JPH04331804A - 直動ユニット - Google Patents

直動ユニット

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JPH04331804A
JPH04331804A JP3005200A JP520091A JPH04331804A JP H04331804 A JPH04331804 A JP H04331804A JP 3005200 A JP3005200 A JP 3005200A JP 520091 A JP520091 A JP 520091A JP H04331804 A JPH04331804 A JP H04331804A
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JP
Japan
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pressure medium
valve
cylinder
valves
linear motion
Prior art date
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Pending
Application number
JP3005200A
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English (en)
Inventor
Wolf-Dieter Goedecke
ヴォルフ−ディーター ゲデッケ
Victor Cohanciuc
ヴィクトール コーアンシウク
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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Publication of JPH04331804A publication Critical patent/JPH04331804A/ja
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    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
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    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1433End caps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B15/202Externally-operated valves mounted in or on the actuator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
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    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直動ユニットであって、
シリンダと、シリンダの孔内を走行し圧力手段で作動す
るピストンと、ピストンと往復台とを接続しかつ変向手
段とシリンダのヘッドとを介して案内されているベルト
と、ピストンの両側部上の孔に圧力手段を供給乃至は排
出するためにヘッド内に螺入されている弁と、を有して
いる形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】上述の形式の直動ユニットは、西ドイツ
国特許出願公開公報第3741425号明細書に公開さ
れている。
【0003】この公知の直動ユニットにあっては、弁が
カートリッジ弁として対応するシリンダヘッドの空室内
に挿入されている、つまり直動軸内に組み込まれている
【0004】西ドイツ国特許出願公開公報第32357
84号明細書に公開されている別の直動ユニットにあっ
ては、ピストンロッドを備えたピストンが設けられてお
り、弁は、外方からねじ接続部によって対応するシリン
ダヘッドのねじ孔内に螺入され、外方に向って半径方向
にシリンダヘッドから突出している。
【0005】これらの公知の直動ユニットの欠点は、西
ドイツ国特許出願公開公報第3741425号明細書に
基く直動ユニットの場合にはカートリッジ受容孔により
、乃至は西ドイツ国特許出願公開公報第3235784
号明細書に基く直動ユニットの場合にはねじ孔により、
夫々螺入さるべき弁の型式が既に決っているという点で
ある。その理由は、この場合に関係する通常の形式の小
型弁が、構造の大きさに応じて夫々異なった外形寸法乃
至は接続ねじを有しているからである。従って公知の直
動ユニットにあっては、同一の直動ユニットのために、
つまりシリンダ、ピストン及びシリンダヘッドが不変の
