JP2688964B2 - モジュール式圧力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、防爆ハウジング中に配置され、ハウジング
内の、回転制御部のための駆動結合部を含む構成要素と
の結合および切り離しが容易な制御組立体を有する圧力
装置に関する。

2.従来技術の説明 電流−圧力変換器および圧力トランスミッタなどのい
ろいろな圧力装置が、この技術分野で発展しており、そ
の中にはモジュール式構造を有するものもある。しか
し、スパンまたはゼロ調整などの回転可能なポテンショ
メータの設定値を乱すことなく、クリーニング、保守ま
たは交換のために取り外すことのできるモジュール式機
能組立体（modular functional assembly）を得ること
が問題であった。

多くの設備において、これらの調整装置は簡単に取り
外せるカバーの下でアクセスできなければならず、そし
て回路構成要素は防火区画または空洞中に収納されてい
なければならないので、調整駆動構成要素は空洞を構成
する壁の外側でアクセス可能でなければならず、一方、
調整駆動構成要素によって駆動される回路構成要素は空
洞の内部になければならない。

最終ユーザーは、修理の簡単なユニットを望んでい
る。しかし、クリーニングまたはちょっとした修理のた
めにハウジングの空洞から回路組立体を取り出した場合
には、アライメント変化（整列のずれ）のために駆動構
成要素と被駆動構成要素の再結合が困難であった。

発明の概要 本発明は、回転式調整要素を備えた回路基板を含む制
御組立体またはモジュールをマウントするための内部空
洞を有する外側ハウジングを含むモジュール式圧力装置
であって、該回転式調整構成要素は、回転方向または軸
方向のいずれにも正確にアライメント（整列、調整）す
ることなしに、外部からアクセス可能な調整シャフトと
の結合および切り離しが可能であるようなモジュール式
圧力装置に関する。

図示されるように、ハウジング中にあって制御モジュ
ールを受け入れるための空洞は、一端からアクセス可能
であり、空洞の他端は、端部壁によって閉塞されてい
る。端部壁の外側表面は、電気的リード線を取付けるた
めに、そしてまたスパンおよびゼロ調整用ポテンショメ
ータの調整シャフトへのアクセスのために、外部からア
クセス可能である。空洞は、検知または制御のための流
体圧力能動要素、および制御モジュールの動作に関係す
る信号を処理するための回路を含む制御組立体またはモ
ジュールを収納し、支持するように設計されている。

ハウジングは好ましくは防爆構造とされ、ゼロおよび
スパン調整シャフトなどの制御要素は、結合デバイスを
介してハウジング空洞内部のポテンショメータに脱着可
能に結合されている。この結合デバイスは、制御モジュ
ールが空洞から引き出されたとき軸方向に分離可能であ
り、かつ、制御モジュールがもとに戻されるとき、たと
えわずかな横方向ミスアライメント（整列ずれ）があっ
ても、充分なトルク伝達能力をもって駆動可能にかみ合
う。この結合デバイスは、同様に相対的な回転方向位置
を調整しなくても一体に結合可能である。

したがって、ゼロおよびスパンポテンショメータは制
御シャフトに対して注意深く位置合わせする必要がな
く、また、クリーニングや他の保守のためにモジュール
を取り外したとしても、ゼロおよびスパンポテンショメ
ータの設定が再組立によって実質的に変化することはな
い。この結合デバイスは、２つの部品要素の軸の相当な
横移動を許容し、また、回転方向の整列調整は何ら必要
としない。

面ファスナーもまた、２つの要素の間の間隔の相当な
範囲にわたって、トルクを伝達し、かつ作動可能であ
る。結合部の引っ張り強さが強すぎないので、分解する
とき、ポテンショメータのはんだ付けしたリードは過度
の応力を受けない。さらに、外部端子と制御モジュール
上の回路間の電気的接触は、制御モジュールが空洞中に
挿入され、所定の場所に固定されたとき、一体に結合さ
れて完成する。

制御モジュールは、モジュールが正しく挿入されたと
き、ハウジング壁上のポートおよび導管結合部と圧力を
連絡する、少なくとも１つの圧力入力ポートを備えたバ
レル組立体を有する。多くの場合、制御モジュールに流
体的に結合する少なくとも２つの導管およびポートがあ
り、制御モジュールはそれらの流体通路を相互に隔離す
るためのシール手段を有する。制御モジュールは、適切
な接続、結合状態を確立しながら、す早くもとの場所に
もどすために、空洞中に正しく着座するように作られて
いる。

