第2のアクチュエータ40のシリンダ41は、第1のアクチュエータ20のシリンダ21のエア室28側に同一軸上に連接されており、この両シリンダ41,21の内部空間は、第2のアクチュエータ40のシリンダ41の端面部41aにより仕切られている。ロッド43の一端部は、シリンダ41の端面部41aを貫通して第1のアクチュエータ20のシリンダ21のエア室28側にまで延出されている。   On the other hand, the second actuator 40 has a cylinder 41, a piston 42 slidably disposed in the cylinder 41, and a rod 43 fixed to the piston 42 in a state of passing through the center line of the piston 42. ing. The cylinder 41 of the second actuator 40 is connected on the same axis to the air chamber 28 side of the cylinder 21 of the first actuator 20, and the internal space of both the cylinders 41 and 21 is the same as that of the second actuator 40. The cylinder 41 is partitioned by an end surface portion 41a. One end of the rod 43 extends through the end surface 41 a of the cylinder 41 to the air chamber 28 side of the cylinder 21 of the first actuator 20.

第2のアクチュエータ40のピストン42は、シリンダ41内を、第1のアクチュエータ20寄り(ピストン42のロッド43延出側)のばね室44と第1のアクチュエータ20と反対側(ピストン42のロッド43延出側と反対側)のエア室45とに仕切っている。ばね室44内には圧縮コイルばね46がシリンダ41の端面部41aとピストン42との間に配置されている。エア室45に対しては、図示していないが、シリンダ41に設けたエア給排口47を通してエア(詳しくは圧縮エア)が供給又は排出されるようになっている。そして、エア給排口47よりエア室45内にエアを供給するとピストン42がシリンダ41内をばね室44側に摺動する(図5参照)。これにより、ロッド43の延出端側(詳しくは後述するねじ軸51のストッパー部52)が第1のアクチュエータ20のエア室28を構成する一方のピストン26に当接し、ピストン26を押圧移動させてボール弁体16を全閉位置から中間開度位置に切り換える。   The piston 42 of the second actuator 40 passes through the cylinder 41 in the spring chamber 44 close to the first actuator 20 (the rod 43 extending side of the piston 42) and the opposite side of the first actuator 20 (the rod 43 of the piston 42). It is partitioned into an air chamber 45 on the side opposite to the extending side. A compression coil spring 46 is disposed in the spring chamber 44 between the end surface portion 41 a of the cylinder 41 and the piston 42. Although not shown, air (more specifically, compressed air) is supplied to or discharged from the air chamber 45 through an air supply / exhaust port 47 provided in the cylinder 41. When air is supplied into the air chamber 45 from the air supply / discharge port 47, the piston 42 slides in the cylinder 41 toward the spring chamber 44 (see FIG. 5). As a result, the extended end side of the rod 43 (more specifically, a stopper portion 52 of the screw shaft 51 described later) abuts on one piston 26 constituting the air chamber 28 of the first actuator 20, and the piston 26 is pressed and moved. The ball valve body 16 is switched from the fully closed position to the intermediate opening position.

第2のアクチュエータ40のロッド43は円管からなり、このロッド43の他端部は、シリンダ41内のエア室45からシリンダ41の端面部41bを貫通してシリンダ41外にまで延出されている。ここで、ロッド43の両端部は、それぞれシリンダ41の端面部41a,41bを貫通して設けられているが、この貫通部にはロッド43の摺動を円滑にするための摺動円滑部材48等が設けられている。   The rod 43 of the second actuator 40 is formed of a circular pipe, and the other end of the rod 43 extends from the air chamber 45 in the cylinder 41 to the outside of the cylinder 41 through the end surface 41b of the cylinder 41. Yes. Here, both end portions of the rod 43 are provided so as to penetrate the end surface portions 41 a and 41 b of the cylinder 41, respectively, and the sliding smooth member 48 for smooth sliding of the rod 43 in the through portions. Etc. are provided.

