JP4344627B2 - Positioner concentric lever - Google Patents
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Description
本発明は、ポジショナーに装着される同心レバーに係り、より詳しくは、ポジショナーの振動による緩み及びそれに起因する脱落を防止可能としたポジショナーの同心レバーに関する。 The present invention relates to a concentric lever mounted on a positioner, and more particularly, to a concentric lever of a positioner that can prevent loosening due to vibration of the positioner and dropout caused by the loosening.
一般的に、バルブの駆動に際しては、バルブが連結されるステムを備えた駆動部を用いて、前記ステムを可動させることによりバルブの駆動を行う。そして、従来から、バルブ駆動制御、プロセスオートメーション、その他一般産業用機器の駆動制御に際して用いられているポジショナーでは、ステムの可動を制御することによりバルブの自動制御等を行っているが、特に回転式のバルブを制御するためのポジショナーでは、ステムとポジショナーとの間に同心レバーを介在し、これにより、目視によりバルブの動きを検知可能としているものが存在する。 In general, when driving a valve, the valve is driven by moving the stem using a drive unit having a stem to which the valve is connected. Conventionally, in positioners used for valve drive control, process automation, and drive control of other general industrial equipment, automatic control of the valve is performed by controlling the movement of the stem. Some positioners for controlling these valves have a concentric lever interposed between the stem and the positioner so that the movement of the valve can be detected visually.
即ち、図5においてPは、回転バルブを制御するためのポジショナーであり、図にも示されているように、一般的に回転バルブを制御するためのポジショナーにおいては、バルブの回転を目視により検知可能とするための目盛り47および指針46を備えている。そして、同心レバーを用いて、バルブの回転に合わせて前記指針46を目盛り47上で移動させることを可能とし、これにより、指針46を介して、バルブの回転を目視により検知可能としている。
That is, in FIG. 5, P is a positioner for controlling the rotary valve. As shown in the figure, generally, in the positioner for controlling the rotary valve, the rotation of the valve is detected visually. A
ここで、図7および図8は従来の同心レバーを説明するための図であり、図において77が従来の同心レバーである。また、図において52は、ポジショナーにおけるカムシャフトであり、更に、図7において64は、バルブを駆動するための駆動部61におけるステム(駆動軸)である。
Here, FIGS. 7 and 8 are views for explaining a conventional concentric lever, in which 77 is a conventional concentric lever. In the figure, 52 is a camshaft in the positioner, and in FIG. 7, 64 is a stem (drive shaft) in the
そして、従来の同心レバー77では、前記カムシャフト52が連結されるアームB71と、ステム64に連結されるアームA73を備えており、このアームA73とアームB71を連結することにより、バルブの回転に合わせて指針46を移動可能としている。
The conventional
即ち、アームB71は、カムシャフト52が貫通する貫通孔7101を有するとともに伝達ピン72を下面に連設しており、使用に際しては、カムシャフト52の先端部に形成した貫通部5201により指針46及びアームB71を貫通した後に、カムシャフト52の軸線方向に形成したネジ孔にネジ76を螺合し、これによって、指針46を固定しつつカムシャフト52にアームB71を固定する。
That is, the arm B71 has a through
次に、アームA73は、先端を二股にすることにより前記伝達ピン72が係合する係合溝7301を有するとともに、下面には伝達軸74が連設されており、係合溝7301内に前記伝達ピン72を係合しつつ、伝達軸74をステム64に螺合するとともに伝達軸74とステム52との連結部をナット75により締め付け、これにより、ステム64とカムシャフト52との間に同心レバー77を装着する。
Next, the arm A73 has an
そして、この状態で、ステム64の回転に伴って同心レバー77が回転すると、指針46が目盛り47上を移動し、これによりバルブの回転を目視により検知可能となる。なお、図8において79は取り付け金具であり、また78は前記取り付け金具79をポジショナー及び駆動部に取り付けるための取り付けネジである。
In this state, when the
ところで、周知のように、ポジショナーにはフィードバック機構が備えられているために、これにより、バルブの自動制御を行う際には、ステムは、入力信号に比例した変化を得るが、流体の流れ方によっては激しい振動力が発生し、そのためにポジショナーには激しい振動が継続する。したがって、図7に示すように、ネジによって同心レバーをカムシャフトに装着するとともに、ステム64と同心レバー77との連結を螺合により行う方法では、振動によってネジが緩んでしまい、これにより目盛り上を移動する指針の精度が落ちてしまうという問題点が考えられる。また、ネジの緩みにより同心レバーがカムシャフトから脱落してしまう事態も予想でき、この場合にはバルブの自動制御が不可能になるおそれも考えられる。
As is well known, since the positioner is provided with a feedback mechanism, when performing automatic valve control, the stem obtains a change proportional to the input signal. In some cases, a strong vibration force is generated, and the positioner continues to vibrate. Therefore, as shown in FIG. 7, in the method in which the concentric lever is attached to the camshaft by a screw and the connection between the
なおこのとき、結合部とカムシャフトとを接着剤等により接着する方法も考えられるが、この場合には取り外しが困難となる問題点がある。 At this time, a method of bonding the coupling portion and the camshaft with an adhesive or the like is also conceivable. However, in this case, there is a problem that the removal becomes difficult.