制御モジュールは、同一の外側ハウジングおよび、ハ
ウジング上にマウントされた同一の接続または結合要素
を用いて、異なる動作形態（異なるセンサーまたは能動
要素および異なる回路）に変更することができる。制御
モジュールは、空洞穴（cavity bore）の中心軸に沿う
方向に挿入され、ねじを切ったカバーによって所定位置
に着座させられる。前記カバーはまた、制御モジュール
を取り出すべきときに、ハンドルとしても作用し、制御
モジュールをすべらせて空洞中に出し入れするのを助け
る。制御モジュールのために用いられる回路は、好適に
は、直流電流信号を離れた場所に伝送するための２本の
ワイヤを用いた既知の変換器またはトランスミッタ回路
である。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に従って製作された圧力装置の垂直
断面図で、その中に取付けられた第１実施態様の制御モ
ジュールを示す図、第２図は第１図に図示されたのと同
一の外側ハウジング中に第２態様の制御モジュールを装
填した場合の断面図、第３図は第１図および第２図に示
された制御モジュールに用いられた調整シャフトおよび
ポテンショメータ間の駆動結合の拡大側面図である。

好適実施例の詳細な説明 第１図において、全体を10で示す圧力装置は外側ハウ
ジング11を含み、ハウジング11は図示するように大略円
筒形の内部空洞を画成するハウジング壁12を有する。空
洞は、内部ショルダーによって形成された階段状の内部
表面によって形成されている。空洞13は端部壁14によっ
て閉じられており、端部壁14は内部空間13を取り囲んで
いる。壁14の空洞13と反対の側には、ねじを切ったネッ
ク15がハウジング上に形成されており、このネック上に
は、カバー16が、壁14の外側にかぶさり、かつ外部の電
気的結線並びに設定値調整装置へのアクセスを可能にす
るように、ねじではめられている。

本発明のこの実施態様においては、壁14の外側にある
ハウジング側面およびネック15を貫通して、圧力装置の
ための４〜20mA電流信号を伝達する２本の配線からなる
電気導体18および19のための通路17が設けられている。
この配線は、適当な電源20および負荷21に接続すること
ができる。配線18および19は、端部壁14の外面上で、か
つカバー16の下にマウントされた端子ねじ18Aおよび19A
にそれぞれ接続されている。

制御組立体またはモジュール25は、空洞13内にマウン
トされている。制御モジュール25は制御手段を含み、ま
た、その中に種々の圧力制御または圧力検知要素をマウ
ントすることのできるほぼ円柱形のバレル組立体24を有
する。バレル組立体24の断面形状は、空洞13の形状に合
致するように、ほぼ円柱形にされている。制御モジュー
ル25のバレル組立体24には第１、第２および第３の環状
ショルダー26、27および28がそれぞれ形成されている。

ショルダーは、制御モジュール25が空洞13中に取付け
られる時、内側から端部壁14に面するショルダー表面を
形成する。ショルダーは、総括的に30で指示される制御
モジュールのベース端部から、バレル組立体の回路基板
支持端部31の方に向かって、バレル組立体24の外径を減
ずる。各ショルダーの表面は、各々その上にＯ−リング
26A、27Aおよび28Aを有し、それらのＯ−リングは、シ
ョルダー表面26B、27B、および28Bによって空洞13の内
面上に形成された対応する階段上内部表面に当接し、シ
ールする。

Ｏ−リング26A、27Aおよび28Aは、制御モジュール25
の略中心軸36に沿って軸方向に離間しており、バレル組
立体24の外周面は、制御モジュール25を壁14と反対側の
空洞端部の開口33から空洞中にすべり込ませたときに、
すべりばめされるように空洞13の内面に対してぴったり
適合している。

空洞13を囲むハウジング壁12は、少なくとも１つの、
そして多くの場合は１つ以上の、流体供給通路をその中
に有する。第１図は示すように、ねじを切った開口36
が、空洞13の内部に通じる通路37Aにつながるポート37
に芯合せされている。導管38は、ねじを切った結合部36
に結合されており、適当な加圧流体供給源（図示しな
い）に連結されている。

第１図では、ハウジング11のポート37と正反対の側に
は、ねじを切った結合部40が壁12に設けられている。こ
の結合部40は、壁12を通って空洞13に通じている通路41
Aに結合するポート41に通じている。加えて、本発明の
この実施態様では、空洞13への開口33の近くの壁12に排
気開口（vent opening）42があり、この排気口はスクリ
ーン43で覆われている。

