JP3222009U

JP3222009U - 真空大容量電子制御比例弁

Info

Publication number: JP3222009U
Application number: JP2019001416U
Authority: JP
Inventors: 平政游; 志聖鄭; 郁▲れい▼ 陳
Original assignee: 台灣氣立股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2029-04-19
Also published as: US10732650B1; TW202033906A; DE102019110426A1; TWI689679B; DE102019110426B4

Abstract

【課題】省エネと精密な真空強度調整を達成する真空大容量電子制御比例弁を提供する。【解決手段】弁台座１１と、中間弁座１２と、誘導台１３からなる本体１０は真空腔２３を備え、真空腔内に主ダイヤフラム２０を設け、主ダイヤフラムの上方には弾性部品２０１が設けられ誘導台に連結され、主ダイヤフラムの中央には真空弁ユニット２２を備える排気誘導棒２１が嵌設され、本体内には主通路３０が設けられ、主通路は、誘導通路３１とフィードバック通路３２に通じ、誘導台の上方には、真空圧電磁弁１３１と、大気圧電磁弁１３２と、センサー１３３が設けられ、誘導台内は真空腔に通じる調整通路１３４を備え、大気誘導通路１２１は、主ダイヤフラムの下方空間に通じる中間弁座内に設けられる。排気誘導棒は、中間弁座の上方と組み合わされて第１真空破壊弁２１１を形成し、真空弁ユニットの上方は、弁台座内部の上部弁内壁１１１と組み合わされて第２真空破壊弁２２１を形成する。【選択図】図４

Description

本考案は真空大容量電子制御比例弁に関し、前記本体内部に設けられた排気誘導棒と真空弁ユニットに、大気圧を導入する大気誘導通路を組み合わせ、一次側圧力と二次側圧力を連通させる主通路と副通路によって、排気誘導棒を上下に移動させることにより真空強度を調整できることで、省エネ及び精密な真空強度調整の目的を達成する真空大容量電子制御比例弁に関する。

従来、自動化設備の分野において広く使用されていた真空電子制御比例弁は、図１４に参照する通り、通常、物体に吸着する従来の設定孔９１と、真空ポンプに連結させるための従来の真空孔９２と、真空圧を調整するための従来の大気孔９３を備え、図において矢印で表示している通り、通常、真空ポンプの作動時に、真空電子制御比例弁内部の通路が従来の設定孔９１の圧力を吸着するとともに、流体が従来の真空孔９２に流れることで真空状態が形成される。

真空電子制御比例弁の試験プロセスにおいて、作業員は、長年にわたって経験を積み重ねるとともに試験を繰り返すことではじめて、好ましい真空電子制御比例弁を作り出すことができるが、真空電子制御比例弁の構造内部の回路は比較的複雑であり、試験用の真空気圧管と装置を９０度の直角になるように連結する必要があり、試験作業員は、まっすぐそのまま取り付ける方式で真空気圧管路と装置を連結して試験を実行することができないため、比較的多くの時間と労力を費やす必要がある。

現在、従来の真空電子制御比例弁内部の回路は、仮に内部の気圧回路を修正しようとする場合、その改良には多くの時間とお金がかかってしまう。外部の真空気圧管路の接続方法を変えることができても、各種部品の組み合わせを１つ１つ試験しなければならない。そのうち、真空調整におけるもともとのレベルの精密さを維持しなければならない場合、真空調整の関連部品を設計し直す必要があり、さらに大容量に適用される真空電子制御比例弁に使われる部品である場合、上述の管路の接続及び部品の組み合わせもさらに繁雑になる。よって、改善点が多く存在する。

本考案は、本体内部に設けられる第１真空破壊弁と第２真空破壊弁を排気誘導棒と組み合わせることで、真空強度を調整して減少させるとともに、同様に本体内部に設けられる第１弁と第２弁によって真空強度を調整して増加させることにより、従来の構造内部における複雑な回路の変更を減らすことができ、上述の各弁の開閉を前記排気誘導棒と組み合わせることにより、前記排気誘導棒を大容量の電子制御比例弁の真空調整に適用する際、真空圧の強度の精密な調整を可能にするとともに反応時間を短縮させることのできる真空大容量電子制御比例弁を提供することを目的とする。

