JP3439232B2 - シリンダーバルブ開閉システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、開放状態のシリンダー
バルブ自動開閉器（複動式エア作動ロータリ・アクチュ
エータ）に閉塞動作をさせて危険を防止するシリンダー
バルブ開閉システムに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】シリンダーバルブ自動開閉器１は、図４
に示す如く、駆動用エア圧力源４から電磁切換弁５を経
由して供給されてくる空気の流入に伴い、開放、又は、
閉塞動作して図示しないシリンダーバルブを開放、又
は、閉塞する機能を有している。 【０００３】上記シリンダーバルブ自動開閉器１は、上
下面が閉塞した円筒形に構成され、その内周壁の一部に
は、中心部に指向する規制板１ａが垂直方向に突設され
ている。 【０００４】また、シリンダーバルブ自動開閉器１の周
壁の一部には、貫通孔である第１のポート１ｂと第２の
ポート１ｃとが穿設して並設され、この第１のポート１
ｂと第２のポート１ｃとの間には、上記した規制板１ａ
が隠蔽状態で介装されている。 【０００５】第１のポート１ｂには、供給作用を営む第
１の供給ライン２が接続されるとともに、第２のポート
１ｃには、同様の作用を営む第２の供給ライン３が接続
され、これら第１の供給ライン２と第２の供給ライン３
とが駆動用エア圧力源４に電磁切換弁５を介して接続さ
れている。 【０００６】一方、シリンダーバルブ自動開閉器１の内
部の中心部には、回動可能な回転軸１ｄが垂直に縦貫さ
れ、この回転軸１ｄの外部下方に垂下した下部には、図
示しないガスを貯えたシリンダーバルブが接続されてい
る。そして、回転軸１ｄには、規制板１ａに当接する羽
根板（ベーン）１ｅが一体的に取着されている。 【０００７】この羽根板１ｅは、第１のポート１ｂから
シリンダーバルブ自動開閉器１の内部に空気が流入する
と、反時計方向に２７０度開放回転して規制板１ａとの
間の空気を第２のポート１ｃから第２の供給ライン３に
排出するとともに、回転軸１ｄを同方向に回転させてシ
リンダーバルブを開放する機能を有している（図４の矢
印参照）。 【０００８】また、これとは反対に、第２のポート１ｃ
からシリンダーバルブ自動開閉器１の内部に空気が流入
すると、時計方向に２７０度閉塞回転して規制板１ａと
の間の空気を第１のポート１ｂから第１の供給ライン２
に排出するとともに、回転軸１ｄを同方向に回転させて
シリンダーバルブを閉塞する機能を有している。 【０００９】他方、上記した電磁切換弁５は、シリンダ
ーバルブの開放時には、ソレノイド５ａの励磁作用に基
づいて流路を変位動作させ、駆動用エア圧力源４からの
空気を第１の供給ライン２に選択して導送するととも
に、第２の供給ライン３に導送されてきた空気を外部に
排出する機能を有している。 【００１０】そして、これとは反対に、シリンダーバル
ブの閉塞時には、圧縮状態の発条５ｂの弾圧付勢作用に
基づいて流路を復帰動作させ、駆動用エア圧力源４から
の空気を第２の供給ライン３に選択して導送するととも
に、第１の供給ライン２に導送されてきた空気を外部に
排出する機能を有している。 【００１１】従って、シリンダーバルブを開放したい場
合には、電磁切換弁５のソレノイド５ａを励磁して流路
を図４の上方向に変位させ、空気を駆動用エア圧力源４
から第１の供給ライン２に導送すれば良い。 【００１２】すると、空気は、駆動用エア圧力源４、電
磁切換弁５、第１の供給ライン２、及び第１のポート１
ｂを順次経由してシリンダーバルブ自動開閉器１の内部
に流入し、図４の羽根板１ｅを反時計方向に２７０度開
