JPH018721Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、プレス機械のダイクツシヨン等の大
空気容量のエアクツシヨンに使用して好適な空気
タンク内圧調整装置に関する。

（従来の技術） 従来、ダイクツシヨン用のタンク内圧調整装置
は、第１図に示すように圧力空気を供給する主管
路１に圧力調整弁２、止めねじ３を備えた逆止弁
４及び三方切換コツク５を直列に連結し、その出
口側を空気タンク６及びクツシヨン用シリンダー
７に連通させている。この従来の圧力調整装置に
使用している圧力調整弁２は一般に第２図に示す
如く、隔膜８の一方側を押圧するばね９ａの圧力
Ｆと隔膜８の他方側に作用する下流側圧力との均
衡により弁９ｂの開閉動作がなされるようにして
いる。

従つて、このような装置では下流側の圧力上昇
に伴つて弁９ｂの開度が減少し、下流側が所定圧
力に近づくに従つて空気の流入量が絞られるた
め、内圧が設定圧になるまでに長時間を要するも
のであつた。

更にまた空気タンク内を既に充填されている圧
力より低い圧力に設定し直す場合には逆止弁４の
止めねじを締めて自由流れ方向への空気の流れを
止め、然る後三方切換コツクを開き、次に設定す
る圧力より低い圧力になるまで空気を放出させ、
再度コツクを閉じて逆止弁４を動作状態に戻し、
圧力調整弁２に新たに設定した圧力に到らせるも
のであるため、多くの操作を順次行わなければな
らず、作業が面倒であり、しかも所定圧になるま
でに再度長時間を要する欠点があつた。

このような従来の装置の欠点を解消するため、
本考案者は先に、第３図に示すように、空気タン
ク６内に通じる主管路１にパイロツト空気圧によ
つて下流側の内圧を調整する大容量の主管路圧力
調整弁１３と、この主管路圧力調整弁１３にパイ
ロツト空気を供給するパイロツト圧力調整弁４５
とを使用し、主管路圧力調整弁１３の出口側には
逆止弁４の入口側および切換弁８を介してエアク
ツシヨン用の空気タンク６をそれぞれ連通させ、
その逆止弁４の出口側に切換弁２０を介して空気
タンク６を連通させ、更にパイロツト圧力調整弁
４５の下流側の圧力と主管路圧力調整弁１３の出
口側の圧力との差を検知し、切換弁８及び２０を
それぞれ切換制御する差圧動作切換弁９を備え、
この差圧動作切換弁９からの信号によつてパイロ
ツト圧力調整弁４５からのパイロツト空気圧によ
り設定される所望圧力よりも空気タンク６内が低
圧である場合には、切換弁２０を主管路１が連通
されて主管路圧力調整弁１３から空気が充填され
る側に切り換えられて所望圧力になるまで空気を
充填させるようにするとともに、所望圧力よりも
空気タンク６内が高圧の場合には、切換弁２０を
空気タンク６側が大気に放出される側に切り換
え、空気タンク内圧が所望圧力になるまで排気さ
せるようにし、短時間で大量の空気充填を可能に
するとともに低圧に設定し直す際には排気操作の
みで所望圧力を得る装置（実公昭58−40974号公
報）を開発した。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、このようなパイロツト圧力調整弁１３
及び差圧動作切換弁９を使用した従来の装置で
は、主配管及びパイロツト圧力調整弁１３へ圧力
空気を供給する空気供給源１４の圧力が何らかの
原因によつて低下し、これに伴つてパイロツト空
気圧が低下し、空気タンク６内の圧力よりも低下
すると、自動的に空気タンク内が排気され、タン
ク内圧が低下してしまうという問題があつた。

本考案はこのような従来の問題の解消を目的と
してなされたものである。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するための本考案の要旨とす
る構成は圧力空気を供給する空気供給源から空気
タンクに通じる主管路にはパイロツト空気圧に応
じて下流側の内圧が調整される主管路圧力調整弁
と前記空気タンクからの逆流を阻止する逆止弁と
を直列配置に備え、前記主管路圧力調整弁のパイ
ロツトポートに所望圧力のパイロツト空気を供給
するパイロツト圧力調整弁を備え、かつ前記空気
タンクに通じる排気路には前記パイロツト空気圧
が該空気タンク内の圧力より低くても充分閉止状
態を維持出来る受圧面積を有するピストンからな
る弁体と弁座を内装した排気弁を備え、該空気タ
ンク内の圧力が該パイロツト空気圧により設定さ
れる前記所望圧力よりも高い場合に、該所望圧力
に到るまで前記排気弁で該排気路を開放する空気
タンク内圧調整装置において、前記空気供給源の
圧力と前記空気タンク内の圧力とをパイロツト圧
としてその差圧により、前記パイロツト圧力調整
弁からのパイロツト空気圧と前記空気タンク内の
圧力とのいずれかを前記排気弁のパイロツトポー
トに連通させる切換動作をする空気切換弁を備
え、前記空気タンク内の圧力より前記空気供給源
の圧力が低下した時に、該空気タンク内の圧力を
前記排気弁のパイロツトポートに切換供給して該
排気弁の閉鎖状態を維持させるようにしたことを
特徴とする。