そこで、本発明は、回転バルブの制御を行うポジショナーにおいて、同心レバーの緩み及びそれに起因する脱落等を有効に防止可能なポジショナーの同心レバーを提供することを課題としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a concentric lever for a positioner that can effectively prevent loosening of the concentric lever and dropout due to the concentric lever in a positioner that controls a rotary valve.
本発明のポジショナーの同心レバーは、ポジショナーのカムシャフトに結合されるとともにバルブが連結されるステムに係合され、これによりバルブの回転を目視により検知可能とするポジショナーの同心レバーであって、ポジショナーのカムシャフトが連結される、貫通孔を備えた結合部と、該結合部の両端部にそれぞれ同方向に向けて連設された脚部と、前記脚部間を連通した、ステムに形成された係合溝に係合可能な伝達軸と、前記結合部と伝達軸間に挿装された防振パッドと、を備えたことを特徴としている。 The concentric lever of the positioner according to the present invention is a concentric lever of the positioner which is coupled to the camshaft of the positioner and is engaged with a stem to which the valve is connected, thereby enabling the rotation of the valve to be visually detected. The camshaft is connected to a connecting portion having a through-hole, legs connected to both ends of the connecting portion in the same direction, and a stem communicating between the legs. It is characterized with the transmission shaft engageable with the engaging groove, further comprising a, and anti-vibration pad which is挿装between transmission and the coupling unit -axis.
本発明のポジショナーの同心レバーでは、結合部と伝達軸間に防振パッドを挿装しており、これにより、結合部とカムシャフトとを連結するためのネジをその挿入方向に押圧している。そのために、ステムが激しく振動した場合でもネジが緩むことが無く、これにより、同心レバーの緩み、脱落等を有効に防止することが可能である。 In the concentric lever of the positioner according to the present invention, a vibration-proof pad is inserted between the coupling portion and the transmission shaft, thereby pressing a screw for connecting the coupling portion and the camshaft in the insertion direction. . Therefore, even when the stem vibrates violently, the screw does not loosen, and it is possible to effectively prevent the concentric lever from loosening or dropping off.
本発明のポジショナーの同心レバーでは、ポジショナーのカムシャフトが連結される貫通孔が形成された結合部を備えており、この結合部の両端部にはそれぞれ、下端部近傍に貫通孔が形成された脚部が連設されている。 The concentric lever of the positioner according to the present invention includes a coupling portion in which a through-hole to which the camshaft of the positioner is coupled is formed, and a through-hole is formed in the vicinity of the lower end portion at both ends of the coupling portion. Legs are connected.
また、前記一対の脚部間には、その両端部分が前記脚部に形成した貫通孔を貫通しつつ脚部に係止される配置で、ステムに連結可能な伝達軸が連通している。 In addition, a transmission shaft that can be connected to the stem is communicated between the pair of leg portions so that both end portions of the leg portions are locked to the leg portions while penetrating through through holes formed in the leg portions.