第2のアクチュエータ40は、更に、ボール弁体16の中間開度位置を微調整するための調整機構50を有している。調整機構50は、ロッド43内に貫通して配置されたねじ軸51をねじ送りするボールねじ機構からなる。この調整機構50は、図示していないが、ねじ軸51の外に、ロッド43側に設けられるナット及びねじ軸51のねじ溝内又は前記ナットのねじ溝内に配置される多数の剛球を有している。ねじ軸51の一端は、ロッド43の一端よりも第1のアクチュエータ20のシリンダ21のエア室28側に突出しており、ねじ軸51の一端には、第1のアクチュエータ20のピストン26に当接するストッパー部52が形成されている。一方、ねじ軸51の他端は、ロッド43の他端よりも突出しており、この突出部にねじ軸51を回転させるための操作部53が設けられている。そして、操作部53に回転操作具を装着してねじ軸51を回転し、調整機構50によりねじ軸51をねじ送りしてねじ軸51のストッパー部52を、図5中で左方向に出すほどボール弁体16の中間開度を大きくするようになっている。   The second actuator 40 further includes an adjustment mechanism 50 for finely adjusting the intermediate opening position of the ball valve body 16. The adjustment mechanism 50 includes a ball screw mechanism that screw-feeds a screw shaft 51 that is disposed through the rod 43. Although not shown, the adjusting mechanism 50 has a nut provided on the rod 43 side and a number of hard spheres arranged in the screw groove of the screw shaft 51 or in the screw groove of the nut. doing. One end of the screw shaft 51 protrudes from the one end of the rod 43 toward the air chamber 28 side of the cylinder 21 of the first actuator 20, and one end of the screw shaft 51 contacts the piston 26 of the first actuator 20. A stopper portion 52 is formed. On the other hand, the other end of the screw shaft 51 protrudes from the other end of the rod 43, and an operation portion 53 for rotating the screw shaft 51 is provided at the protruding portion. Then, a rotary operation tool is attached to the operation portion 53 to rotate the screw shaft 51, and the screw shaft 51 is screwed by the adjusting mechanism 50 so that the stopper portion 52 of the screw shaft 51 is leftward in FIG. The intermediate opening of the ball valve body 16 is increased.

尚、図3中、55は第2のアクチュエータ40のシリンダ41の端面部41aのうちの、第1のアクチュエータ20のエア室28に面する側面のロッド43が貫通する貫通孔の周囲に形成された凹部である。第2のアクチュエータ40のピストン42がエア室45を縮小した位置に位置するとき、ロッド43の一端及びねじ軸51のストッパー部52は、凹部55内に引っ込んだ状態にあって、第1のアクチュエータ20のピストン26と当接しないようになっている。   In FIG. 3, 55 is formed around a through hole through which the rod 43 on the side surface facing the air chamber 28 of the first actuator 20 out of the end surface portion 41 a of the cylinder 41 of the second actuator 40. It is a concave part. When the piston 42 of the second actuator 40 is located at a position where the air chamber 45 is contracted, the one end of the rod 43 and the stopper portion 52 of the screw shaft 51 are retracted into the recess 55, and the first actuator The 20 pistons 26 are not brought into contact with each other.

次に、自動計量システムの作動について説明する。ポンプ1から制御バルブ10を通して計量タンク2に目標量の流体を供給する場合には、先ず、制御バルブ10のボール弁体16を全閉位置から全開位置に切り換える。この切り換えは、第1のアクチュエータ20のエア室28内にエア給排口31よりエアを供給することにより行われる。制御バルブ10のボール弁体16を全開位置に切り換えると、計量タンク2に対し流体が大きな流量でもって供給される。   Next, the operation of the automatic weighing system will be described. When supplying a target amount of fluid from the pump 1 to the metering tank 2 through the control valve 10, first, the ball valve body 16 of the control valve 10 is switched from the fully closed position to the fully open position. This switching is performed by supplying air from the air supply / exhaust port 31 into the air chamber 28 of the first actuator 20. When the ball valve body 16 of the control valve 10 is switched to the fully open position, fluid is supplied to the metering tank 2 with a large flow rate.

