JPH04185902A - ポジショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、調節弁用電空ポジショナ等に適用して好適な
ポジショナに関するものである。

［従来の技術］ 従来から、調節弁用電空ポジショナ等においては自動−
手動の切替操作を行う自動−手動切替手段と、手動操作
時に供給空気圧を加減し圧力設定を行う減圧弁とを備え
ている。第２図および第３図は耐圧防爆構造を採用した
調節弁用電空ポジショナの従来例を示す正面図および断
面図で、これを概略説明すると、ポジショナ１は耐圧防
爆型の機器ケース２を備え、その内部に調整弁３の作動
軸４の変位量を電気信号Ｔｌに変換するポテンショメー
タ等の変位検出部５、入力検出部、ＣＰＵ等を有する制
御演算部６、電空変換器７、ノズルフラッパ機ｆｌ！８
、スパン調整用スイッチ９、スパン調整用ねじ１０、零
調整用スイッチ１１、零調整用ねじ１２、端子盤２１等
が収納されている。

電空変換器７は、入力信号ＩＯが供給されるコイル１３
、コイル１３による磁気的作用力によって可動子るマグ
ネット１４を備え、このマグネット１４の変位が前記ノ
ズルフラッパ機構８によって空気圧信号に変換される。

ノズルフラッパ機構８は、支点１５を中心として揺動す
るフラッパ１６、フラッパ１６の一端に近接対向して設
けられ供給空気圧ＳＵＰが空気供給源より配管１８を介
して供給されるノズル１７とを備え、このノズル１７の
ノズル背圧がパイロットリレー１９によって増幅され、
出力空気圧ＰＯｕｔとして調整弁３の駆動装置２０に出
力されるように構成されている。

前記配管１８の途中には、供給空気用圧力計２２、減圧
弁２３、絞り２４および自動・手動切替手段２５が設け
られている。

前記パイロットリレー１９は、正常な動作中において供
給圧の一部が常時大気放出されることから機種としては
ブリード型に属するもので、内部が２つのダイアフラム
２７Ａ、２７Ｂおよび隔壁２８によって４つの室、すな
わち空気供給室３０、出力室３１、バイアス室３２およ
びノズル背圧室３３に仕切られたハウジング３４を備え
ている。

空気供給室３０には空気圧ＳＵＰが前記配管１８を介し
て供給されている。出力室３１は、前記ダイヤプラム２
７Ａ、２７Ｂによって一端部を保持されたピストン３６
の下端小径部に嵌着されたＯリング３７によって第１お
よび第２の室３１Ａ、３１Ｂに仕切られている。第１の
室３１Ａは、前記隔壁２８に設けられポペット弁３９に
よって開閉制御される連通孔３８によって前記空気供給
室３０に連通されると共に、配管４１によって前記調整
弁３の駆動装置２０に接続されている。一方、第２の室
３１Ｂはブリード孔４０を介して外部と連通している。

前記連通孔３８を開閉制御するポペット弁３９は、前記
連通孔３８を進退自在に貫通し、スプリング４２によっ
て閉方向、すなわち第３図右方に付勢されることにより
、左端にて通常連通孔３８をＷＩ１１シている。第１の
室３１Ａと第２の室３１Ｂとは、前記ピストン３６に形
成された連通路４５によって互いに連通され得るが、通
常は連通孔４５の一端開口部をポペット弁３９によって
ｍｓしている。

バイアス室３２にはバイアス配管４６を介して供給空気
圧ＳＵＰがバイアス圧Ｐａとして与えられている。ノズ
ル背圧室３３にはノズル背圧ＰＭが入力圧として配管４
７を通って供給されている。

前記ピストン３６は、面積板を兼用するもので、一端面
に前記ノズル背圧Ｐ。が作用し、このノズル背圧Ｐ、に
前記バイアス圧ＰＢとばね２８を対抗させている。

なお、５０はパイロットリレー１９を収納するケース、
５１．５２はノズル背圧用と排気用のフレームアレスタ
、５３はフィードバックレバー、５４は出力空気用圧力
計、５５は出力接続口、５６は端子箱、５７はケーブル
アダプタである。