場合に、直動ユニットに対する要請に応じて夫々異なっ
た弁を使用し、かつ同時にシリンダヘッドを構造的に変
えないで済ますということは不可能である。
【0006】更に公知の直動ユニットの共通した欠点は
、電気接続部と圧力媒体接続部(通常は空気接続部)と
が夫々剛性的に設けられている点である。つまり挿入さ
れた弁又は螺入された弁の最終組込み位置により同時に
、圧力媒体接続部と電気接続部との周辺方向の位置が決
定されてしまう。このような形式で公知の直動ユニット
にあっては、これらの接続部が弁から所定の方向に動く
ことだけしか許されていない。1方所要のケーブルとホ
ースとは、例へば直動ユニットがその1部分である取扱
い装置の中央処理装置のような、中央処理装置に導かれ
るようになっていなければならない。この中央処理装置
が丁度向き合った方向に位置している場合には、ケーブ
ル乃至ホースは、弁の組込み位置によって不動に位置し
ている周方向位置から向き合った方向に折り曲げられ、
かつ中央処理装置の方に案内されるようになっていなけ
ればならない。このことが、複雑な取扱い装置の組立の
際に、その自由度を減少せしめていることは明かである
。そしてこのことが厄介な問題を惹き起している。 その理由は、この種の取扱い装置が極端にコンパクトに
組み立てられるのが普通であり、かつこの種の取扱い装
置の所望の運動自由度に関して、ケーブルとホースとが
周囲に引懸り、それによって取扱い装置の運動の自由度
が制限されてしまうからである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の直動ユニットを改良して、弁を備えた直
動ユニットが、シリンダヘッドの装着の際にも又接続結
合部を装着する際にも大きな自由度を持つことができ、
その結果直動ユニットが全体として、取扱い装置が必要
としているような、フレキシブルかつコンパクトな使用
が可能なようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、弁が回動ね
じ部によってヘッド内に螺入されており、回動ねじ部が
弁の弁座を保有し、また少くとも1つの圧力媒体接続部
が回動ねじ部から出発していることによって上記課題を
解決することができた。
【0009】
【発明の効果】本発明に課せられた基本的な課題は、こ
のような形式で完全に解決することができた。組み込ま
れた弁を備えた回動ねじ部を設けることの利点は、圧力
媒体接続部が弁の長手方向軸線の周りを360°だけ回
転することができ、その結果、この観点から極めて重要
である圧力媒体導管が、その出発方向に正確に配向せし
められ、可能な最短距離で中央処理装置に導かれるよう
になるという点である。組み込まれた弁を備えた回動ね
じ部を使用することの別の利点は、回動ねじ部が同時に
アダプタとして使用することができるという点である。 該アダプタは、個々に規定されたねじで対応するシリン
ダヘッドのねじ孔に挿入せしめられ、他方では種々の型
式の弁が設置できるようになっている。従ってシリンダ
ヘッドを構造的に変更することなしに、直動ユニットの
使用例に応じて夫々異なった弁を使用することができ、
同時に回動ねじ部の組み込まれた弁座の上に、要請に応
じて夫々異なった弁を載置せしめることができるように
なっている。
【0010】本発明の直動ユニットの有利な実施例にあ
っては、圧力媒体接続部が圧力媒体供給部として使用さ
れている。
【0011】この対策の利点は、既に述べたように、そ
の柔軟性に関して特に重要な圧力媒体ホースが、正確に
配向可能であるという点である。
【0012】本発明の別の有利な構成にあっては、別の
圧力媒体接続部が圧力媒体排出部として使用されており
、その際該接続部には、有利には絞り又は消音器が設け
られている。その際、絞りの設置によってピストンの走
行速度の調節が可能となり、また消音器の設置によって
騒音のない作業が可能になる。
【0013】最後に本発明の特に有利な実施例にあって
は、弁の電気供給部と圧力媒体供給部とがシリンダ上に
配置されており、その際スイッチボックスが電気接続ケ
ーブルと供給ホースとを介して中央処理装置に接続され
ている。
【0014】この対策の利点は、直動ユニットの通常2
つの弁が短かいホース部材と導線部材とでスイッチボッ
クスに接続可能であり、該スイッチボックスは、有利に
は両シリンダヘッド間のシリンダの中央部に位置してい
る。回動ねじ部は、この場合夫々内方に向って配向せし
めらており、その結果ホース接続部とケーブル接続部と
の長さは、夫々シリンダの長さの半分の長さだけあれば
よいことになる。全体の直動ユニットの供給部のために
は、唯1つの供給ホースが必要なだけであるか、又は排
気の排出用に2本の接続ホースと1本の電気接続ケーブ
ルとが必要なだけである。有利な形式でスイッチボック
スは、弁のために接続ケーブルを介して制御指令を直接
伝達するか、又はスイッチボックス内に組み込まれた弁
の制御電子機器のためにスタート指令又は停止指令だけ