（作用） この装置は、空気供給源が空気タンク内の圧力
より高い場合には、パイロツト圧力調整弁によつ
て設定したパイロツト空気圧によつて、主管路圧
力調整弁及び排気弁が動作され、空気タンク内の
圧力が調整される。

即ち、空気タンク内の圧力がパイロツト空気圧
により設定される所望圧力より低い場合には主管
路圧力調整弁が開いて空気タンク内に空気の充填
がなされ、逆に空気タンク内の圧力が該所望圧力
より高い場合には主管路圧力調整弁からの空気の
供給が停止され、排気弁が開かれて当該空気タン
ク内の空気が放出され、それぞれ空気タンク内が
パイロツト空気圧に応じた所望圧力に調整され
る。

一方空気タンク内の圧力より空気供給源の圧力
が低下した場合には空気切換弁が動作され、空気
タンク内の圧力が排気弁のパイロツトポートに導
入され、排気弁の閉鎖が維持される。

（実施例） 次に本考案の実施の一例を第４図以下の図面に
ついて説明する。

図中１０は本考案に係る空気タンク内圧調整装
置であり、この装置１０は空気タンク１１へ圧力
空気を供給する主管路１に逆止弁１２を備えてい
る。該逆止弁１２はその入口側１２Ａが、主管路
１に備えた主管路圧力調整弁１３の出口側１３Ｂ
に連通され、また出口側１２Ｂは空気タンク１１
に連通している。前記主管路圧力調整弁１３の入
口側１３Ａは空気供給源１４に連通している。

前記逆止弁１２の内部には第４図に示すように
弁体１５が内装され、該弁体１５はスプリング１
６により常時は弁座１７側に押圧され流路を閉塞
するとともに、該弁体１５に穿設した連通孔１８
を介して弁体１５の上室１９が出口側１２Ｂに連
通している。

前記逆止弁１２の出口側１２Ｂには排気路２０
Ａが連通され、その排気路２０Ａの排気弁２０が
設けられ、その排気弁２０の出口側が大気に開放
された排気口２０Ｂとなつている。

排気弁２０は排気路２０Ａに設けられた弁座２
１Ｂに対向してシリンダ内を往復動するピストン
からなる弁体２０Ｃを有し、その弁体２０Ｃの背
部に閉動作用のパイロツト空気圧を導入するパイ
ロツトポート２１Ａが開口されている。

このパイロツトポート２１Ａに対してパイロツ
ト圧を切換導入する３ポート弁からなる空気切換
弁２２が備えられ、その空気切換弁２２の出口側
２２Ｂにパイロツトポート２１Ａが連通されてい
る。この空気切換弁２２の一方の入口側２２Ａは
管路２３を介してパイロツト圧力供給弁２５の出
口側２５Ｂに連通している。また他方の入口側２
２A′は、通路２１Ｃを介して前記逆止弁１２の
出口側１２Ｂに連通している。空気切換弁２２の
一方のパイロツトポート２２Ｃは、管路２４を介
して前記排気弁２０の排気路２０Ａ及び逆止弁１
２の出口側１２Ｂに連通している。また他方のパ
イロツトポート２２Ｄは、管路２６を介して前記
空気供給源１４に連通している。

前記空気切換弁２２の内部には、切換弁体２８
が内装され、該切換弁体２８はパイロツトポート
２２Ｄ側の空気圧が他方のパイロツトポート２２
Ｃ側よりも高いときには、入口側２２Ａと出口側
２２Ｂとを連通し、逆の場合には他方の入口側２
２A′と出口側２２Ｂとを連通するように構成し
ている。