放回転させる。 【００１３】羽根板１ｅが開放回転すると、シリンダー
バルブが開放されるとともに、羽根板１ｅと規制板１ａ
との間の空気が第２のポート１ｃから第２の供給ライン
３に排出され、その後、空気が電磁切換弁５から外部に
排出される。 【００１４】また、シリンダーバルブを閉塞したい場合
には、ソレノイド５ａを消磁し、発条５ｂの弾圧付勢作
用に基づいて電磁切換弁５の流路を図４の位置に復帰さ
せ、空気を駆動用エア圧力源４から第２の供給ライン３
に導送すれば良い。 【００１５】すると、空気は、駆動用エア圧力源４、電
磁切換弁５、第２の供給ライン３、及び第２のポート１
ｃを順次経由してシリンダーバルブ自動開閉器１の内部
に流入し、羽根板１ｅを時計方向に２７０度閉塞回転さ
せる。 【００１６】羽根板１ｅが閉塞回転すると、シリンダー
バルブが閉塞されるとともに、羽根板１ｅと規制板１ａ
との間の空気が第１のポート１ｂから第１の供給ライン
２に排出され、その後、空気が電磁切換弁５から外部に
排出されることとなる。 【００１７】然して、シリンダーバルブ自動開閉器１
は、上述した如く、開放動作・閉塞動作いずれの場合に
も、駆動用の空気を必要不可欠としている。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】従来のシリンダーバル
ブ自動開閉器は、以上のように構成され、開放動作・閉
塞動作いずれの場合にも、駆動用の空気を必要不可欠と
しているので、開放した状態で駆動エアラインの破断等
の異常が発生すると、駆動用の空気が供給されなくなる
ので、閉塞動作を行うことができなかった。従って、異
常が発生しても、シリンダーバルブを閉塞することがで
きず、非常に危険であるという重大な問題点があった。 【００１９】本発明は上記の鑑みてなされたもので、空
気圧のダウン等の異常が発生しても、シリンダーバルブ
自動開閉器を確実に閉塞でき、安全性を著しく向上させ
ることのできるシリンダーバルブ開閉システムを提供す
ることを目的とする。 【００２０】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、シリンダーバルブを開閉するシリンダー
バルブ開閉システムにおいて、流体供給源と、シリンダ
ーバルブに取り付けられ、第１の流体口内に流体供給源
からの流体が流入された場合にシリンダーバルブを開
き、第２の流体口内に流体供給源からの流体が流入され
た場合にシリンダーバルブを閉じるシリンダーバルブ自
動開閉器と、流体供給源からの流体を前記シリンダーバ
ルブ自動開閉器の第１の流体口に導く第１の供給ライン
と、流体供給源からの流体をシリンダーバルブ自動開閉
器の第２の流体口に導く第２の供給ラインと、流体供給
源からの流体の供給ラインを第１の供給ラインと第２の
供給ラインの間で切り換える第１の切換弁と、流体供給
源からの流体を受けて貯留するタンクと、第２の供給ラ
インの途中に設けられ、流体供給源からの流体圧力に応
じてポジションが切り換えられる第２の切換弁であっ
て、流体圧力が所定の圧力以上である場合には、第１の
切換弁から第２の流体口への流体の流通を許容するポジ
ションとなり、流体圧力が所定圧力よりも低い場合に、
タンクから第２の流体口への流体の流通を許容するポジ
ションとなる第２の切換弁と、第１の供給ラインの途中
に設けられ、流体供給源からの流体圧力に応じてポジシ
ョンが切り換えられる第３の切換弁であって、流体圧力
が所定圧力以上である場合には、第１の切換弁から第１
の流体口への流体の流通を許容するポジションとなり、
流体圧力が所定圧力よりも低い場合には、第１の流体口
からの流体を外部に排出するポジションとなる第３の切