を伝達するかのどちらかを行うことができる。該電子機
器はスタート指令の受信後所定の制御プログラムで作動
することができる。シリンダ上のスイッチボックスの別
の利点は、該ボックスが、弁の機能制御のための指示部
材及び(又は)近接スイッチ及びその類似品のような制
御部材を有していて、これらを制御することができる点
である。このような形式で全体として、ケーブルとホー
スとの布設費用が最小の、極端にコンパクトな構造の直
動ユニットを創り出すことができる。
【0015】その他の例については、添付図の説明の際
に説明することにする。
【0016】今までに述べた特長及びこれから説明する
特徴は、本発明の枠を逸脱しない範囲で、夫々所定の組
合せの場合は勿論のこと他との組合せ又は単独ででも使
用可能である。
【0017】
【実施例】本発明の実施例を図面に示し、次にこれを詳
しく説明する。
【0018】図面では符号10で、それ自体は公知の型
式の直動ユニットの全体を図示しており、該直動ユニッ
ト10はその両端部に夫々シリンダヘッド11を有して
いる。
【0019】これに対し図1には弁15が図示されてお
り、該弁15はシリンダヘッド11内に螺入可能である
。弁15はカートリッジ部分16と回動ねじ部17とに
分割されている。
【0020】カートリッジ部分16はケーシング20を
有し、該ケーシング20は、その下側が、上方の回転接
続部21によって回動ねじ部17の付属回転接続部22
に接合されている。
【0021】ケーシング20は、その上方端部が上方の
弁座23内に延びており、該弁座23はフランジ24の
部分である。下方の弁座25は回動ねじ部17内に組み
込まれている。
【0022】回動ねじ部17は下方の回転接続部26を
介してシリンダヘッド11に結合されている。回転接続
部21,22,26は、例へば押えねじのようなねじ結
合部によって固定可能であることが判るが、図1にはよ
くみえるようにこれが図示されていない。回転接続部2
1,22及び26は、全体で回動ねじ部17を、矢印2
7で示唆しているように弁15の長手方向軸線を中心に
回転せしめることができ、かつカートリッジ部分16と
シリンダヘッド11とに対し相対的に回転できるように
なっている。
【0023】カートリッジ部分16は励磁可動子の形状
をした閉鎖機構30を有し、該機構30は、励磁コイル
31によりばねの力に抗して軸線方向に離脱可能である
【0024】第1の圧力媒体接続部32は、回動ねじ部
17から側方で半径方向に延びており、例へば圧縮空気
のような圧力媒体を矢印33で示唆しているように流入
せしめている。第2圧力媒体接続部34は、回動ねじ部
17から下方に向って下方の回転接続部26を貫いて延
びており、圧力媒体をシリンダヘッド11内に導入し、
又は矢印35で示唆しているようにここから排出してい
る。最後に第3の圧力媒体接続部36は、既に述べたフ
ランジ24によって形成されており、矢印37で示唆し
ているように圧力媒体を排出している。
【0025】図1に図示されている閉鎖機構30の位置
にあっては、下方の弁座25が閉鎖されて上方の弁座2
3が開放されている。このような形式で、第2の圧力媒
体接続部34からリング室38を介して下方の弁座25
の周囲を廻り、かつ励磁コイル31の近傍を上方に向っ
て第3の圧力媒体接続部36に達する連結部が形成され
る。この弁15の位置で、シリンダヘッド11内に案内
されている図1には図示なしの導管が、直動ユニットの
シリンダ孔からも排気している。
【0026】これに反し、閉鎖機構30が励磁コイル3
1の作動により上方に向って離脱せしめられると、上方
の弁座23が閉鎖されて下方の弁座が開放される。この
位置では、圧力媒体が第1の圧力媒体接続部32を介し
て弁15内に入り込み、リング室38を介して第2の圧
力媒体接続部34に到達し、そこから上述のシリンダ孔
に圧力を負荷せしめている。
【0027】図1から明らかなように、シリンダヘッド
11に対しカートリッジ部16の配位が不変である場合
には、矢印27の方向の回動ねじ部17の回転により、
第1の圧力媒体接続部32の周方向の位置が変化せしめ
られる。このことは、第1の圧力媒体接続部32に接続
されているホースが、夫々任意の周方向位置から弁15
に案内され得ることを意味している。
【0028】図2に図示の弁15′にあっては、その型
式が図1に図示のそれと完全に一致している。しかし付
加的に、ケーシング20の上方端部のフランジ24に別
の回動ねじ部40が接続されて排気の捕捉が可能となり
、かつ同じ様に排気を排出するためのホースを夫々任意
の周方向位置から接続することができるようになってい
る。このことが可能である理由は、矢印41で示唆され
ているように、回動ねじ部40がケーシング20に対し
相対的に回動可能であるからである。
【0029】更に図2によれば、弁15′の下側にねじ
42があり、該ねじは弁15′をシリンダヘッド11内
に螺入するのに使用されている。その際ねじ42は一度
規定されたねじであって宜く、そのため直動ユニットの