次に前記パイロツト圧力供給弁２５について説
明すると、パイロツト圧力供給弁２５の入口側２
５Ａは、空気供給源１４から供給される圧力空気
を所定の圧力に調整するパイロツト圧力調整弁４
５の出口側に連通している。またパイロツト圧力
供給弁２５はその入口側２５Ａ、出口側２５Ｂを
開閉する切換弁体２９を内装している。該切換弁
体２９は、パイロツト圧力供給弁２５内に備えた
スプリング３０の押圧力と、前記パイロツト圧力
供給弁２５に連接して備えたパイロツト弁３１の
ダイヤフラム３２に加わる圧力との差圧により作
動するようにしてある。すなわち、パイロツト圧
力供給弁２５の入口側２５Ａは、連通路３３によ
りダイヤフラム３２の下室３３Ｂに連通され、ま
た前記ダイヤフラム３２の上室３３Ａは入口側３
１Ａ及び逆止弁３４を介して前記主管路圧力調整
弁１３の出口側に連通している。

なお主管路圧力調整弁１３はその出口側１３Ｂ
に、ダイヤフラム３５が内装され、該ダイヤフラ
ム３５の下室３６は同室に開口されているパイロ
ツトポート３７Ａとパイロツト弁３１及びパイロ
ツト圧力供給弁２５内に穿設した連通路３７によ
りパイロツト圧力供給弁２５の出口側２５Ｂに連
通している。上記連通路３７の一端部が主管路圧
力調整弁１３のパイロツトポート３７Ａを形成し
ている。

前記主管路圧力調整弁１３の弁体３８は、前記
ダイヤフラム３５に連通して変位する中空のロツ
ド３９により、スプリング４２の弾力に抗して弁
座４０において流路を開閉するようにしている。
ロツド３９の上方にはリリーフポート４１を設け
ている。

ダイヤフラム３５の下室３６と、パイロツト弁
３１のダイヤフラム３２の上室３３Ａとは、該パ
イロツト弁３１内に設けた逆止弁４３を介して連
通している。またパイロツト弁３１の出入口側３
１Ｂは、前記空気タンク１１に連通している。パ
イロツト圧力供給弁２５及びパイロツト弁３１
は、上述のように構成され、ダイヤフラム３２の
上室３３Ａと下室３３Ｂ及びスプリング３０との
圧力差により切換弁体２９が変位し、パイロツト
圧力供給弁２５の入口側２５Ａと出口側２５Ｂと
を開閉するとともに、切換弁体２９の上端に備え
た閉鎖弁部２９Ａが、パイロツト弁３１の弁座４
６を開閉するようにしている。

尚、図中４６は前記空気タンク１１に連通して
いるエクツシヨン用シリンダー、４７は前記パイ
ロツト圧力調整弁４５の出口側に備えた圧力計で
ある。

次に、この空気タンク内圧調整装置１０の作用
を説明する。

初期条件として、第４図に示すごとくパイロツ
ト圧力供給弁２５の入口側２５Ａと出口側２５Ｂ
とが連通し、排気弁２０の弁体２０Ｃは降下して
その排気路２０Ａは排気口２０Ｂに連通して大気
に開放されているものとする。

この状態において、空気供給源１４を作動させ
圧力PAの空気を主管路１及びパイロツト圧力調
整弁４５に供給する。該パイロツト圧力調整弁４
５で前記圧力PAより低い圧力PBのパイロツト空
気圧に変換しパイロツト圧力供給弁２５の入口側
２５Ａに供給する。圧力PBのパイロツト空気は
パイロツト圧力供給弁２５、管路２３を経て空気
切換弁２２の入口側２２Ａに供給される。

また、圧力PBのパイロツト空気は前記入口側
２５Ａから連通路３３を経てパイロツト弁３１の
ダイヤフラム３２の下室３３Ｂへ供給され、同じ
く圧力PBのパイロツト空気は出口側２５Ｂから
連通路３７を経てダイヤフラム３５の下室３６へ
至り、ダイヤフラム３５を変位させてロツド３９
を介して弁体３８をスプリング４２の弾力に抗し
て上昇させ、主管路圧力調整弁１３の流路を開
く。さらにダイヤフラム３５の下室３６内のパイ
ロツト空気は逆止弁４３を経てパイロツト弁３１
の上室３３Ａに供給される。したがつて、この状
態ではダイヤフラム３２には上室３３Ａ側及び下
室３３Ｂ側から等しい圧力PBのパイロツト空気
が導入されるため、ダイヤフラム３２は変位する
ことなくパイロツト空気が空気切換弁２２に継続
して供給される。