本考案の真空大容量電子制御比例弁は、弁台座に中間弁座と誘導台が下から上に順に連結されてなる本体からなり、誘導台と中間弁座の間には、主ダイヤフラムが挟んで設けられることで真空腔が形成され、主ダイヤフラムの上方には、弾性部品が設けられ前記誘導台に連結されるとともに、主ダイヤフラムの中央には、真空弁ユニットを備える排気誘導棒が嵌設され、前記本体内部は、一次側圧力と二次側圧力を流通させるための主通路を備え、前記主通路は、さらに、誘導通路とフィードバック通路に通じるとともに、前記誘導台の上方には、前記誘導通路の開閉を制御する真空圧電磁弁と、大気圧電磁弁と、前記フィードバック通路を検出するためのセンサーが設けられるとともに、前記誘導台内部には、前記真空腔の上方にまで通じる調整通路が設けられ、前記調整通路の両端は、前記真空圧電磁弁と大気圧電磁弁にそれぞれ連結され、さらに、大気誘導通路が、前記中間弁座内における前記主ダイヤフラムにまで通じる下方空間に設けられることで、大気圧を流通させるのに用いられる。

一次側圧力が誘導通路を通り、真空圧電磁弁と連携して作動することで真空圧が生じて真空腔内にまで流れると、前記調整通路が遮断されることにより、前記真空腔内の主ダイヤフラムは水平位置にまで戻った後、定常圧力状態を形成し、前記排気誘導棒は、前記中間弁座の上方と組み合わされて第１真空破壊弁を形成し、前記真空弁ユニットの上方は、前記弁台座内部の上部弁内壁と組み合わされて第２真空破壊弁を形成することで、前記大気圧電磁弁の大気口から外部大気圧を導入して第１真空破壊弁及び第２真空破壊弁を押動することにより、本体内部の真空強度がさらに迅速に減少することで、真空吸着を減少させるための反応時間を短縮することができる。

前記弁台座内部には棒挿入台がさらに設けられ、前記棒挿入台は、前記排気誘導棒の下方と組み合わされて第１弁を形成し、前記真空圧電磁弁が作動し続けて真空圧が生じることで前記第１弁をオンにすることができることにより、前記一次側圧力は、副通路を通り二次側圧力を形成するとともに、前記真空弁ユニットの下方は、前記弁台座内部の下部弁内壁と組み合わされて第２弁を形成し、前記第２弁は、前記一次側圧力を加速させて二次側圧力に導入するとともに、前記第２弁は、さらに第３弁をオフにすることができることで、本体内部の真空強度がさらに迅速に増加される。

従って、本考案の真空大容量電子制御比例弁は、効果的に真空吸着の反応時間を短縮させることができることで、省エネ及び真空強度を精密に調整する目的を達成することができる。

本考案の斜視図である。本考案を別の角度から見た場合の斜視図である。本考案の回路図である。本考案における準備状態時の構造を示した図である。本考案における圧力が安定した状態時の構造を示した図である。本考案における第１段階の真空強度減少を示した図である。本考案における図６の部分拡大図である。本考案における第２段階の真空強度減少を示した図である。本考案における図８の部分拡大図である。本考案における第１段階の真空強度増加を示した図である。本考案における図１０の部分拡大図である。本考案における第２段階の真空強度増加を示した図である。本考案における図１２の部分拡大図である。従来技術を示した図である。

本考案の、前記最も好ましい実行可能な前記実施例に基づき、図１〜図４を組み合わせて詳しく説明することで、本考案について理解を深めることができるものとする。

本考案は、本体１０と、大気誘導通路１２１と、からなる真空大容量電子制御比例弁であって、本体１０は、弁台座１１に中間弁座１２と誘導台１３が下から上に順に連結されてなり、誘導台１３と中間弁座１２の間には、主ダイヤフラム２０が挟んで設けられて真空腔２３が形成され、前記主ダイヤフラム２０の上方には、弾性部品２０１が設けられて誘導台１３に連結され、主ダイヤフラム２０の中央には、真空弁ユニット２２を備える排気誘導棒２１が嵌設され、前記真空弁ユニット２２は、主に、２つの凸型部品２２２における凸面がそれぞれ相対してばね２２３と組み合わされてなり、前記凸型部品２２２の内部は、貫通式の設計であることで、前記排気誘導棒２１をその中に配置することができるとともに、排気誘導棒２１の側縁上方と側縁下方の２つの部分に凸型ストッパー２２４がそれぞれ設けられることにより、前記排気誘導棒２１における上下移動の動作のプロセスを制限することができる。