制御モジュール25のバレル組立体24は、本発明のこの
実施態様においては、その中に複数の構成要素および通
路が形成されている。これらの構成要素は、第１図では
概略的に図示されている。構成要素は望み通りに形成す
ることができ、バレルが組立てられるとき種々の導管に
結合される。この概略図は説明のためのものである。バ
レル組立体は各種の中ぐり穴をその中に形成された金属
ブロックから作ることができ、構成要素は多数の部品ま
たは区分からなるバレル組立体を用いて取付けることが
できる。バレル組立体24の外側表面は、ショルダーを形
成し、ぴったり適合させるために切削することができ
る。

本発明のこの態様において、制御モジュール25は電流
−圧力（I/P）変換器を構成する制御手段を含み、バレ
ル組立体24中に制御モジュールの一部としてマウントさ
れる構成要素は、通常のデザインの圧力センサー45、加
圧された流体を受け入れるのに用いられるパイロット弁
46であって、そのパイロット弁中の要素に導かれた流れ
に応じた圧力出力信号を発生するパイロット弁46、およ
びパイロット弁からの圧力信号を受けてこれを増幅し、
ねじを切った結合部40に結合された導管40Aに受け入れ
られる出力圧力信号を発生する空気圧ブースター増幅器
（pneumatic booster amplifier）47を含む。

全体を50で示す流体供給通路は、ポート37と整列して
いる通路37Aに通じているポート50Aを有する。ポート50
AはＯ−リング27Aと28Aの間に位置し、そのためバレル
組立体24の外部表面上の他のポートから隔離されてい
る。通路50はパイロット弁46上の適当な結合部に通じて
おり、さらに分岐通路51を介して空気圧増幅器47にも通
じている。

パイロット弁46は、パイロット弁中の適当な出力信号
ポートに連通している出力通路52を有し、通路52は空気
圧増幅器47の制御信号入力ポートに通じている。通路53
は、図から分かるように、空気圧増幅器47からの流体的
に増幅された出力流を圧力センサー45に導き、さらにま
た、ポート53Aに導くために設けられている。前記ポー
ト53Aは、Ｏ−リング27Aおよび26Aの間で制御モジュー
ル25の外部に通じており、かつポート41からさらに出力
導管につながっている通路41Aに整列している。

バレル組立体24中には、バレル組立体の回路基板端部
31に開口している通路55があり、その中には、パイロッ
ト弁46まで延びていて、パイロット弁46を制御するため
の信号を供給する電気的入力リード線56が通っている。
バレル組立体24には、圧力センサー45との間で信号を授
受するための電気的リード線58を圧力センサー45まで導
くための、別の通路57も回路基板端部31の近くに開口し
ている。

排気通路60がバレル組立体24中に形成され、その排気
通路は壁12中の開口42と整列したポートに通じている。
排気通路60は、Ｏ−リング26A、およびバレル組立体24
のベース端部30に当たっているＯ−リング61によってシ
ールされている。Ｏ−リング61は、ハウジング11にねじ
込まれて開口33を閉塞し、そして制御モジュール25を適
所に保持するねじ付きカバー62の溝の中に保持されてい
る。開口42は、空気圧増幅器47の排出流体を導く。第２
の排気通路60Aは、パイロット弁46からの排出流体をカ
バー62中の第２のポート42Aに導く。

圧力センサー45は、任意の望ましいタイプのものであ
ってよい。制御手段または制御モジュール25の全般的動
作は、参照によってここに包含される米国特許第4,481,
967号に記載されているようなものとすることができ
る。さらに空気圧増幅器47それ自体は、参照によってこ
こに包含される米国特許第4,653,523号に示されている
形態のものとすることができ、またパイロット弁は、好
適な具体例としては、参照によってここに包含される米
国特許第4,638,830号に示されているように構成するこ
とができる。これらの構成要素は、充分小さいのでバレ
ル組立体24中にぴったり収まるであろう。これらの構成
要素、バレル組立体24中での動作に適している。

ワイヤ18および19を流れる直流電流信号に適合した信
号を供給するのに用いられる制御モジュールの一部をな
す構成要素に関連した回路は、全体を70で指示される回
路基板上にマウントすることができる。この回路基板
は、バレル組立体24の回路基板端部（支持部）31に、取
付けねじ72によって、適当な支柱71を介してマウントさ
れ、制御モジュールまたは制御手段25の一部を構成す
る。回路基板70は、増幅器を有する集積回路、抵抗等を
含む種々の回路構成要素を含んでいる。

使用回路は、回路基板70の上部にマウントされたゼロ
点調整ポテンショメータ74、および同様に回路基板の上
部にマウントされたスパン調整ポテンショメータ75を含
む。各ポテンショメータは、その上端に制御シャフトを
有する。第３図に代表的に図示されているように、ポテ
ンショメータは、はんだ付けされたリード接合部によっ
て基板70上に保持されている。