換弁と、を備えることを特徴とする。 【００２１】 【作用】上記構成を有する本発明によれば、シリンダー
バルブが開放した状態で駆動エアラインの破断等の異常
が発生すると、流体供給源からの圧力が減少し、変位し
ていた第２の切換弁と第３の切換弁とが復帰動作すると
ともに、流体供給源から供給され貯留されていたタンク
内の流体が第２の切換弁に供給される。 【００２２】すると、流体は、第２の切換弁から第２の
供給ラインに流入し、シリンダーバルブ自動開閉器の内
部に流入して当該シリンダーバルブ自動開閉器を閉塞動
作させ、シリンダーバルブが閉塞される。そして、シリ
ンダーバルブ自動開閉器の閉塞動作に伴い、流体が第１
の流体口から第３の切換弁に流入し、この第３の切換弁
から外部に排出される。 【００２３】 【実施例】以下、図１に示す一実施例に基づき本発明を
詳説する。 【００２４】本発明に係るシリンダーバルブ開閉システ
ムは、同図に示す如く、異常発生時に開放状態のシリン
ダーバルブ自動開閉器１に閉塞動作をさせる第１のエア
作動切換弁８と、異常発生時に第１のポート１ｂから流
出してきた空気を外部に排出する第２のエア作動切換弁
９とを備えている。 【００２５】上記シリンダーバルブ自動開閉器１は、上
下面が閉塞した円筒形に構成され、その内周壁の一部に
は、中心部に指向する規制板１ａが垂直方向に突設され
ている。 【００２６】また、シリンダーバルブ自動開閉器１の周
壁の一部には、貫通孔である第１のポート（第１の流体
口）１ｂと第２のポート（第２の流体口）１ｃとが穿設
して並設され、この第１のポート１ｂと第２のポート１
ｃとの間には、上記した規制板１ａが隠蔽状態で介装さ
れている。 【００２７】第１のポート１ｂには、供給作用を営む第
１の供給ライン（第１の導送手段）２が接続されるとと
もに、第２のポート１ｃには、同様の作用を営む第２の
供給ライン（第２の導送手段）３が接続され、これら第
１の供給ライン２と第２の供給ライン３とが駆動用エア
圧力源（流体供給源）４に電磁切換弁（第１の切換弁）
５を介して接続されている。 【００２８】一方、シリンダーバルブ自動開閉器１の内
部の中心部には、回動可能な回転軸１ｄが垂直に縦貫さ
れ、この回転軸１ｄの外部下方に垂下した下部には、図
示しないガスを貯えたシリンダーバルブが接続されてい
る。そして、回転軸１ｄには、規制板１ａに傾斜状態で
当接する羽根板（ベーン）１ｅが一体的に取着されてい
る。 【００２９】この羽根板１ｅは、第１のポート１ｂから
シリンダーバルブ自動開閉器１の内部に空気（流体）が
流入すると、反時計方向に２７０度開放回転して規制板
１ａとの間の空気を第２のポート１ｃから第２の供給ラ
イン３に排出するとともに、回転軸１ｄを同方向に回転
させてシリンダーバルブを開放する機能を有している
（図１の矢印参照）。 【００３０】また、これとは反対に、第２のポート１ｃ
からシリンダーバルブ自動開閉器１の内部に空気が流入
すると、時計方向に２７０度閉塞回転して規制板１ａと
の間の空気を第１のポート１ｂから第１の供給ライン２
に排出するとともに、回転軸１ｄを同方向に回転させて
シリンダーバルブを閉塞する機能を有している。 【００３１】他方、上記した電磁切換弁５は、シリンダ
ーバルブの開放時には、ソレノイド５ａの励磁作用に基
づいて流路を変位動作させ、駆動用エア圧力源４からの
空気を第１の供給ライン２に選択して導送するととも
に、第２の供給ライン３に導送されてきた空気を外部に
排出する機能を有している。 【００３２】また、これとは反対に、シリンダーバルブ
の閉塞時には、圧縮状態の発条５ｂの弾圧付勢作用に基
づいて流路を復帰動作させ、駆動用エア圧力源４からの