上述の本体１０内部は、さらに、一次側圧力Ｐ１と二次側圧力Ｐ２を流通させるための主通路３０を備え、この主通路３０は、さらに、誘導通路３１とフィードバック通路３２に通じ、前記誘導台１３の上方には、誘導通路３１の開閉を制御する真空圧電磁弁１３１と、大気圧電磁弁１３２と、前記フィードバック通路３２を検出するためのセンサー１３３がさらに設けられ、前記誘導台１３内には、さらに、調整通路１３４が設けられて前記真空腔２３の上方にまで通じ、前記調整通路１３４の両端は、前記真空圧電磁弁１３１と前記大気圧電磁弁１３２にそれぞれ連結される。

大気誘導通路１２１は、中間弁座１２内に設けられ、主ダイヤフラム２０の下方空間にまで通じることで、大気圧ＰＰが流通し、一次側圧力Ｐ１が誘導通路３２を通り、真空圧電磁弁１３１と連携して作動することで、真空圧ＰＴが生じて真空腔２３内にまで流れると、調整通路１３４が遮断されることにより、真空腔２３内の主ダイヤフラム２０は、水平位置にまで戻った後、定常圧力を形成する。

前記排気誘導棒２１は、中間弁座１２の上方に位置し、第１真空破壊弁２１１を設け、前記真空弁ユニット２２の上方は、前記弁台座１１内部の上部弁内壁１１１と組み合わされて、第２真空破壊弁２２１を別に設けることで、大気圧電磁弁１３２の大気口１３２１から外部大気圧ＰＰを導入して前記第１真空破壊弁２１１及び前記第２真空破壊弁２２１を押動することにより、さらに迅速に前記本体１０内部の真空強度の幅が減少することで、真空吸着を減少させるための反応時間を短縮することができる。

前記弁台座１１内部には、棒挿入台４０がさらに設けられ、前記棒挿入台４０は、前記排気誘導棒２１の下方と組み合わされて第１弁４１を形成し、真空圧電磁弁１３１が作動を続けて真空圧ＰＴが生じることで、第１弁４１をオンにすることができることにより、一次側圧力Ｐ１は、副通路３３を通り二次側圧力Ｐ２を形成し、第１段階の真空強度増加を行うとともに、真空弁ユニット２２の下方は、弁台座１１内部の下部弁内壁１１２と組み合わされて第２弁４２を形成し、前記第２弁４２は、一次側圧力Ｐ１を加速させて二次側圧力Ｐ２内に導入することで、第２段階の真空強度増加を行うことができ、本体１０内部の真空強度の幅はさらに迅速に増加する。

参照する図１〜図２は、本体１０に設けられる連結端であり、前記連結端は、物品の設定孔Ｏと、真空ポンプに連結される真空孔Ｖと、大気圧を調整する大気孔Ａをそれぞれ吸着し、内部構造の設計により、試験用の管線に連結した後、設定孔Ｏからまっすぐ伸びて真空孔Ｖから直接出るように変更することで、従来の構造である９０度に曲げる特別な方法で試験を行う必要がなくなり、繁雑且つ繰り返し行わなければならない試験作業における不便さを改善することができる。

参照する図３は、真空圧電磁弁１３１と、大気圧電磁弁１３２と、センサー１３３であり、主に、制御回路Ｐは、電源ＰＲを通り駆動されると、入力信号ＰＩ及び出力信号ＰＯを設定し、制御回路Ｐが関連する圧力表示ＰＳを表示させることで、真空圧電磁弁１３１と大気圧電磁弁１３２を駆動させ、センサー１３３は、主に、二次側圧力Ｐ２の真空圧を検出するのに用いられ、二次側圧力Ｐ２の設定値を超える場合または設定値より低い場合、データが制御回路Ｐにフィードバックされ、真空圧電磁弁１３１と大気圧電磁弁１３２の間で判別が行われるとともに、制御回路Ｐによって、後に続く関連制御動作を駆動させるが、この一部の操作は、一般的な方法であるため、贅言することはしない。

参照する図４は、本考案の準備状態における真空圧電磁弁１３１と大気圧電磁弁１３２の未起動状態を示した図であり、主通路３０内の第１弁４１と第２弁４２も遮断され、大気誘導通路１２１における一部の大気圧ＰＰは、主ダイヤフラム２０の下方に流れるが、主ダイヤフラム２０は、上方の弾性部品２０１から弾性予圧を受けて、主ダイヤフラム２０は水準以下に保たれることで、大気圧ＰＰは、第１真空破壊弁２１１を通り二次側圧力Ｐ２にまで流れ、この時、二次側圧力Ｐ２と大気圧ＰＰは等しくなる。ここで説明する水準は、主ダイヤフラム２０の両端を基準とし、さらに、主ダイヤフラム２０の中央と両端を基準として比較後の説明を行う。