回路基板70は（端部）壁14に隣接して支持されてお
り、そしてポテンショメータ制御シャフトは壁14の方に
面しているのが見てとれる。さらに、76で示される端子
またはソケットが、トランスミッタ回路とライン18およ
び19との間に直流信号を伝達するように形成されてい
る。ただ１個の端子76だけしか図示されていないが、こ
のような出力端子76が２個並んで配置されている。

ポテンショメータ74および75は、防爆を可能にするた
め、この圧力装置が使用されている環境空気を空洞13中
に流通させることなしに、空洞13の外側から調整可能で
なければならない。端子76からのリード線も防爆のため
にシールしなければならない。

適当なフィードスルー（貫通）ブッシング81中に支持
された導体またはピン81からなるフィードスルー接続部
が各端子76と整列してマウントされている。導体80は、
壁14の外側の支持ブロック82上の端子に電力を供給す
る。各導体80の先端は、受入れ端子76の端部のソケット
内側に係合する接点を構成し、回路基板上の端子76から
各端子ねじ19Aおよび18Aへ、そしてさらに外部ワイヤ18
および19に接続するための電気的接続をそれぞれ形成す
る。このようにして、空洞13中の回路基板への接続は外
部からシールされている。

ポテンショメータ出力シャフトは、壁14上にマウント
され外側からアクセス可能な設定値制御シャフトに駆動
可能に結合されている。全体をそれぞれ82および83で示
されている結合手段は、それぞれ、相互にかみ合うフッ
クおよびループ部からなる面ファスナーで構成される。
その各フック部分83Aは、各ポテンショメータ制御シャ
フトに駆動可能に結合された平らな板状部材すなわちデ
ィスク84（第３図参照）上に接着されており、一方、各
ループ部分83Bは適当な設定値制御および調整シャフト8
6および87の端部にそれぞれ接着されている。シャフト8
6および87は、壁14中の適当な穴に回転可能にマウント
されている。

設定値調整シャフト86および87用の穴の回転軸に沿う
軸方向長さ、およびその穴とシャフトの間がぴったり合
っていることにより、防爆のための消炎作用がもたらさ
れる。

設定値調整シャフト86および87は、シャフトの本体部
分より小さく、壁14中の貫通穴に回転可能にマウントさ
れた円柱形ネック86Aおよび87Aを有する。ネックは壁14
の外側へ、カバー16の下まで伸びている。ネック86Aお
よび87Aは、壁14の外側からアクセス可能なスロット付
きヘッドを有する。ヘッドはネックの一部として形成す
ることもできるし、或いはまた、ネックにねじ込まれる
別個のねじとすることもできる。このヘッドは、それぞ
れ86Bおよび87Bで示されている。

適当なＯ−リングが、87Cで示すように、ネックの囲
りにシール目的で設けられ、これはまた、設定値調整シ
ャフトを簡単には回転させられないが、ポテンショメー
タの設定調整のためには、ねじ回しを使えば回転させる
ことができるような摩擦抵抗をも与える。

図からも分かるように、制御モジュール25が壁14から
軸方向に離れるように動くと、結合手段82および83が分
離し、導体80の先端の各接点も各端子76から分離するの
で、制御モジュール25は端部開口33を通して空洞13から
引き出されることができる。

制御モジュール25を適切な回転方向位置にマウントす
るために、空洞13の内部表面は、開放端部33の内側の、
カバー62との結合ねじ部に隣接してインデックス・キー
・スロット90を有し、インデックス・キー91は、制御モ
ジュール25とハウジングの回転方向位置が正しく保たれ
るようにバレル組立体24に固定される。

バレル組立体24は、その下端に一対の突起（ラグ）部
93を有する。この突起部は、図示のように張り出してい
るリップを有し、このリップはバレル組立体24の底面と
これら突起部の間のレセプタクルを形成する。

カバー62には少なくとも一部環状のフランジ94が形成
されており、カバー62を回転すると突起部93の１つとフ
ランジ94の１つがかみ合うように構成されている。ねじ
付きカバー62は、制御モジュール25を空洞13から引き出
すためのねじジャッキ（jackscrew）のように用いるこ
とができる。

第１図に示すような電流−圧力変換器の作動時に、流
体源からの加圧流体は通常幾分かの汚染物を含むので、
作動部品の動きが悪くなってモジュールの取替えを要す
ることがある。また、回路基板70上の回路構成要素が保
守を要することもある。もし制御モジュール25が作動し
なくなっても、クリーニングが必要なだけの場合には、
制御モジュール52は、カバー62を回転してはずし、それ
をハンドルとして用いて制御モジュール25を空洞13から
持ち上げることにより、取り出すことができる。制御モ
ジュール25はクリーニングされてもとに戻される。