空気を第２の供給ライン３に選択して導送するととも
に、第１の供給ライン２に導送されてきた空気を外部に
排出する機能を有している。 【００３３】また、上記駆動用エア圧力源４と電磁切換
弁５とを接続するライン６には、空気を供給する第３の
供給ライン７が接続され、この第３の供給ライン７に
は、第１のエア作動切換弁（第２の切換弁）８と第２の
エア作動切換弁（第３の切換弁）９とがそれぞれ接続さ
れている。 【００３４】この第１のエア作動切換弁８は、図１に示
す如く、第２の供給ライン３の一部に接続され、常時は
駆動用エア圧力源４からの空気圧に基づき流路を変位動
作させ、第２の供給ライン３と電磁切換弁５との間にお
ける空気の流通を許容する。 【００３５】これに対し、空気圧の減少時には圧縮状態
の発条８ａの弾圧付勢作用に基づいて流路を復帰動作さ
せ、後述するリザーバタンク（貯留手段）１０から流出
してきた空気を第２の供給ライン３に流入させて開放状
態のシリンダーバルブ自動開閉器１に閉塞動作をさせる
機能を有している。 【００３６】また、第２のエア作動切換弁９は、図１に
示す如く、第１の供給ライン２の一部に接続され、常時
は駆動用エア圧力源４からの空気圧に基づき流路を変位
動作させ、第１の供給ライン２と電磁切換弁５との間に
おける空気の流通を許容する。 【００３７】そして、空気圧の減少時には圧縮状態の発
条９ａの弾圧付勢作用に基づいて流路を復帰動作させ、
第１の供給ライン２に導送されてきた空気を外部に排出
する機能を有している。 【００３８】さらに、上記ライン６には、空気を貯留す
るリザーバタンク１０がライン６Ａを介して接続されて
いる。このリザーバタンク１０は、内部が空洞のタンク
から構成され、貯えた空気を空気圧の減少時に第１のエ
ア作動切換弁８に供給する機能を有している。 【００３９】尚、リザーバタンク１０に空気を供給する
ライン６Ａには、図１に示す如く、異常時における空気
圧の減少を防止する逆止弁１１が接続されるとともに、
ライン６Ａ内の空気圧を監視する圧力計１２が設置され
ている。 【００４０】次に、動作について説明すると、シリンダ
ーバルブを開放したい場合には、電磁切換弁５のソレノ
イド５ａを励磁して流路を図１の上方向に変位させ、空
気を駆動用エア圧力源４から第１の供給ライン２に導送
すれば良い。 【００４１】すると、空気は、駆動用エア圧力源４、電
磁切換弁５、第２のエア作動切換弁９、第１の供給ライ
ン２、及び第１のポート１ｂを順次経由してシリンダー
バルブ自動開閉器１の内部に流入し、図１の羽根板１ｅ
を反時計方向に２７０度開放回転させる。 【００４２】羽根板１ｅが開放回転すると、回転軸１ｄ
の回転に伴いシリンダーバルブが開放されるとともに、
羽根板１ｅと規制板１ａとの間の空気が第２のポート１
ｃから第１のエア作動切換弁８を経由して第２の供給ラ
イン３に排出され、その後、空気が電磁切換弁５から外
部に排出される。 【００４３】また、シリンダーバルブを閉塞したい場合
には、ソレノイド５ａを消磁し、発条５ｂの弾圧付勢作
用に基づいて電磁切換弁５の流路を図１の位置に復帰さ
せ、空気を駆動用エア圧力源４から第２の供給ライン３
に導送すれば良い。 【００４４】すると、空気は、駆動用エア圧力源４、電
磁切換弁５、第１のエア作動切換弁８、第２の供給ライ
ン３、及び第２のポート１ｃを順次経由してシリンダー
バルブ自動開閉器１の内部に流入し、羽根板１ｅを時計
方向に２７０度閉塞回転させる。 【００４５】羽根板１ｅが閉塞回転すると、回転軸１ｄ
の回転に伴いシリンダーバルブが閉塞されるとともに、
羽根板１ｅと規制板１ａとの間の空気が第１のポート１
ｂから第２のエア作動切換弁９を経由して第１の供給ラ