そして、前記結合部と前記伝達軸間には、防振パッドが挿装されており、この防振パッドにより、前記結合部に形成した貫通孔を貫通したポジショナーのカムシャフトに螺合したネジを、その挿入方向に押圧可能としている。 Then, said between coupling portion and the transmission shaft, vibration-proof pads are挿装, this anti-vibration pad, screwed to the camshaft of the positioner that penetrate the through-hole formed in the coupling portion thread Can be pressed in the insertion direction.
このとき、ステムに形成される係合溝に係合可能な係合軸と、この係合軸の両端部にそれぞれ同方向に向けて連設された連結部と、連結部の上端部近傍に形成された、前記伝達軸が貫通する貫通孔とを有する補助アームを、前記連結部側が同心レバー側になるような配置で前記連結部に形成した貫通孔に前記伝達軸を貫通させることにより前記一対の脚部に装着するとともに、前記補助アームを90度以上回転させた場合に係合軸が防振パッドに当接可能なようにして前記連結部の寸法を調節するとよく、これにより、脚部間の寸法より大きい径のステムに係合させるときは、補助アームの係合軸をステムに係合させ、一方、脚部間の寸法よりも小さい径のステムに係合させるときは、補助アームを90度以上回転させて防振パッドに当接させた状態で、伝達軸をステムに係合することが可能となり、径の大きなステム及び径の小さなステムの双方に兼用することが可能となる。 At this time, an engaging shaft that can be engaged with an engaging groove formed in the stem, a connecting portion that is connected to both ends of the engaging shaft in the same direction, and an upper end portion of the connecting portion. An auxiliary arm having a formed through-hole through which the transmission shaft passes is made to pass through the transmission shaft through a through-hole formed in the connection portion in such an arrangement that the connection portion side is a concentric lever side. It is preferable to adjust the dimensions of the connecting portion so that the engaging shaft can come into contact with the anti-vibration pad when the auxiliary arm is rotated 90 degrees or more while being attached to a pair of leg portions. When engaging a stem with a diameter larger than the dimension between the parts, engage the engaging shaft of the auxiliary arm with the stem, while when engaging with a stem with a diameter smaller than the dimension between the legs, Rotate the arm 90 degrees or more to make contact with the anti-vibration pad In the state, it is possible to engage the transmission shaft to the stem, it is possible to alternate on both the small stem of a large stem and the diameter of the diameter.
本発明のポジショナーの同心レバー(以下単に「同心レバー」という。)の実施例について説明すると、図1は、本実施例の同心レバーを示す斜視図であり、図において40が同心レバーである。 An embodiment of the concentric lever (hereinafter simply referred to as “concentric lever”) of the positioner according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the concentric lever of the present embodiment. In FIG.
そして、この同心レバー40は、ポジショナーのカムシャフトが結合される結合部を備えており、即ち、図において4003が結合部であり、本実施例においてこの結合部4003は、平板状としており、その略中心部には、カムシャフトが貫通する貫通孔4002が形成されている。そして、使用に際しては、前述の従来の同心レバーと同様に、カムシャフトで、目盛り上を移動する指針46を挟んで貫通孔4002を貫通させた後に、ネジ44をカムシャフト内に螺合させ、これにより同心レバー40をポジショナーに装着する。