ポテンショメータ74および75は設定を変える必要がな
く、結合手段82および83はポテンショメータの制御部を
回転させることなく分離できる。面ファスナーは、結合
したとき好適な剪断強度を有するので良好なトルク伝達
能力があるが、制御モジュールを取り外す時の分離強さ
はそれほど強くないので、ポテンショメータのはんだ付
け結合部は過度の応力を受けない。制御モジュールが空
洞13中に再挿入される時、各結合手段の２つのかみ合い
部分を一体に駆動結合するために設定値調整シャフト86
または87或るいはポテンショメータの制御シャフトのい
ずれも動かす必要はない。

換言すると、結合手段は、アライメント（整列）のた
めに回転させずとも、かみ合って設定値調整シャフト86
および87からポテンショメータに駆動可能な結合を形成
する。面ファスナーが作動的にかみ合う許容可能な軸方
向位置も、軸36に沿う方向に相当な範囲にわたっている
ので、モジュールの着座位置はある程度変化することが
できる。

通路37Aおよび41Aは、通路50Aおよび53Aに対して回転
方向に何ら位置合わせをする必要がない。

第２図には、排気開口42,42Aをふさぐことができる点
を除いて全く同一の、同じ番号を付けられた外側ハウジ
ング11を用いた、この発明の変形実施態様が図示されて
いる。説明の都合上、また番号付けを統一化する都合
上、排気開口は壁12およびカバー62を連続的にし、排気
開口を密閉シールする適当な閉塞プラグ110,110Aを挿入
して図示してある。

しかし、本発明のこの実施態様の制御モジュールは、
２線式トランスミッタ装置の２本のワイヤ18および19に
４〜20mAの出力信号を発生するための差動部品を備えた
差圧センサーを含む。本発明のこの実施態様の制御モジ
ュールは、外側ハウジング11の空洞13中にぴったり入
り、動作に必要な圧力ポートに結合する。

本発明のこの態様において、ポート37の入力導管は、
第２図中にP2と指示された加圧流体源につながる導管11
2からなり、導管40Aは加圧流体源P1につながる導管113
で置き換えられている。導管112および113に結合された
加圧流体源は別々の流体源であり、これらの流体源間の
圧力差が検知すべきパラメータである。

第２図において、センサー手段を含むセンサーモジュ
ール125は、前述のものと実質的に同一の外部形状を有
し、直径方向に段部を形成する第１ショルダー126、第
２ショルダー127、および第３ショルダー128（ベース端
部130から回路基板支持端部131の方向に直径が次第に小
さくなっている）を備える略円柱形の外側バレル124を
含む。各ショルダーの表面126,127および128は、空洞13
を画成する内表面上に形成された対応する内部ショルダ
ー表面に当接してシールするためのＯ−リング126A,127
A,128Aをその上に有する。

本発明のこの実施態様においては、差圧センサー145
がセンサーモジュールを構成する。センサーは概略的に
図示されており、たとえば、参照によってここに包含さ
れる米国特許第4,370,890号に示されているような、既
知の原理に従って構成された外側ハウジング147中にマ
ウントされたダイヤフラム部材146を含む。

ダイヤフラム部材146は、既知のように、その外縁を
ハウジングによって支持されており、ハウジングの中心
チャンバー中にマウントされる。ダイヤフラム146は、
その中心チャンバーを２つの部分に分割し、チャンバー
の表面上に適当な材料層を付着させて形成したコンデン
サプレート148および149に対する、共通のコンデンサプ
レートとして作用する。センサー構成要素は個別に製作
し、そのあとでバレル組立体中に配置することができ
る。バレル組立体124も、組立てを容易にするために部
分、部分から作られている。

バレル組立体124中の入力通路150は、圧力P2が通路15
0に入るように、ポート37,およびポート37につながる通
路37Aに整列したポート150Aを有する。通路150は、バレ
ル124の端部を構成するキャップ152中に形成されたチャ
ンバー151に通じている。他の通路153が検知モジュール
125のバレル124中に形成されており、この通路153は、
ハウジング壁12中のポート41と整列し、圧力P1を通路15
3に通すポート153Aを有する。