イン２に排出され、その後、空気が電磁切換弁５から外
部に排出されることとなる。 【００４６】これら正常な動作の際、第１のエア作動切
換弁８と第２のエア作動切換弁９とは、駆動用エア圧力
源４からの空気圧に基づき流路を図１の上方向に変位さ
せ、第１の供給ライン２と電磁切換弁５との間における
空気の流通を許容するとともに、第２の供給ライン３と
電磁切換弁５との間における空気の流通を許容する。 【００４７】これに対し、シリンダーバルブが開放した
状態で駆動エアラインの破断等の異常が発生すると、必
然的に駆動用エア圧力源４からの空気圧が減少し、第１
のエア作動切換弁８と第２のエア作動切換弁９との変位
状態が解除される。 【００４８】すると、第１のエア作動切換弁８と第２の
エア作動切換弁９との流路が発条８ａ・９ａの弾圧付勢
作用に基づいて自動的に復帰動作するとともに、リザー
バタンク１０に蓄積されていた空気が第１のエア作動切
換弁８に供給される。 【００４９】供給される空気は、第１のエア作動切換弁
８から第２の供給ライン３を経由して第２のポート１ｃ
に流入し、シリンダーバルブ自動開閉器１の内部に流入
して羽根板１ｅを時計方向に２７０度閉塞回転させ、こ
の回転軸１ｄの回転に伴いシリンダーバルブが閉塞され
る。 【００５０】そして、羽根板１ｅが閉塞回転すると、羽
根板１ｅと規制板１ａとの間の空気が第１のポート１ｂ
から第１の供給ライン２を経由して第２のエア作動切換
弁９に流入し、この第２のエア作動切換弁９から外部に
排出されることとなる。 【００５１】尚、シリンダーバルブが閉塞している場合
には、既に安全が確保されているので、上述したような
切換弁８，９の切換動作は行われない。 【００５２】上記構成によれば、地震等に伴い駆動エア
ラインの破断等の異常事態が発生すると、第１のエア作
動切換弁８と第２のエア作動切換弁９とがいわゆるフェ
ール・セーフ機能を営むので、電力や電気信号等の有無
に拘らず、開放状態のシリンダーバルブを簡易な構成で
確実に閉塞することができ、危険を排除して安全性の向
上が期待できる。 【００５３】尚、上記実施例では空気の流入に伴い羽根
板を一方向に回転させるシリンダーバルブ自動開閉器１
を使用するものを示したが、図２や図３に示すシリンダ
ーバルブ自動開閉器１Ａ・１Ｂを使用しても良い。 【００５４】即ち、図２に示すシリンダーバルブ自動開
閉器１Ａは、貫通孔である第１のポート１ｂと第２のポ
ート１ｃとを備えた箱形に構成され、その内部の中心部
には、回動可能なピニオン１ｆが軸支されており、この
ピニオン１ｆの上部には、図２の左右方向に摺動する摺
動板１ｇのラック１ｈが水平に噛合されている。その他
の部分や動作等については上記実施例と同様である。 【００５５】また、図３に示すシリンダーバルブ自動開
閉器１Ｂは、貫通孔である第１のポート１ｂと第２のポ
ート１ｃとを備えた箱形に構成され、その内部の中心部
には、回動可能なピニオン１ｆが軸支されており、この
ピニオン１ｆの上下部には、図３の左右方向に摺動する
一対の摺動板１ｇのラック１ｈがそれぞれ水平に噛合さ
れている。その他の部分や動作等については上記実施例
と同様である。 【００５６】これらのシリンダーバルブ自動開閉器１Ａ
・１Ｂを使用しても、上記実施例と同様の作用効果を奏
するのは明白である。 【００５７】また、上記したシリンダーバルブ自動開閉
器１・１Ａ・１Ｂと同様の機能を有するものであれば、
上記以外の構造のシリンダーバルブ自動開閉器を使用し
ても良いのは言うまでもない。 【００５８】尚、上記諸実施例では空気からなる流体を
使用するものを示したが、何等これに限定されるもので
はなく、窒素や油圧等を使用しても上記実施例と同様の