参照する図５は、定常圧力であり、真空吸着の目的が達成されると、センサー１３３は、関連データを制御回路Ｐに送信し、さらに真空圧電磁弁１３１を遮断し、真空腔２３と調整通路１３４内に位置する真空圧ＰＴは、安定状態に保たれ、この時の弾性部品２０１も、大気誘導通路１２１から入る大気圧ＰＰと互いに主ダイヤフラム２０に圧力をかけることで、主ダイヤフラム２０は水平に戻り、本体１０全体における内部の真空が維持される。

参照する図６〜図７は、第１段階の真空強度減少の状態を示した図であり、まず、大気圧電磁弁１３２をオンにし、大気口１３２１から導入される外部大気圧ＰＰが調整通路１３４を通り真空腔２３内に入ることで、もともと水平に保たれていた主ダイヤフラム２０が下に移動し、第１真空破壊弁２１１を徐々にオンにすることで、大気誘導通路１２１内の大気圧ＰＰは、排気誘導棒２１に沿って下に進み第１真空破壊弁２１１を通ることで、第１段階の内部における真空強度減少を行うことができる。

参照する図８〜図９は、第２段階の真空強度減少の状態を示した図であり、大気圧電磁弁１３２を引き続きオンにする場合、大気口１３２１はさらに大きな大気圧ＰＰを導入することで、主ダイヤフラム２０は、引き続き下に移動し、前記排気誘導棒２１の凸型ストッパー２２４は、第２真空破壊弁２２１を押動してオンにする。この時、第２真空破壊弁２２１の下方に位置する大気通路１１３には、さらに大きな大気圧ＰＰが入ることで、内部の真空強度の幅は急速に減少し、主ダイヤフラム２０が下に移動し前記真空腔２３の底部にまでくると、前記大気誘導通路１２１に入る大気圧ＰＰの流量は最小にまで減少すると同時に、大気通路１２１に入る大気圧ＰＰの流量は、最大にまで増加する。

参照する図１０〜図１１は、第１段階の真空強度増加の状態を示した図であり、真空圧電磁弁１３１をオンにすると、一次側圧力Ｐ１は、真空圧電磁弁１３１と組み合わされて誘導通路３１と調整通路１３４を通り、前記真空腔２３内にまで流れて真空圧ＰＴを形成し、前記主ダイヤフラム２０と排気誘導棒２１をも動かして上に移動させる。この時の第１弁４１もオンにされることで、一次側圧力Ｐ１は、第１弁４１を通り副通路３３に沿って二次側圧力Ｐ２を形成し、第１段階の真空強度増加が行われる。

参照する図１２〜図１３に示す通り、前記下部弁内壁１１２は、さらに、第２弁４２の上方に設けられる第３弁４３を備え、前記第３弁４３は、主に、第２弁４２の開閉状態と組み合わされて同時に作動し、真空圧電磁弁１３１を引き続きオンにすることで、主ダイヤフラム２０は上に移動し真空腔２３の頂端にまでくると、第２段階の真空強度増加の状態が形成され、排気誘導棒２１は、真空弁ユニット２２の下方の凸型部品２２２を動かして上に移動させることで、第２弁４２と第３弁４３は、同時にオンにされ、さらに大きな一次側圧力Ｐ１が二次側圧力Ｐ２に流れて、第２段階の真空強度増加が行われ、真空強度増加の反応時間がさらに短縮される。

要約すると、本考案の真空大容量電子制御比例弁は、大気誘導通路１２１に排気誘導棒２１を組み合わせる設計により、外部の空気が第１真空破壊弁２１１と第２真空破壊弁２２１から二次側圧力Ｐ２に流れるようにすることで、真空強度を調整し減少させ、さらに、排気誘導棒を適用し真空弁ユニット２２と組み合わせて連動させ、第１弁４１、第２弁４２、第３弁４３による真空強度増加のプロセスを加速させることができることで、強度調整の反応時間が改善されるとともに、さらに大容量の電子制御比例弁に適用することができるだけでなく、従来の複雑な通気回路が簡略化されることで試験における不便さが解消される。