シリンダヘッド11は、総て同一の対応ねじを装着する
ことができるようになる。これに反し、上方の回転接続
部21,22の領域内に位置しているカートリッジ部分
16と回動ねじ部17とを結合するためのねじは、カー
トリッジ部分16の大きさに応じ夫々異なって形成され
ていて宜い。つまり回動ねじ部17はアダプタの機能を
有しており、異なったカートリッジ部分16が、ねじ4
2のために、同一のシリンダヘッド上に乃至は同一の対
応ねじ上に挿入できるようになっている。このことによ
り、同一の直動ユニット10が、夫々の使用例のために
どのカートリッジ部分16を必要としているかに応じて
、夫々異なった弁15を装着することができるようにな
る。つまり例へば圧力サーボ弁又は位置サーボ弁又は他
の型式の弁又は異なった大きさの弁を使用することがで
きる。
【0030】最後に図2には、符号43で接続ケーブル
が図示されており、該ケーブルは励磁コイルの給電用に
使用されている。
【0031】図3には直動ユニット10の全体が図示さ
れている。
【0032】シリンダ50はシリンダ孔51を有し、そ
の内方をピストン52が走行している。ピストン52は
、両端面側でフレキシブルなベルト、ロープ又はその類
似物に結合されており、これらは、封止部により両シリ
ンダヘッド11a,11bを貫通して案内され、かつ特
にローラのような変向手段54a,54bにより再びシ
リンダ50の外方側に案内されている。そこでベルト5
3は往復台55に結合されており、該往復台55はピス
トン52に対向してシリンダ50の外側を走行している
【0033】更にシリンダ50の外方の、例へばシリン
ダ50の軸方向の半分の長さの上に、スイッチボックス
60が配置されている。該ボックス60は、縮尺の制限
を受けずにその概略だけが図示されている。
【0034】スイッチボックス60は空気平面部61と
電気平面部62とに分割されている。空気平面部61は
、短かいホース部材63a,63bによって弁15a,
15bの第1圧力媒体接続部32a,32bに接続され
ており、該弁15a,15bは前述の形式でシリンダヘ
ッド11a,11b内に螺入されている。そのため弁1
5a,15bの回動ねじ部17a,17bは、回転によ
って、弁15a,15bがスイッチボックス60に対し
内方に向くように配向せしめられる。このような形式で
ホース部材63a,63bを可能な限り小さくすること
ができ、とにかく最小の折曲げができるようになってい
る。
【0035】ケーブル43a,43bは、弁15a,1
5bからスイッチボックス60の電気平面部62の方に
案内されている。
【0036】スイッチボックス60の空気平面部61か
らは唯1本の供給ホース64だけが、又電気平面部62
からは唯1本の給電ケーブル65だけが、夫々中央処理
装置66に向って案内されているに過ぎない。ただし図
2の場合のように、弁15a,15bの排気を捕捉して
排出しなければならない場合には、ホース63及び64
の代りに夫々2本のホースが必要である。しかし図3に
図示の実施例では、弁15a,15bが消音器56a,
56bを有しているため、排気を別々に排出する必要が
ない。その際消音器56a,56bは、図3には図示な
しの絞り57(図4参照)と協働している。
【0037】中央処理装置66からスイッチボックス6
0の電気平面部62に向う給電ケーブル65は、種々の
形式で利用されている。つまり給電ケーブル65は供給
電圧を導いて、弁15a,15bを制御することができ
るように多数の芯線を有している。このような形式で弁
15a,15bの制御が中央処理装置66から直接行わ
れるようになる。しかしその代りに、スイッチボックス
60の電気平面部62内に唯1つの電子機器的な制御装
置を設けることも可能であり、該制御装置は弁15a,
15bのための所定の作業プログラムを備えてスタート
指令によってのみスタートし、また場合によっては停止
指令によって停止せしめられる。このような場合には、
スタート指令及び停止指令を給電ケーブル65を介して
伝達するだけでよい。
【0038】更にスイッチボックス60の電気平面部6
2には例へば光ダイオード67のような指示手段が設け
られていて、例へば弁15a,15bの遮断状態のよう
な直動ユニット10の運転状態が指示できるようになっ
ている。
【0039】このことは図4からも明かであり、図4に
は実施例のためのスイッチボックス60の電気と空気と
の回路図が図示されている。
【0040】その際図4には付加的に近接スイッチ70
が認められるが、該スイッチ70は直動ユニット10上
に設置可能である。このことによって往復台55の終端
位置を識ることができ、また直動ユニット10と取扱い
装置の別のユニットとの衝突等が回避できるようになる
。その際近接スイッチ70は、弁15a,15bの流れ
供給部に接続されており、その側室信号は給電ケーブル
65を介して中央処理装置66に伝達されている。
【0041】図4のスイッチボックス60の空気平面部