空気切換弁２２においては、管路２６を介して
空気供給源１４から圧力PAの圧力空気が供給さ
れ、切換弁体２８が第４図の状態とは逆にパイロ
ツトポート２２Ｃ側に変位しているため、入口側
２２Ａに供給されている圧力PBのパイロツト空
気が出口側２２Ｂを経て空気切換弁２２のパイロ
ツトポート２１Ａに供給され、弁体２０Ｃは上昇
し排気路２０Ａを閉塞する。

主管路１に供給された圧力PAの圧力空気は、
主管路圧力調整弁１３の弁体３８の上昇に伴な
い、逆止弁１２を経て空気タンク１１へ供給さ
れ、該空気タンク１１内の圧力は所望圧力PB′に
なる。この状態では前述した通り、排気弁２０の
弁体２０Ｃが排気路２０Ａを閉塞しているため圧
力空気が大気に放出されることはない。すなわ
ち、前記弁体２０Ｃのパイロツトポート２１Ａ側
の受圧面積をS₁、他方の弁座２１Ｂ側の受圧面積
をS₂とすると、第４図に示すごとくS₁＞S₂であ
り、PB・S₁＞PB′・S₂の不等式を満足する限り
弁体２０Ｃは排気路２０Ａを閉塞している。な
お、空気タンク１１へ供給される圧力空気は、前
述したように管路２４を経てパイロツトポート２
２Ｃにも供給されるが、圧力PAの圧力空気がパ
イロツトポート２２Ｄに供給されているため、空
気タンク１１の内圧が所望圧力PB′に上昇するま
では切換弁体２８が変位することはない。

このようにして空気供給源１４から供給される
圧力空気は主管路圧力調整弁１３、逆止弁１２を
経て空気タンク１１に至り、該空気タンク１１内
の圧力をパイロツト圧力PBによつて設定される
所望圧力PB′まで上昇させることができる。

次に、空気タンク１１内の圧力を、前記圧力
PB′より低圧のPCに設定し直す場合について説
明する。空気タンク１１内は圧力PB′に保たれて
いるものとする。

パイロツト圧力調整弁４５を圧力PDに設定す
ると、パイロツト圧力供給弁２５に連動すパイロ
ツト弁３１の下室３３Ｂの圧力が低下して切換弁
体２９が切換り、パイロツト圧力供給弁２５の出
口側２５Ｂは大気に開放された入口側２５Ｃに連
通する。更に切換弁体２９に連動し閉鎖弁部２９
Ａも下降し弁座４４が開き、ダイヤフラム３２の
上室３３Ａ内は、出入口側３１Ｂより、管路２４
を介して、空気タンク１１内の圧力と連通する。

また、ダイヤフラム３５の下室３６は、連通路
３７を介して出口側２５Ｂに連通しているため、
該下室３６内の圧力も低下し、主管路圧力調整弁
１３の出口側１３Ｂの圧力も低下するとともに、
出口側１３Ｂと逆止弁３４を介して連通している
ダイヤフラム３２の上室３３Ａ内の圧力も低下す
る。したがつてダイヤフラム３２の上室３３Ａと
下室３３Ｂは圧力PDでバランスし、切換弁体２
９は初期の位置に復帰し、同時に弁座４４も閉鎖
し、圧力PDのパイロツト空気はパイロツト圧力
供給弁２５の入口側２５Ａ、出口側２５Ｂ、管路
２３を経て空気切換弁２２の入口側２２Ａに供給
されている。

このとき空気切換弁２２においては、パイロツ
トポート２２Ｄには主管路１の圧力が、またパイ
ロツトポート２２Ｃには空気タンク１１内の圧力
PB′が加わつているため、切換弁体２８はパイロ
ツトポート２２Ｃ側に切り換つた状態にあり、弁
体２０Ｃのパイロツトポート２１Ａは出口側２２
Ｂ、入口側２２Ａと連通し、したがつてパイロツ
トポート２１Ａ内の圧力はPDとなる。

他方、排気路２０Ａには空気タンク１１から圧
力PB′の圧力空気が加わつているため、PD・S₁
＜PB′・S₂の不等式を満足するように圧力PDを
選定することにより、弁体２０Ｃは降下し空気タ
ンク１１内の圧力空気は排気口２０Ｂより大気に
放出される。空気タンク１１内の圧力が低下し、
PD・S₁＜PC・S₂の不等式を満足する圧力PCに
至ると、弁体２０Ｃは再び排気路２０Ａを閉鎖
し、空気タンク１１内は圧力PCに保持されるこ
とになる。空気供給源１４の運転を停止しその圧
力が低下すると、空気切換弁２２のパイロツトポ
ート２２Ｃに空気タンク１１から圧力PCの圧力
空気が加わつているため、切換弁体２８が変位
し、排気弁２０の弁体２０Ｃを自己保持する。