この通路153は、チャンバー151から流体的に分離さ
れ、かつシールされた第２のチャンバー154に通じてい
る。

検知モジュールハウジング147中に、検知ダイヤフラ
ム146の両側に形成されたチャンバーは、ハウジング147
内の通路155および156に連通し、これらの通路155およ
び156はバレル組立体124中に形成された通路157および1
58に接続している。通路157および158は、アイソレータ
・ダイヤフラム161および162並びにバレル組立体124の
端部の部分161Aおよび162Aによって画成されたアイソレ
ータ・チャンバー159および160に通じている。

アイソレータ・ダイヤフラムは、同じく既知の方法で
形成された可撓性のダイヤフラムであり、その周縁でシ
ールされてチャンバー159および160を形成する。チャン
バー159および160、そこに連結された通路157,158、お
よび155,156、並びにダイヤフラム146の両側に位置する
ハウジング147中のチャンバーは、実質的に非圧縮性の
流体、たとえばシリコーンオイルで満たされているの
で、アイソレータ・ダイヤフラムに何らかの偏位が起こ
ると、検知ダイヤフラム146にそれに比例するか、或る
いは対応する偏位が引き起こされる。

チャンバー151および154間の圧力差は、アイソレータ
・ダイヤフラムを偏位させ、さらに検知ダイヤフラム14
6を偏位させるであろう。その結果検知ダイヤフラム146
に生じた偏位は、適当な容量検知回路によって検知され
る。検知された信号は、検知モジュール125のバレル組
立体124を通るリード線165によって、回路基板取付け端
部131に隣接するバレル組立体の外部に導かれる。差圧
は既知の方法で検知される。

本発明のこの態様において、回路基板170は支柱171上
に支持され、ねじ172によって所定位置に保持される。
ゼロ点調整ポテンショメータ174およびスパン調整ポテ
ンショメータ175よりなる回路構成要素を包含する適当
な回路が回路基板上にマウントされている。回路基板
は、離れた構成要素に接続される導体を結合するための
端子176をその上に有する。

結合手段182および183が、ポテンショメータの制御シ
ャフトを、ハウジング11の壁14の中にはめ込まれている
設定値調整・制御シャフト86および87にそれぞれ結合す
るために用いられる。端子176はまた、回路基板170上の
回路をワイヤ18および19に接続するために、信号フィー
ドスルーの導体80をも受け入れる。

本発明のこの態様において、その内部に圧力チャンバ
ー151および154が形成されているキャップ152は、バレ
ル組立体124の本体部分に適当に溶接して、或いは密閉
して固定することができる。キャップ152は、カバー62
のフランジ94とかみ合わせるための、突起部93と同一構
成の突起部193を有しているので、本発明の第１の態様
におけると同様に、カバー62をハンドルとして用いるこ
とによって、制御モジュール125を取り出すことができ
る。

インデックス・キー191は、結合手段182および183な
らびに端子176およびピン80が結合に適切な位置になる
ように、ハウジング11中のインデックス・キー・スロッ
ト90中にぴったりはまるように作られている。

本発明のこの態様においても同様に、制御（検知）モ
ジュールまたは制御手段125に対して何らかの保守を行
う必要がある場合、キャップ62をゆるめて制御モジュー
ルを空洞13から持ち上げると、結合手段182および183の
解除によって、ゼロおよびスパンポテンショメータ制御
シャフトが手動操作可能な設定値調整シャフト86および
87から分離される。端子176に係合している導体からの
端子176の分離も、モジュールがハウジング11の端部開
口33から取り出されるときに、同時に行われる。

このようにして、本発明のいずれの実施態様において
も、制御モジュール125を含む制御手段は、設定値調整
・制御シャフト、検知モジュール上の回路基板に結合し
ている導体、および圧力供給用の導管から容易に切り離
すことができる。

さらに、図示した結合手段によると、対をなす構成要
素を（スロットによる結合の場合には必要であるよう
に）特定の向きに回転して回転方向に整列させる必要が
なく、その上ある程度の横方向の整列ずれがあってもポ
テンショメータの再結合および駆動には影響がないの
で、再結合も容易である。バレル組立体124は、各圧力
入力を他の圧力信号から隔離させるためのシールの取付
け、および差圧モジュールの正常な動作を可能にする外
側ショルダーを有する。

第３図は、典型的なポテンショメータおよび結合手段
の拡大図であり、結合手段の２つの部材が容易に結合配
置されることを示している。一方の結合部分は、各ポテ
ンショメータの制御シャフト上に駆動可能にマウントさ
れたディスク84であり、他方の結合部分は、壁14中に回
転可能にマウントされ、かつ内部空洞13の外側からアク
セス可能な設定値調整・制御シャフト87を調整すること
によって駆動される。