61にあっては、圧力媒体側部上で、先づ既に述べた絞
り57a,57bが弁15a,15bの第3の圧力媒体
出口36a乃至36b上に示されており、該弁15a,
15bはピストン52の走行速度の調整を行っている。
【0042】更に絞り57a,57bの下流側に消音器
56a,56bを認めることができる。この代りに符号
71の鎖線で図示されているように、排気を捕捉しかつ
スイッチボックス60を介して全部を排出するという可
能性もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の直動ユニット用に使用可能な、回動ね
じ部を備えた弁の原理を示す断面図である。
【図2】図1の弁に類似の弁した外方斜視図である。
【図3】図1及び図2の弁に類似の、2つの弁を備えた
本発明の直動ユニットの実施例による概略横断面図であ
る。
【図4】図3に基く直動ユニットに使用可能な、スイッ
チボックスのための空気と電気との概略回路図である。
【符号の説明】
10    直動ユニット 11,11a,11b    シリンダヘッド15,1
5a,15b,15′    弁16    カートリ
ッジ部分 17,17a,17b    回動ねじ部20    
ケーシング 21,22    回転接続部 23    弁座 24    フランジ 25    弁座 26    回転接続部 27    矢印 30    閉鎖機構 31    励磁コイル 32,32a,32b    圧力媒体接続部33  
  矢印 34    圧力媒体接続部 35    矢印 36,36a,36b    圧力媒体接続部37  
  矢印 38    リング室 40    回動ねじ部 41    矢印 42    ねじ 43    接続ケーブル 50    シリンダ 51    シリンダ孔 52    ピストン 53    ベルト 54a,54b    変向手段 55    往復台 56a,56b    消音器 57,57a,57b    絞り 60    スイッチボックス 61    空気平面部 62    電気平面部 63a,63b    ホース部材 64    供給ホース 65    給電ケーブル 66    中央処理装置 67    光ダイオード 70    近接スイッチ 71    符号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  直動ユニットであって、シリンダ(5
    0)と、シリンダ(50)の孔(51)内を走行し圧力
    手段で作動するピストン(52)と、ピストン(52)
    と往復台(55)とを接続しかつ変向手段(54a,5
    4b)とシリンダ(50)のヘッド(11a,11b)
    とを介して案内されているベルト(53)と、ピストン
    (52)の両側部上の孔(51)に圧力手段を供給乃至
    は排出するためにヘッド(11a,11b)内に螺入さ
    れている弁(15a,15b)と、を有している形式の
    ものにおいて、弁(15a,15b)が回動ねじ部(1
    7a,17b)によってヘッド(11a,11b)内に
    螺入されており、回動ねじ部(17a,17b)が弁(
    15a,15b)の弁座(25)を保有し、また少くと
    も1つの圧力媒体接続部(32a,32b)が回動ねじ
    部(17a,17b)から出発していることを特徴とす
    る直動ユニット。
  2. 【請求項2】  圧力媒体接続部(32a,32b)が
    圧力媒体供給部として使用されていることを特徴とする
    、請求項1記載の直動ユニット。
  3. 【請求項3】  別の圧力媒体接続部(36)が圧力媒
    体排出部として使用されていることを特徴とする、請求
    項1又は2記載の直動ユニット。
  4. 【請求項4】  圧力媒体排出部として使用されている
    別の圧力媒体接続部(36)には、絞り(57a,57
    b)が設けられていることを特徴とする請求項3記載の
    直動ユニット。
  5. 【請求項5】  圧力媒体排出部として使用されている
    別の圧力媒体接続部(36)には、消音器(56a,5
    6b)が設けられていることを特徴とする、請求項3又
    は4記載の直動ユニット。
  6. 【請求項6】  シリンダ(50)には、弁(15a,
    15b)の電気供給部と圧力媒体供給部とのためのスイ
    ッチボックス(60)が配置されており、その際スイッ
    チボックス(60)が、電気的な給電ケーブル(65)
    と供給ホース(64)とを介して中央処理装置(66)
    に接続されていることを特徴とする、請求項1から5ま
    でのいづれか1項記載の直動ユニット。
JP3005200A 1990-01-24 1991-01-21 直動ユニット Pending JPH04331804A (ja)

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