そして、目標量の90%程度になったとき、制御バルブ10のボール弁体16を全開位置から中間開度位置に切り換える。この切り換えは、第2のアクチュエータ40のエア室45内にエア給排口47よりエアを供給するとともに、第1のアクチュエータ20のエア室28内のエアをエア給排口31より排出することにより行われる。制御バルブ10のボール弁体16を中間開度位置に切り換えると、計量タンク2に対し流体が小さな流量でもって供給される。   When the target amount reaches about 90%, the ball valve body 16 of the control valve 10 is switched from the fully open position to the intermediate opening position. This switching is performed by supplying air from the air supply / exhaust port 47 into the air chamber 45 of the second actuator 40 and exhausting air from the air chamber 28 of the first actuator 20 from the air supply / exhaust port 31. Done. When the ball valve body 16 of the control valve 10 is switched to the intermediate opening position, the fluid is supplied to the measuring tank 2 with a small flow rate.

その後、計量タンク2内の流体が目標量に達したとき、制御バルブ10のボール弁体16を中間開度位置から全閉位置に切り換える。この切り換えは、第2のアクチュエータ40のエア室45内のエアをエア給排口47より排出することにより行われる。制御バルブ10のボール弁体16を全閉位置に切り換えると、計量タンク2に対する流体の供給が遮断される。   Thereafter, when the fluid in the measuring tank 2 reaches the target amount, the ball valve body 16 of the control valve 10 is switched from the intermediate opening position to the fully closed position. This switching is performed by discharging the air in the air chamber 45 of the second actuator 40 from the air supply / discharge port 47. When the ball valve body 16 of the control valve 10 is switched to the fully closed position, the supply of fluid to the measuring tank 2 is shut off.

このように、本発明の実施形態に係る制御バルブ10によれば、ボール弁体16が全閉位置、中間開度位置及び全開位置のいずれかの位置に切り換え可能になっている。このため、図6に示す従来の自動計量システムの如くポンプ1と計量タンク2の間に口径の異なる2つのバルブ3,4を並列に配置する場合のように配管が複雑になることはなく、配管の簡易化を図ることができる。また、流体が空気に触れると固まり易い塗料の場合でも、自動計量システムは、ポンプ1と計量タンク2の間に1つの制御バルブ10を配置するだけであるため、制御バルブ10の流出側での塗料の堆積に対するメンテナンス作業が従来の場合と比べて容易になる。   As described above, according to the control valve 10 according to the embodiment of the present invention, the ball valve body 16 can be switched to any one of the fully closed position, the intermediate opening position, and the fully opened position. Therefore, piping is not complicated as in the case where two valves 3 and 4 having different diameters are arranged in parallel between the pump 1 and the metering tank 2 as in the conventional automatic metering system shown in FIG. Piping can be simplified. Even in the case of a paint that tends to harden when the fluid comes into contact with air, the automatic metering system only arranges one control valve 10 between the pump 1 and the metering tank 2. Maintenance work for the deposition of paint becomes easier than in the conventional case.

しかも、ボール弁体16の位置切り換えは、エア駆動式の2つのアクチュエータ20,40によって行われる。この2つのアクチュエータ20,40のうち、第1のアクチュエータ20は、ボール弁体16を全閉位置又は全開位置に切り換えるためにボール弁体16にステム17を介して動力伝達可能に連結されている。また、第2のアクチュエータ40は、ボール弁体16を中間開度位置に切り換えるためにボール弁体16に第1のアクチュエータ20及びステム17を介して動力伝達可能に連結されている。このため、2つのアクチュエータ20,40によって、ボール弁体16の位置切り換えを容易にかつ確実に行うことができる。その上、位置切り換えためのセンサなどの機器を必要としないので、作動の信頼性の向上及びコストの低廉化に共に寄与することができる。   In addition, the position of the ball valve body 16 is switched by two air-driven actuators 20 and 40. Of the two actuators 20 and 40, the first actuator 20 is connected to the ball valve body 16 via the stem 17 so as to transmit power in order to switch the ball valve body 16 to the fully closed position or the fully opened position. . The second actuator 40 is coupled to the ball valve body 16 via the first actuator 20 and the stem 17 so as to be able to transmit power to switch the ball valve body 16 to the intermediate opening position. For this reason, the position switching of the ball valve body 16 can be easily and reliably performed by the two actuators 20 and 40. In addition, since a device such as a sensor for switching the position is not required, it is possible to contribute to both improvement in operation reliability and cost reduction.