The
次に、前記結合部4003の両端部には、それぞれ、脚部4001が連設されており、これにより、前記同心レバー40は、正面形状を略コ字形状としている。そして、前記脚部4001間には、それぞれの脚部4001の下方部分に形成した貫通孔4004を両端部が貫通するようにして、伝達軸43が係止されており、この伝達軸43の両端部分にはリングクリップ42が装着され、これにより伝達軸43の位置を固定している。
Next,
そして、本実施例の同心レバー40においては、前記結合部4003の下面と伝達軸43間に、ゴム製の防振パッド41が挿装されている。そして、これにより、この防振パッド41により、結合部4003の裏面から貫通孔側に挿入されるネジ44を結合部4003側に押圧し、ステムの回転による激しい振動が繰り返された場合でもネジ44が緩むことを防止可能としている。なお、防振パッド41は、これを挿装した際における結合部4003と伝達軸43間の寸法を、容易には取り出せない程度の寸法にし、即ち、わずかに伝達軸43がステム側に撓む程度の寸法にするとよい。
In the
また、防振パッド41にネジ44が収容される凹部を形成するとよく、これにより、ネジ44をこの凹部に収容しつつ結合部4403側に押圧することが可能となる。
Further, it is preferable to form a recess in which the
なお、図において4301は、伝達軸43に形成したセンター溝であり、このセンター溝4301は、防振パッド41を挿装する際のセンターをあわせるための溝である。更に、図において4101は防振パッド41に形成したリブである。
In the figure,
次に、このように構成される本実施例の同心レバー40の使用方法について説明すると、本実施例の同心レバー40を装着する場合には、図6に示すように、指針46を挟み込む配置で、指針46の貫通孔4601、結合部4403の貫通孔4402をカムシャフト52の下方部分の貫通部5201で貫通し、その後に、ネジ44を結合部4403の裏面からカムシャフト52内に螺合し、これにより同心レバー40をカムシャフト52に装着する。そしてその後、結合部4003の下面に防振パッド41を配置するとともに、脚部4001間に伝達軸43を装着し、図5に示すような配置で伝達軸43をステム64の係合溝6401に係合させる。
Next, a method of using the
そうすると、バルブ、即ちステム64の回転に伴って、同心レバー40が回転するとともに指針46が目盛り47上を移動し、これによりバルブの回転を目視により検知可能であるとともに、防振パッド41によりネジ44が結合部4403側に押圧されるために、ステム64が激しく回転して激しい振動が継続した場合でも、ネジ44が緩むことが無く、同心レバー40がカムシャフト52から脱落することも防止できる。
Then, as the valve, that is, the
なお、ステムには、係合溝を備えていないものも存在するが、その場合には、係合溝を備えたキャップ等を予めステムに装着しておき、このキャップに伝達軸43を係合させるとよい。
Some stems do not have an engaging groove. In that case, a cap or the like having an engaging groove is previously attached to the stem, and the
次に、このような本実施例の同心レバーを備えたポジショナーの作用について簡単に説明すると、図4において61が、回転バルブが連結されるステム64を備えた駆動部であり、この駆動部61は、一対のピストン63を対向配置することによりピストン63間に一次側駆動部圧力室62aを形成しており、ピストン63の外側には二次側駆動部圧力室62bを形成している。更に、一対のピストン63間に回転式のステム64を配置するとともに、前記一対のピストン63をそれぞれステム64に係合させており、前記一次側駆動部圧力室62a、あるいは二次側駆動部圧力室62b内にエアーを供給することでステム64を回動可能としている。
Next, the operation of the positioner having the concentric lever of this embodiment will be briefly described. In FIG. 4, 61 is a drive unit having a
また、図において2点鎖線で示した部分がポジショナー1であり、図に示すポジショナーは電空式の複動型ポジショナーとしている。そして、ポジショナー1は、駆動部61に備えた一次側駆動部圧力室62aあるいは二次側駆動部圧力室62bにエアーを供給することによりステム64を駆動させるパイロット弁21と、このパイロット弁21を作動させるための入力部2、更に、ステム64の動きにフィードバックを加えるための駆動制御部51により構成されている。
In the figure, the portion indicated by a two-dot chain line is the positioner 1, and the positioner shown in the figure is an electropneumatic double-acting positioner. The positioner 1 includes a