次に、作業終了等により空気供給源１４を停止
し圧力の低下が生じたとすると、パイロツトポー
ト２２Ｄに供給される圧力空気圧が低下し、また
入口側２２Ａに供給される圧力PDのパイロツト
空気圧も低下する。このとき空気タンク１１から
管路２４を経てパイロツトポート２２Ｃに圧力
PCの圧力空気が供給されているため、切換弁体
２８は第４図に示すようにパイロツトポート２２
Ｄ側に切り換り、連通路２１Ｃ、入口側２２A′、
出口側２２Ｂを経て弁体２０Ｃのパイロツトポー
ト２１Ａに圧力PCの圧力空気が供給され、弁体
２０Ｃによる排気路２０Ａの閉塞が継続される。

この状態で排気弁２０の排気路２０Ａ側にも圧
力PCの圧力空気が供給されるが、前述したとお
り弁体２０Ｃのパイロツトポート２１Ａ側の受圧
面積S₁が排気路２０Ａ側の受圧面積S₂より大であ
るため弁体２０Ｃは閉塞状態を保持する。

（考案の効果） 本考案の空気タンク内圧調整装置は上述へ如く
構成され、排気弁のパイロツトポートには空気供
給源の圧力と空気タンク内の圧力との差圧によつ
て、パイロツト圧力調整弁からのパイロツト空気
圧とタンク内の圧力とを切換連通動作させる空気
切換弁を備え、前記空気タンク内の圧力より空気
供給源の圧力が低下した時に、該空気タンク内の
圧力を前記排気弁のパイロツトポートに供給して
該排気弁の閉鎖状態を維持させるようにしたこと
によつて、夜間等の機械停止時や、同一空気供給
源の空気を同時に多種類の機械に使用して空気供
給源の圧力が空気タンク内の圧力より低下しても
排気弁が開かれることがなくなり安全性が高くし
かも経済性が著しく向上されることとなつたもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す空気回路図、第
２図は同上の圧力調整弁の断面図、第３図は他の
従来例の空気回路図、第４図は本考案の空気タン
ク内圧調整装置の縦断面図、第５図は同装置の空
気回路図である。 １…主管路、１０…空気タンク内圧調整装置、
１１…空気タンク、１２…逆止弁、１３…主管路
圧力調整弁、１４…空気供給源、２０…排気弁、
２０Ａ…排気路、２０Ｃ…弁体、２１Ａ…パイロ
ツトポート、２１Ｂ…弁座、２２…空気切換弁、
２５…パイロツト圧力供給弁、３１…パイロツト
弁、３２，３５…ダイヤフラム、３４…逆止弁、
３７…連通路、３７Ａ…パイロツトポート、４３
…逆止弁、４５…パイロツト圧力調整弁、４６…
エアークツシヨン用シリンダー、４７…圧力計。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力空気を供給する空気供給源から空気タンク
   に通じる主管路にはパイロツト空気圧に応じて下
   流側の内圧が調整される主管路圧力調整弁と前記
   空気タンクからの逆流を阻止する逆止弁とを直列
   配置に備え、前記主管路圧力調整弁のパイロツト
   ポートに所望圧力のパイロツト空気を供給するパ
   イロツト圧力調整弁を備え、かつ前記空気タンク
   に通じる排気路には前記パイロツト空気圧が該空
   気タンク内の圧力より低くても充分閉止状態を維
   持出来る受圧面積を有するピストンからなる弁体
   と弁座を内装した排気弁を備え、該空気タンク内
   の圧力が該パイロツト空気圧により設定される前
   記所望圧力よりも高い場合に、該所望圧力に到る
   まで前記排気弁で該排気路を開放する空気タンク
   内圧調整装置において、前記空気供給源の圧力と
   前記空気タンク内の圧力とをパイロツト圧として
   その差圧により、前記パイロツト圧力調整弁から
   のパイロツト空気圧と前記空気タンク内の圧力と
   のいずれかを前記排気弁のパイロツトポートに連
   通させる切換動作をする空気切換弁を備え、前記
   空気タンク内の圧力より前記空気供給源の圧力が
   低下した時に、該空気タンク内の圧力を前記排気
   弁のパイロツトポートに切換供給して該排気弁の
   閉鎖状態を維持させるようにしたことを特徴とし
   てなる空気タンク内圧調整装置。