特に、本実施形態では、第2のアクチュエータ40は、ボール弁体16の中間開度位置を微調整するための調整機構50を有しているため、使い勝手が良くなり、実用性に優れた効果を奏するものである。   In particular, in the present embodiment, the second actuator 40 has an adjustment mechanism 50 for finely adjusting the intermediate opening position of the ball valve body 16, so that it is easy to use and has excellent practicality. It plays.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば前記実施形態では、バルブ本体11としてボールバルブを用いた場合について述べたが、本発明は、この場合に限らず、ボールバルブの代わりにバタフライバルブ等を用いた場合にも同様に適用することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various other form is included. For example, in the above-described embodiment, the case where a ball valve is used as the valve body 11 has been described. However, the present invention is not limited to this case, and is similarly applied to a case where a butterfly valve or the like is used instead of the ball valve. Can do.

また、エア駆動式の2つのアクチュエータ20,40の構成は、前記実施形態のものに限定されず、種々の形態を包含するものである。例えば第1のアクチュエータ20は、シリンダ21内にエア室28とばね室29とを設ける構成にしたが、ばね室29の代わりに、第1のエア室とは別に第2のエア室を設ける構成にしても良い。   Further, the configuration of the two air-driven actuators 20 and 40 is not limited to that of the above-described embodiment, but includes various forms. For example, in the first actuator 20, the air chamber 28 and the spring chamber 29 are provided in the cylinder 21. However, instead of the spring chamber 29, a second air chamber is provided separately from the first air chamber. Anyway.

10 制御バルブ
15 ボディ
16 ボール弁体
17 ステム(回転支軸)
20 第1のアクチュエータ
21 シリンダ
22 ピニオンギヤ
23 ラックギヤ
25,26 ピストン
28 エア室(空間)
29 ばね室(空間)
31 エア給排口
32 圧縮コイルばね
40 第2のアクチュエータ
41 シリンダ
41a,41b 端面部
42 ピストン
43 ロッド
44 ばね室
45 エア室
46 圧縮コイルばね
47 エア給排口
50 調整機構(ボールねじ機構)
51 ねじ軸
53 操作部
10 Control valve 15 Body 16 Ball valve body 17 Stem (rotating spindle)
20 First actuator 21 Cylinder 22 Pinion gear 23 Rack gear 25, 26 Piston 28 Air chamber (space)
29 Spring room (space)
Reference Signs List 31 Air supply / exhaust port 32 Compression coil spring 40 Second actuator 41 Cylinder 41a, 41b End face 42 Piston 43 Rod 44 Spring chamber 45 Air chamber 46 Compression coil spring 47 Air supply / exhaust port 50 Adjustment mechanism (ball screw mechanism)
51 Screw shaft 53 Operation section

Claims (4)