そして、入力部2のコイル4に信号電流が印加されると、側板7、ヨーク5及びマグネット6を流れる磁力によって、アーマチュア8が、支点板バネ9を中心に、フラッパー10がノズル11の先端部の閉塞を解除する方向、図における矢印A方向に動く。そして、アーマチュア8の動きによってフラッパー10はノズル11の先端から引き離され、これにより、ノズル11よりエアーが放出されるとともに、パイロット弁21に備えたノズル背圧室28の圧力が低下して、ノズル背圧室28と供給空気圧力室29とのエアー圧力のバランスがくずれる。そうすると、ノズル背圧室28と供給空気圧力室29とを仕切っているダイヤフラム30がノズル背圧室28側に移動するとともに、このダイヤフラム30に支持されているスプール31は、給気圧力室の一方22a側に移動し、スプール31は、その移動に伴って弁体27aを押し上げ、それにともなって、給気弁座の一方26aが開口になるとともにスプール31の排気路3101における一方の開口が閉止されるとともに、排気路3101の他方は開口となる。
When a signal current is applied to the
そして、エアー供給管33を介して給気圧力室の一方22aに供給された供給エアーは、給気弁座の一方26a、出力圧力室23a、絞り機構36及び導通管の一方34aを通って一次側駆動部圧力室62aへ供給される。
The supply air supplied to one of the supply pressure chambers 22a through the
次に、一次側駆動部圧力室62a内にエアーが供給されると、一対のピストン63がそれぞれ離れる方向に移動するとともに、これによりステム64が時計回り方向に回転し、このステム64に連結されている回転バルブ(図示せず)もまた同方向に回転する。
Next, when air is supplied into the primary side drive section pressure chamber 62a, the pair of
次に、ステム64の回転に伴って、ステム64に係合している伝達軸43も回転し、これにより同心レバー40が回転する。そうすると、同心レバー40が装着されているカムシャフト52、及びカムシャフト52と同心レバー40に挟まれて装着されている指針46もまた回転するとともに、指針46は目盛り47上を移動し、これによりバルブの回転を目視により検知可能となる。
Next, as the
次に、カムシャフト52の回転により、カム54が、図における反時計回り方向(矢印C方向)へ回転するとともに、このカム54の回転によって、レンジ調整アーム55は、支点を中心として反時計回り方向(矢印D方向)へ回転する。そして、レンジ調整アーム55が反時計回り方向へ回転することによって、ゼロ調整アーム57が、支点を中心として時計回りに回転し(矢印E方向)、これにより、フィードバックスプリング59が上に引き上げられるとともに(矢印F方向)、フラッパーアーム12を上に引き上げ、フィードバックスプリング59の張力とコイル4の吸引力が平衡した時点で、フラッパー10がノズル11の先端部を閉塞するように近づいていく。
Next, the rotation of the
そうすると、ノズル11より放出されるエアーが減少するとともにノズル背圧室28の圧力が上がり、ノズル背圧室28と圧力室29とのエアー圧力のバランスが初期の状態に近づき、これによりノズル背圧室28と圧力室29とを仕切っているダイヤフラム30が圧力室29側に移動するとともに、このダイヤフラム30に支持されているスプール31が初期の位置に近づいていく。そしてそれにより、給気圧力室の一方23aにおいては、給気弁2701aが給気弁座26aを閉止する方向に動き、出力圧力室の他方23b側においては、スプール31の排気路3101の開口が閉止していく。
Then, the air discharged from the
そしてこれにより、一次側駆動部圧力室62aへ供給されるエアー量が減少していくとともに、二次側駆動部圧力室62b内から排出されるエアー量も減少していきステム64の移動が停止していく。即ち、ステム64は、フィードバックスプリング59の張力とコイル4の吸引力が平衡するまで動き、これにより入力信号電流に比例したステム64の変化が得られる。
As a result, the amount of air supplied to the primary side drive unit pressure chamber 62a decreases and the amount of air discharged from the secondary side drive
次に、図2は本発明の同心レバー40の他の形態の構造を示す断面図であり、本形態においては、前記伝達軸43に更に補助アーム45を装着し、これにより、径の大きなステムにも同心レバー40を係合可能としている。
Next, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of another embodiment of the
前述の同心レバー40では、一対の脚部4001間に伝達軸43を係止した構成を採用しているが、この場合には、一対の脚部間に挿入可能な径のステムにしか係合させることができず、一対の脚部間の寸法よりも大きい寸法の径を有するステムの場合には伝達軸43を係合させることができない。そこで、本形態においては、ステムの径の寸法が一対の脚部間の寸法よりも大きい場合でも係合可能とした同心レバーとしている。
The above-described
即ち、図2において45が補助アームであり、また、図3は補助アームを示した斜視図であり、本形態において前記補助アーム45は、ステムに形成される係合溝に係合可能な係合軸4501を備えており、この係合軸4501の両端部のそれぞれには、同方向に向けて連結部4502を連設している。また、連結部4502の上端部近傍には、前記伝達軸43が貫通する貫通孔4503が形成されている。そして、前記連結部4502側が同心レバー40側になるような配置で、前記貫通孔4503に前記伝達軸43を貫通させ、これにより、前記一対の脚部4501に装着している。