このような構成からなるバルブポジショナ１において、
入力信号■。は、例えば４ｍＡから２０ｍＡの範囲で変
化し、４ｍＡの時、調節弁３を全開状態に保持し、２０
ｍＡの時、全開状態に保持するものとする。調節弁３の
全閉状態において、作動軸４に連動して回動するフィー
ドバックレバー５３は下方に最大角度回動した位置に停
止している。この状態において変位検出部５の電気信号
工１は入力信号Ｉ。と等しく、Ａ／Ｄ変換されフィード
バック信号として制御演算部６に入力される。制御演算
部６に入力される入力信号Ｉｏとフィードバック信号１
１とは同じ値であるため、その差電流は零で、電空変換
器７に対する補正信号の送出は行われない、入力信号■
。が設定値に応じて変化し、制御演算部６において変位
検出部５からのフィードバック信号Ｉ□と偏差が生じる
と、それに応じた補正信号を電空変換器７に出力する。

したがって、マグネット１４が変位してフラッパ１６を
反時計方向にｉ勤させ、ノズルギャップを減少させる。

ノズルギャップが減少すると、ノズル背圧ＰＭが増大す
るため、パイロットリレー１９の出力空気圧Ｐｏｕｔが
増加して駆動装Ｗ２０を動作させる。この結果、作動軸
４は上方に移動して調節弁３を開く、また、作動軸４の
動きはフィードバックレバー５３を第３図反時計方向へ
回動変位させる力として伝達される。フィードバックレ
バー５３が回動すると、変位検出部５から制御演算部６
にフィードバック信号として入力される電気信号■□の
電流値が徐々に大きくなり、設定値に応じた入力信号Ｉ
Ｏの電流値との間の差が減少し、この差電流が零になる
ところで弁開度が安定する。弁開状態から全閉状態に戻
る動作は上記と反対の動作をする。

パイロットリレー１９の動作について詳述すると、入力
増加に伴い出力が増加する正作動型として使用する場合
、配管４７からノズル背圧室３３に流入するノズル背圧
ＰＰＩが増加すると、ダイアプラム２７Ａが左方へ変位
し、ピストン３６がばね４２およびバイアス圧ＰＢに抗
して左方に移動し、これによりポペット弁３９が開く、
この結果、空気供給室３０と第１の室３１Ａとが互いに
連通ずるため、空気供給室３０内の供給空気圧ＳＵＰは
連通孔３８を通って第１の室３１Ａに流入し、該室３１
Ａ内の圧力がバルブ駆動圧力Ｐ（、ｕｔとして配管４１
を通り駆動装置２０へと供給される。

一方、この状態からノズル背圧ＰＭが減少してノズル背
圧室３３内の圧力が低下すると、ばね４２によってピス
トン３６が右方に移動復帰するため、ポペット弁３９は
ばね４２の力によって復帰し、連通孔３８を閉じる。こ
の時、ポペット弁３９がピストン３６から離間して連通
路４５を閘＜、シたがって、第１の室３１Ａと第２の室
３１Ｂとが連通路４５を介して互いに連通し、第１の室
３１Ａ内の圧力は、第２の室３１Ｂを通ってブリード孔
４０からハウジング３４の外部に排出される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような従来の防爆型調整弁用電空ポジシ
ョナ１においては、自動・手動切替手段２５を自動から
手動に切り換えると、ノズル１７の回路が閉じられるた
めパイロットリレー１９のノズル背圧室３３が供給空気
圧ＳＵＰにまで上昇する。これにより、ポペット弁３９
が左方に移動して連通孔３８を全開にし、出力空気圧Ｐ
ｏｕｔを供給空気圧ＳＵＰと等しくなる。この状態で減
圧弁２３を操作することにより、出力空気圧Ｐ。

ｕｔを可変設定することができる。

しかしながら、このようなポジショナにおいては減圧弁
２３が高値で大きいため、小型化およびコスト低減の大
きな障害となり、また広い設置スペースを必要とすると
云う問題があった。

したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、減圧弁
なしで手動圧の設定をできるようにしたポジショナを提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、入力信号に比例し
てノズル背圧を増減するノズルフラッパ機構と、前記ノ
ズル背圧を増幅して出力するパイロットリレーとを備え
、前記パイロットリレーとノズルとの接続通路に自動−
手動切替手段を設けたポジショナにおいて、前記パイロ
ットリレーのノズル背圧室と自動・手動切替手段との間
に流量調整手段を介して排出口を設けたものである。