１０本体
１１弁台座
１１１上部弁内壁
１１２下部弁内壁
１１３大気通路
１２中間弁座
１２１大気誘導通路
１３誘導台
１３１真空圧電磁弁
１３２大気圧電磁弁
１３２１大気口
１３３センサー
１３４調整通路
２０主ダイヤフラム
２０１弾性部品
２１排気誘導棒
２１１第１真空破壊弁
２２真空弁ユニット
２２１第２真空破壊弁
２２２凸型部品
２２３ばね
２２４凸型ストッパー
２３真空腔
３０主通路
３１誘導通路
３２フィードバック通路
３３副通路
４０棒挿入台
４１第１弁
４２第２弁
４３第３弁
Ａ大気孔
Ｏ設定孔
Ｖ真空孔
Ｐ１一次側圧力
Ｐ２二次側圧力
ＰＰ大気圧
ＰＴ真空圧
Ｐ制御ループ
ＰＲ電源
ＰＩ入力信号
ＰＳ圧力表示
ＰＯ出力信号
９１従来の設定孔
９２従来の真空孔
９３従来の大気孔

Claims

本体と、大気誘導通路と、からなる真空大容量電子制御比例弁であって、前記本体は、弁台座に中間弁座と誘導台が下から上に順に連結されてなり、前記誘導台と前記中間弁座の間には、主ダイヤフラムが挟んで設けられて真空腔が形成され、前記主ダイヤフラムの上方には、弾性部品が設けられて前記誘導台に連結され、前記主ダイヤフラムの中央には、真空弁ユニットを備える排気誘導棒が嵌設され、前記本体の内部は、一次側圧力と二次側圧力を流通させるための主通路を備え、前記主通路は、さらに、誘導通路とフィードバック通路に通じ、前記誘導台の上方には、さらに、前記誘導通路の開閉を制御する真空圧電磁弁と、大気圧電磁弁と、前記フィードバック通路を検出するためのセンサーが設けられ、前記誘導台内部には、前記真空腔の上方にまで通じる調整通路がさらに設けられ、前記調整通路の両端は、前記真空圧電磁弁と前記大気圧電磁弁にそれぞれ連結され、
前記大気誘導通路は、前記主ダイヤフラムの下方空間にまで通じる前記中間弁座内に設けられることで、大気圧を流通させ、
前記一次側圧力が前記誘導通路を通り、前記真空圧電磁弁と連携して作動することで真空圧が生じ前記真空腔内にまで流れると、前記調整通路が遮断されることにより、前記真空腔内の前記主ダイヤフラムは、水平位置にまで戻った後、定常圧力状態を形成し、前記排気誘導棒は、前記中間弁座の上方と組み合わされて第１真空破壊弁を形成し、前記真空弁ユニットの上方は、前記弁台座内部の上部弁内壁と組み合わされて第２真空破壊弁を形成することで、前記大気圧電磁弁の大気口から外部大気圧を導入して前記第１真空破壊弁及び前記第２真空破壊弁を押動することにより、前記本体内部の真空強度の幅がさらに迅速に減少することで、真空吸着を減少させるための反応時間が短縮され、前記弁台座内部には、棒挿入台がさらに設けられ、前記棒挿入台は、前記排気誘導棒の下方と組み合わされて第１弁を形成し、前記真空圧電磁弁を作動させ続けて真空圧を生じさせることで、前記第１弁をオンにすることにより、前記一次側圧力は、副通路を通り前記二次側圧力を形成するとともに、前記真空弁ユニットの下方は、前記弁台座内部の下部弁内壁と組み合わされて第２弁を形成し、さらに、第３弁が、前記第２弁の上方に設けられ、前記第２弁と前記第３弁は、同時に開閉を行うことで、前記一次側圧力は、加速されて前記二次側圧力に導入され、前記本体内部の真空強度の幅はさらに迅速に増加することを特徴とする、真空大容量電子制御比例弁。
前記弾性部品は、ばねであることを特徴とする、請求項１に記載の真空大容量電子制御比例弁。
前記真空弁ユニットは、２つの凸型部品の凸面が相対してばねと組み合わされてなり、前記凸型部品の内部は、貫通式の設計であることで、前記排気誘導棒は、その中に配置されるとともに、前記排気誘導棒の側縁上方と側縁下方の２つの部分には、凸型ストッパーがそれぞれ設けられることにより、前記排気誘導棒の上下移動のプロセスが制御されることを特徴とする、請求項１に記載の真空大容量電子制御比例弁。