面ファスナーは、通常ナイロンで作られており、広範
な化学薬品に対して不活性である。ニューハンプシャー
州マンチェスターのベルクロUSA社（velcro USA Inc.）
によって製造されたベルクロブランドの面ファスナーを
用いることができる。ループとフックは圧縮して位置の
差異（誤差）を吸収するので、駆動結合の損失を伴わな
い軸方向位置の許容範囲が大きい、また、振動はフック
をループ中に突っ込ませる傾向があるので、振動はその
動作に悪影響を及ぼさない。相当な軸ずれが許容される
ので、設置値調整シャフトの底面とディスクは正確に平
行である必要がない。面ファスナーは廉価でもあり、し
たがってこの結合のために極めて好適である。

ハウジング11は防爆型である。すなわちスパークの存
在によって雰囲気に火がついたり、炎を出して燃えたり
するような場所でも使用可能である。故障時にスパーク
を発生したり、発火したりすることがある電気回路は、
密閉した空洞中に配置されている。たとえ回路が故障し
てスパークが発生し、そして密閉した空洞内の雰囲気に
火がついても、炎は密閉した空洞中に閉じ込められ、装
置が使用できるプラントが大爆発を起こすことはない。

たとえ炎が空洞13中の回路基板がマウントされている
場所から発生したとしても、その炎が空洞から出るに
は、制御モジュールと内部空洞を画成する表面の間の狭
い通路に沿って相当の距離を進むか、或いはポテンショ
メータを駆動するための制御シャフトと空洞中の穴の間
を通って出なければならない。制御シャフトに対する隙
間は非常に狭く、炎は遠くに進む前に消失してしまう。

制御シャフト上のＯ−リングもシャフトの囲りの空間
を密閉するので、ガスは実際上全く流通することができ
ない。制御モジュールの回路基板端部からベース端部ま
での炎の経路は、ショルダー28または128に達するだけ
でも相当の距離があり、空洞から出るためにはそれより
はるかに長い距離を進まなければならない。制御モジュ
ール上のＯ−リングもシール作用をし、バレル組立体と
空洞の内表面の間のガスの流通を妨げる。

同様に設定値調整シャフト86および87を収容する穴
は、壁14を通って外に出ようとする炎に対して相当の移
動距離を与える。この炎の移動距離のために、炎は外に
出る前に冷やされ、消失されてしまう。従って、炎は密
閉された空洞から出ることがなく、防爆級の満足すべき
動作が保証される。

制御モジュール取り出しの際の軸方向移動は保守また
は交換作業を簡単にする。設定値調整・制御シャフト86
および87から各ポテンショメータへの駆動力は、充分な
トルクを伝達し、かつ精密な整列を必要としない簡易結
合伝動装置を介して伝達される。