2, 45 is an auxiliary arm, and FIG. 3 is a perspective view showing the auxiliary arm. In this embodiment, the
このように、本形態の同心レバー40では、ステムに形成された係合溝に係合可能な係合軸4501を備えた補助アーム45を伝達軸43に装着しているため、径の大きなステムにも係合させることができる利点がある。
As described above, in the
なお、このとき、連結部4502の寸法を調節し、補助アーム45を90度以上同心レバー40側に回転させた際に係合軸4501が防振パッド41上、より詳しくはリブ4101上に当接可能にするとよい。そうすると、径の大きなステムに係合させる場合には補助アーム45をステムに係合させ、一方、径の小さなステムに係合させる場合には補助アーム45を回転させることで補助アーム45を同心レバー側に退避させて伝達軸45をステムに係合可能にすることができ、一つの同心レバーで径の大きなステム用、径の小さなステム用の双方に兼用することが可能となる。
At this time, when the dimension of the connecting
本発明のポジショナーの同心レバーは、防振パッドを備えることにより、カムシャフトと同心レバーを螺合しているネジが緩むことを有効に防止可能としているために、回転バルブを制御可能なポジショナーのすべてに適用可能である。 The concentric lever of the positioner according to the present invention is provided with a vibration-proof pad, so that it is possible to effectively prevent the screw that is screwing the concentric lever with the camshaft from being loosened. Applicable to all.
1 ポジショナー
2 入力部
4 コイル
5 ヨーク
6 マグネット
7 側板
8 アーマチュア
9 支点板バネ
10 フラッパー
11 ノズル
12 フラッパーアーム
13 ノズル背圧導入管
21 パイロット弁
22a、22b 給気圧力室
23a、23b 一次側出力圧力室
24a、24b 給気口
25a、25b 出力口
26a、26b 給気弁座
27a、27b 弁体
2701a、2701b 給気弁
2702a、2702b 排気弁
28 ノズル背圧室
29 供給空気圧力室
30 ダイヤフラム
31 スプール
32 大気室
3201 排気口
33 エアー供給管
34a、34b 導通管
35 固定絞り
36 絞り機構
40 同心レバー
4001 脚部
4002 貫通孔
4003 結合部
41 防振パッド
4101 リブ
42 クリップ
43 伝達軸
4301 センター溝
45 補助アーム
4501 係合軸
4502 連結部
4503 貫通孔
46 指針
47 目盛り
51 駆動制御機構
52 カムシャフト
54 カム
55 レンジ調整アーム
56 ベアリング軸
57 ゼロ調整アーム
58 ゼロ調整ネジ
59 フィードバックスプリング
61 駆動部
62a、62b 駆動部圧力室
63 ピストン
64 ステム
6401 係合溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positioner 2
Claims (3)
ポジショナーのカムシャフトが連結される、貫通孔(4002)を備えた結合部(4003)と、該結合部(4003)の両端部にそれぞれ同方向に向けて連設された脚部(4001)と、前記脚部(4001)間を連通した、ステムに形成された係合溝に係合可能な伝達軸(43)と、前記結合部(4003)と伝達軸(43)間に挿装された防振パッド(41)と、を備えたことを特徴とするポジショナーの同心レバー。 A positioner concentric lever coupled to a camshaft of the positioner and engaged with a stem to which the valve is coupled, whereby the rotation of the valve can be detected visually;
A coupling portion (4003) having a through hole (4002) to which a camshaft of the positioner is coupled, and leg portions (4001) continuously provided in the same direction at both ends of the coupling portion (4003). The transmission shaft (43) that can communicate with the engagement groove formed in the stem and communicated between the legs (4001), and is inserted between the coupling portion (4003) and the transmission shaft (43). positioner concentric lever, characterized by comprising a vibration isolation pad (41), the.
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