［作用］ 流量調整手段は、自動操作時に全閉状態に保持されるこ
とにより、ノズル背圧をノズル背圧室に導き、手動操作
時に開かれて排出口からのブリード量を調整することに
より、出力空気圧を可変設定する。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係るポジショナの一実施例を示す断面
図である。なお、図中第２図および第３図と同一構成部
品のものに対しては同一符号を以て示し、その説明を省
略する。同図おいて、本実施例は配管１８の途中に設け
られる従来の減圧弁を収り除き、ノズル１７とパイロッ
トリレー１９のノズル背圧室３３とを接続する配管４７
の途中に分岐管６０の一端を接続し、且つこの分岐管６
０の途中に流量調整手段６１を設け、これによって手動
操作時の圧力設定を行うようにしたものである０分岐管
６０の他端は大気開放されることにより排出口６０ａを
形成している。流量調整手段６１は、全閉可能な可変絞
り、ニードル弁、ノズルフラッパ機構等からなる比較的
簡単で安価なものが使用され、自動操作時において全閉
状態に保持され、前記排出口６０ａからのノズル背圧Ｐ
Ｋのブリード量を零にする。

その他の構成は従来構造と同様である。

このような構成からなるポジショナにおいて、自動操作
時には流ｌ調整手段６１が全閉状態に保持されるため、
ノズル背圧ＰＭは配管４７を過つてノズル背圧室３３に
導かれてダイヤフラム２７Ａ、２７Ｂおよびピストン３
６を変位させ、これによって第１の室３１Ａからの出力
空気圧Ｐｏｕｔがノズル背圧に応じて変化し、駆動波ｆ
２０に出力される。

一方、自動・手動切替手段２５を自動から手動に切り換
えて、出力空気圧Ｐｏｕｔを所望の圧力に設定したい場
合は、流量調整手段６１を徐々に開いてノズル背圧室３
３に供給される供給空気圧ＳＵＰを調整する。すなわち
、流量調整手段６１が全閉状態の場合は、無いと等しい
ため上述した通り供給空気圧ＳＵＰがもろにノズル背圧
室３３に導かれてポペット弁３９を全開状態にする。こ
のため、出力空気圧Ｐｏｕｔは、供給空気圧ＳＵＰと等
しくなる。この状態より流量調整手段６１を徐々に開い
ていくと、供給空気圧ＳＵＰが分岐管６０の排出口６０
ａからブリードされるため、ダイヤフラム２７Ａ、２７
Ｂおよびピストン３６の変位量が減少してポペット弁３
９が徐々に閉じていく。したがって、出力空気圧Ｐｏｕ
ｔも徐々に低下する。そして、流量調整手段６１を全開
すると、供給空気圧ＳＵＰは排出口６０ａから完全にブ
リードされるため、ノズル背圧室３３へは導かれず、出
力空気圧Ｐｏｕｔを零にする。そこで、この出力空気圧
Ｐｏｕｔの変化を圧力計５４によって見ながら所望の圧
力になった時、流量調整手段６１の操作を停止すればよ
い。

かくして、このような構成においては従来必要とされて
いた減圧弁を用いずとも手動操作時の圧力設定を可変絞
り等の簡単な流量調整手段６１によって行うことができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るポジショナは、ノズル
とパイロットリレーのノズル背圧室と自動−手動切替手
段との接続通路に流量調整手段を介して排出口を設け、
手動時に流量調整手段を開いてノズル背圧室に供給され
る供給空気圧を加減するように構成したので、減圧弁無
しで手動時の圧力設定を筐単に行うことができ、ポジシ
ョナの低廉化および小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るポジショナの一実施例を示す断面
図、第２図は調整弁用防爆型空電ポジショナの従来例を
示す正面図、第３図は同ポジショナの断面図である。 ７・・−電空変換器、８−・・ノズルフラッパ機構、１
６・−・フラッパ、１７・・−ノズル、１９・・・パイ
ロットリレー、２３・　・減圧弁、２５・・・自動・手
動切替手段、３３・・・ノズル背圧室、６０・・・分岐
管、６０ａ・・・排出口、６１・−・流量調整手段、Ｓ
ＵＰ・−・供給空気圧、Ｐｏｕｔ・・−出力空気圧。 特許出願人　山武ハネウェル株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号に比例してノズル背圧を増減するノズルフラッ
   パ機構と、前記ノズル背圧を増幅して出力するパイロッ
   トリレーとを備え、前記パイロットリレーとノズルとの
   接続通路に自動・手動切替手段を設けたポジショナにお
   いて、前記パイロットリレーのノズル背圧室と自動・手
   動切替手段との間に流量調整手段を介して排出口を設け
   たことを特徴とするポジショナ。