作用効果を奏する。 【００５９】また、上記諸実施例ではシリンダーバルブ
自動開閉器にシリンダーバルブを開閉させるものを示し
たが、シリンダーバルブ以外のバルブを開閉させるよう
にしても良いのは言うまでもない。 【００６０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、第２の切
換弁と第３の切換弁とがフェール・セーフ機能を営むの
で、例えシリンダーバルブが開放した状態で駆動エアラ
インの破断等の異常が発生しても、開放状態のシリンダ
ーバルブを確実に閉塞することができ、この確実な閉塞
を通じて安全性の著しい向上が期待できるという顕著な
効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るシリンダーバルブ開閉システムの
一実施例を示す断面全体図である。 【図２】本発明に係るシリンダーバルブ開閉システムの
他の実施例を示す要部説明図である。 【図３】本発明に係るシリンダーバルブ開閉システムの
他の実施例を示す要部説明図である。 【図４】従来のシリンダーバルブ自動開閉器のシステム
を示す断面全体図である。 【符号の説明】 １・１Ａ・１Ｂ…シリンダーバルブ自動開閉器、１ｂ…
第１のポート（第１の流体口）、１ｃ…第２のポート
（第２の流体口）、１ｄ…回転軸、１ｅ…羽根板、２…
第１の供給ライン、３…第２の供給ライン、４…駆動用
エア圧力源（流体供給源）、５…電磁切換弁（第１の切
換弁）、７…第３の供給ライン、８…第１のエア作動切
換弁（第２の切換弁）、９…第２のエア作動切換弁（第
３の切換弁）、１０…リザーバタンク。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 シリンダーバルブを開閉するシリンダー
   バルブ開閉システムにおいて、 流体供給源と、 前記シリンダーバルブに取り付けられ、第１の流体口内
   に前記流体供給源からの流体が流入された場合に前記シ
   リンダーバルブを開き、第２の竜体口内に前記流体供給
   源からの流体が流入された場合に前記シリンダーバルブ
   を閉じるシリンダーバルブ自動開閉器と、 前記流体供給源からの流体を前記シリンダーバルブ自動
   開閉器の前記第１の流体口に導く第１の供給ラインと、 前記流体供給源からの流体を前記シリンダーバルブ自動
   開閉器の前記第２の流体口に導く第２の供給ラインと、 前記流体供給源からの流体の供給ラインを前記第１の供
   給ラインと前記第２の供給ラインの間で切り換える第１
   の切換弁と、 前記流体供給源からの流体を受けて貯留するタンクと、 前記第２の供給ラインの途中に設けられ、前記流体供給
   源からの流体圧力に応じてポジションが切り換えられる
   第２の切換弁であって、前記流体圧力が所定の圧力以上
   である場合には、前記第１の切換弁から前記第２の流体
   口への流体の流通を許容するポジションとなり、前記流
   体圧力が前記所定圧力よりも低い場合に、前記タンクか
   ら前記第２の流体口への流体の流通を許容するポジショ
   ンとなる前記第２の切換弁と、 前記第１の供給ラインの途中に設けられ、前記流体供給
   源からの流体圧力に応じてポジションが切り換えられる
   第３の切換弁であって、前記流体圧力が前記所定圧力以
   上である場合には、前記第１の切換弁から前記第１の流
   体口への流体の流通を許容するポジションとなり、前記
   流体圧力が前記所定圧力よりも低い場合には、前記第１
   の流体口からの流体を外部に排出するポジションとなる
   前記第３の切換弁と、 を備えるシリンダーバルブ開閉システム。