ボディ内に配置され、回転支軸回りの所定角度範囲内の回転により全閉位置、中間開度位置及び全開位置のいずれかの位置に切り換え可能に設けられた弁体と、
前記弁体に前記回転支軸を介して動力伝達可能に連結され、前記弁体を全閉位置又は全開位置に切り換えるための第1のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータ及び前記回転支軸を介して前記弁体に動力伝達可能に連結され、前記弁体を中間開度位置に切り換えるための第2のアクチュエータとを備えたことを特徴とする制御バルブ。
A valve body disposed within the body and provided so as to be switchable to any of a fully closed position, an intermediate opening position, and a fully opened position by rotation within a predetermined angular range around the rotation support shaft;
A first actuator connected to the valve body via the rotary support shaft so as to be able to transmit power, and for switching the valve body to a fully closed position or a fully open position;
And a second actuator connected to the valve body through the first actuator and the rotation support shaft so as to be able to transmit power, and for switching the valve body to an intermediate opening position. valve.
前記第2のアクチュエータは、前記弁体の中間開度位置を微調整するための調整機構を有している請求項1記載の制御バルブ。   The control valve according to claim 1, wherein the second actuator has an adjustment mechanism for finely adjusting an intermediate opening position of the valve body. 前記第1のアクチュエータは、シリンダと、前記シリンダ内に配置されかつ前記回転支軸と回転一体に連結されたピニオンギヤと、前記シリンダ内の軸方向に沿って配置されかつ前記ピニオンギヤと噛み合うラックギヤと、前記ラックギヤの両端を支持した状態で前記シリンダ内にそれぞれ摺動可能に配置された一対のピストンと、前記一対のピストンのうちの一方のピストンの前記ラックギヤと反対側のエア室にエアを給排するために設けられたエア給排口と、前記一対のピストンのうちの他方のピストンの前記ラックギヤと反対側のばね室に配置されたばねとを有し、前記エア給排口より前記エア室内にエアを供給すると前記弁体を全開位置に切り換え、前記エア給排口より前記エア室内のエアを排出すると前記弁体を全閉位置に切り換えるように設けられている請求項1又は2記載の制御バルブ。   The first actuator includes a cylinder, a pinion gear disposed in the cylinder and coupled to the rotary support shaft so as to rotate together, a rack gear disposed along the axial direction in the cylinder and meshed with the pinion gear, Air is supplied to and discharged from a pair of pistons slidably disposed in the cylinder with both ends of the rack gear supported, and an air chamber on the opposite side of the rack gear of one of the pair of pistons. And an air supply / exhaust port provided to perform the operation, and a spring disposed in a spring chamber on the opposite side of the rack gear of the other piston of the pair of pistons, into the air chamber from the air supply / exhaust port. When air is supplied, the valve body is switched to the fully open position, and when the air in the air chamber is discharged from the air supply / discharge port, the valve body is switched to the fully closed position. Control valve according to claim 1, wherein is provided in so that. 前記第2のアクチュエータは、前記第1のアクチュエータの前記シリンダの前記エア室側に同一軸上に連接されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動可能に配置されたピストンと、前記ピストンに固定されかつ一端が前記シリンダの一方の端面部を貫通して前記第1のアクチュエータの前記シリンダの前記エア室側にまで延出するロッドと、前記ピストンの前記ロッド延出側と反対側のエア室にエアを給排するために設けられたエア給排口と、前記ピストンの前記ロッド延出側のばね室に配置されたばねとを有し、前記エア給排口より前記エア室内にエアを供給すると前記ピストンが前記シリンダ内を前記ばね室側に摺動することにより、前記ロッドの延出端側が前記第1のアクチュエータの前記エア室を構成する一方のピストンに当接し、前記ピストンを押圧移動させて前記弁体を全閉位置から中間開度位置に切り換えるように設けられている請求項3記載の制御バルブ。

The second actuator is fixed to the piston, a cylinder connected on the same axis to the air chamber side of the cylinder of the first actuator, a piston slidably disposed in the cylinder, and the piston. And a rod extending through one end surface of the cylinder to the air chamber side of the cylinder of the first actuator, and an air chamber opposite to the rod extending side of the piston. An air supply / exhaust port provided for supplying and discharging air and a spring disposed in a spring chamber on the rod extension side of the piston, and supplying air into the air chamber from the air supply / exhaust port When the piston slides in the cylinder toward the spring chamber side, the extended end side of the rod comes into contact with one piston constituting the air chamber of the first actuator, Serial control valve according to claim 3, wherein said valve body is pressed against moving the piston is provided to switch from the fully closed position to an intermediate opening position.

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