本発明について好適な実施例を参照して説明したが、
この技術に熟練した研究者は、この発明の精神および範
囲から逸脱することなく態様および細部に変更を加え得
ることを理解するであろう。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導管中の流体圧力と線路上の信号との間に
   調整可能な制御機能を付与する圧力装置であって、 内部の空洞を囲み、そこを通って導管に結合されるポー
   ト並びにそこを通る穴を有する壁を備えたハウジング
   と、 上記穴の中にシール状態で配置され、上記空洞に通じる
   部分を有するシャフトと、 上記空洞中に取り出し可能に挿入されて上記線路および
   上記ポートに結合された制御手段であって、設定値によ
   る調整入力を有する制御手段と、 上記シャフトと上記調整入力との間に配置され、シャフ
   トに対して調整入力を個別に位置合わせすることなく、
   上記制御手段をハウジングの空洞中に挿入できるように
   シャフトを調整入力に取り外し可能に結合させるための
   結合手段とからなる圧力装置。
2. 【請求項２】上記結合手段は、調整入力を調整すること
   なしに、かみ合わせおよび切り離しが可能な２つの部分
   を有するフック・アンド・ループ結合部からなる請求項
   １記載の圧力装置。
3. 【請求項３】上記導管はハウジングの外側のポートに結
   合され、そして上記制御手段は、導管をポートから切り
   離すことなしに、ハウジングから取り外し可能である請
   求項２記載の圧力装置。
4. 【請求項４】線路と制御手段の間を結合するように、上
   記壁を通して配置された貫通導体をさらに含み、これに
   よって、線路を貫通導体から切り離すことなしに、制御
   手段がハウジングから取り出し可能である請求項３記載
   の圧力装置。
5. 【請求項５】上記制御手段は電流−圧力変換制御機能を
   付与する手段を含み、上記壁はそこを通して加圧流体を
   制御手段に供給する供給導管に結合可能な第２のポート
   を有し、かつ、上記制御手段は供給導管を切り離すこと
   なしにハウジングから取り外すことができる請求項４記
   載の圧力装置。
6. 【請求項６】上記制御手段はさらに差圧トランスミッタ
   を含み、上記壁はそこを通して制御手段に第２の圧力を
   与える第２の導管に結合可能な第２のポートを有し、か
   つ、上記制御手段は第２のポートに結合された第２の導
   管を切り離すことなしにハウジングから取り外すことが
   できる請求項４記載の圧力装置。
7. 【請求項７】導管中の加圧流体の圧力の関数として調整
   可能な出力を発生する圧力装置において、 空洞を画成する壁であって、加圧流体を導く導管に接続
   するように、そこを貫通する第１の通路を有する壁、お
   よび上記空洞に連通し、該空洞の中心軸上に芯合せされ
   たアクセス開口を有するハウジングと、 上記アクセス開口を通って上記空洞中にぴったりはまる
   ように適合され、かつ着座位置を有する制御モジュール
   であって、該制御モジュールが上記空洞内の着座位置に
   あるとき、上記壁を通る第１の通路と連通する第２の通
   路を有し、かつ、該第２の通路から流体圧力を受けるた
   めの少なくとも１つの構成要素を有すると共に、さらに
   前記第１および第２の通路をシール状態で結合するため
   のシール手段をその上に有するところの制御モジュール
   と、 前記制御モジュールを空洞中に取外し可能に保持する手
   段と、 前記空洞の、アクセス開口と反対側に形成された内側端
   部壁手段と、 前記内側端部壁手段上にマウントされ、該内側端部壁手
   段の上記空洞と反対の側からアクセス可能であり、該内
   側端部壁手段を貫通して前記空洞側に延びる手段とを具
   備し、 前記内側端部壁手段上にマウントされた手段は、上記制
   御モジュール上の少なくとも１つの電気部品要素と係合
   し、かつ作用的に結合する位置に配置されたことを特徴
   とする圧力装置。
8. 【請求項８】導管中の加圧流体の圧力の関数として調整
   可能な出力を発生する圧力装置において、 空洞を画成する壁であって、加圧流体を導く導管に接続
   するように、そこを貫通する第１の通路を有する壁、お
   よび上記空洞に連通し、該空洞の中心軸上に芯合せされ
   たアクセス開口を有するハウジングと、 上記アクセス開口を通って上記空洞中にぴったりはまる
   ように適合され、かつ着座位置を有する制御モジュール
   であって、該制御モジュールが上記空洞内の着座位置に
   あるとき、上記壁を通る第１の通路と連通する第２の通
   路を有し、かつ、該第２の通路から流体圧力を受けるた
   めの少なくとも１つの構成要素を有すると共に、さらに
   前記第１および第２の通路をシール状態で結合するため
   のシール手段をその上に有するところの制御モジュール
   と、 前記制御モジュールの、前記アクセス開口側に設けられ
   た突起手段と、 前記制御モジュールを前記空洞中に保持し、かつ、前記
   アクセス開口を覆う蓋体であって、前記制御モジュール
   を前記空洞から引き出すため前記突起手段に係合可能に
   配置された係合部材を有する蓋体とを具備したことを特
   徴とする圧力装置。
9. 【請求項９】上記空洞は、上記軸に沿う方向に離れた２
   つの位置に、独立した周囲内側ショルダー手段を有し、
   上記モジュールは上記制御モジュールが空洞中の着座位
   置にあるとき、該内側ショルダー手段と対をなして対面
   する外側ショルダー手段を有し、上記シール手段は上記
   対をなすショルダー手段をシールするように配置されて
   おり、上記通路は別々のショルダー手段の間に開口して
   いる請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】上記空洞はアクセス開口と反対側の内側
    端部壁手段、および該内側端部壁手段上にマウントさ
    れ、該内側端部壁手段の上記空洞と反対の側からアクセ
    ス可能であり、該内側端部壁手段を通って延びる手段を
    有し、 該内側端部壁手段上にマウントされた手段は、上記制御
    モジュール上の少なくとも１つの電気部品要素と係合
    し、かつ作用的に結合する位置に配置された請求項８記
    載の装置。
11. 【請求項１１】上記制御モジュール上の上記電気部品要
    素は回転調整可能なポテンショメータを含み、上記内側
    端部壁手段上にマウントされた手段の少なくとも１つ
    は、上記内側端部壁の反対側からアクセス可能であり、
    制御モジュールが空洞中に着座しているときに、上記回
    転調整可能なポテンショメータに駆動的に結合される回
    転可能な調整手段を含む請求項10記載の装置。