JPH08219321A - 弁開閉装置 - Google Patents

弁開閉装置

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Publication number
JPH08219321A
JPH08219321A JP4667895A JP4667895A JPH08219321A JP H08219321 A JPH08219321 A JP H08219321A JP 4667895 A JP4667895 A JP 4667895A JP 4667895 A JP4667895 A JP 4667895A JP H08219321 A JPH08219321 A JP H08219321A
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JP
Japan
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valve
solenoid
solenoid valve
pressure
pilot
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JP4667895A
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English (en)
Inventor
Toshio Sasada
俊男 笹田
Nobuhiro Honda
伸裕 本田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェィルセィフが開とフェィルセィフが閉と
の切換えを迅速確実に行うことができる。 【構成】 流体圧源71からの圧力流路と無圧流路EX
とを切り換えて接続し開閉操作スイッチ83の操作によ
りいずれか一方はオンに他方はオフになる2個の電磁弁
33,34と、一方の位置では一方の電磁弁の流路を遮
断し他方の電磁弁のオフ状態の圧力流路及び無圧流路を
駆動シリンダ12のそれぞれエンド側13及びロッド側
14に接続し、他方の位置では他方の電磁弁の流路を遮
断し一方の電磁弁のオフ状態の圧力流路及び無圧流路を
駆動シリンダ12のそれぞれロッド側14及びエンド側
13に接続するように切り換えるパイロット弁55,5
6とを具備する。また、さらに、このパイロット弁を駆
動する手動切換え弁61を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、流体圧により駆動さ
れて開閉する駆動対象弁の開閉装置に係り、電源断の場
合にフェイルセイフであるとして選択した開又は閉の状
態になるようにした弁開閉装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、空気圧又は油圧などの流体圧で
作動させる従来の弁開閉装置を示し、(A)は電源断の
場合に弁開(FO)の状態がフェイルセイフになるもの
を示し、(B)は弁閉(FC)の状態がフェイルセイフ
になるものを示す。図7において、開閉操作スイッチ8
3からの「開」又は「閉」の指令により、電磁弁31又
は32は、流体圧源71からの圧力流路(P)と排出又
は戻り流体の無圧流路(EX)とを、駆動シリンダ12
のロッド側14への流路(A)とエンド側13への流路
(B)とに切り換えて駆動対象弁11を閉・開するもの
である。電源81が断となって駆動対象弁11の開閉が
不可能になった場合、駆動対象弁11を通過するプロセ
ス流体を安全に収束させるために、開閉操作スイッチ8
3がいずれの側になっていても、駆動対象弁11は、シ
ステム全体からの要請によって決まる開(FO)又は閉
(FC)のいずれかの状態になる必要がある。従来の弁
開閉装置では、電源断で開(FO)とする必要があるも
のには図7(A)を用い、電源断で閉(FC)とする必
要があるものには図7(B)を用いている。
【0003】図7(A)において、駆動対象弁11を開
ける場合は、電源81を開閉操作スイッチ83の「開」
にする。すると、電磁弁31のソレノイドに電流が流れ
ないので、電磁弁31は復帰ばねにより押し上げられて
図示のように上位置となり、流体圧源71からの圧力流
体は流路(A)から駆動シリンダ12のロッド側14に
入り、エンド側13は流路(B)から排出(EX)に接
続されるので、流体圧は駆動シリンダ12のピストン1
5及び弁体16を押し上げて駆動対象弁11を開ける。
図7(A)において、駆動対象弁11を閉める場合は、
電源81を開閉操作スイッチ83の「閉」にする。する
と、電源81から電気信号線82を経て電磁弁31のソ
レノイドに電流が流れて励磁され、電磁弁31は押し下
げられて下位置となり、流体圧源71からの圧力流体は
流路(B)からエンド側13に入り、ロッド側14は流
路(A)から排出(EX)に接続されるので、流体圧は
駆動シリンダ12のピストン15及び弁体16を押し下
げて駆動対象弁11を閉める。図7(A)において、電
源81が断になったときは、電磁弁31のソレノイドに
電流が流れないので、電磁弁31は復帰ばねにより押し
上げられて図示のように上位置となり、流体圧源71か
らの圧力流体は流路(A)からロッド側14に入り、エ
ンド側13は流路(B)から排出(EX)に接続される
ので、流体圧は、駆動シリンダ12のピストン15及び
弁体16を押し上げて駆動対象弁11を開ける。
【0004】図7(B)において、駆動対象弁11を閉
める場合は、電源81を開閉操作スイッチ83の「閉」
にする。すると、電磁弁32のソレノイドに電流が流れ
ないので、電磁弁32は復帰ばねにより押し上げられて
図示のように上位置となり、流体圧源71からの圧力流
体は流路(B)から駆動シリンダ12のエンド側13に
入り、ロッド側14は流路(A)から排出(EX)に接
続されるので、流体圧は駆動シリンダ12のピストン1
5及び弁体16を押し下げて駆動対象弁11を閉める。
図7(B)において、駆動対象弁11を開ける場合は、
電源81を開閉操作スイッチ83の「開」にする。する
と、電源81から電気信号線82を経て電磁弁32のソ
レノイドに電流が流れて励磁され、電磁弁32は押し下
げられて下位置となり、流体圧源71からの圧力流体は
流路(A)からロッド側14に入り、エンド側13は流
路(B)から排出(EX)に接続されるので、流体圧は
駆動シリンダ12のピストン15及び弁体16を押し上
げて駆動対象弁11を開ける。図7(B)において、電
源81が断になったときは、電磁弁32のソレノイドに
電流が流れないので、電磁弁31は復帰ばねにより押し
上げられて図示のように上位置となり、流体圧源71か
らの圧力流体は流路(B)からエンド側13に入り、ロ
ッド側14は流路(A)から排出(EX)に接続される
ので、流体圧は駆動シリンダ12のピストン15及び弁
体16を押し下げて駆動対象弁11を閉める。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の弁開閉装置は上
記のようであるが、風洞試験プラント等のように、試験
モードにより、電源断の場合に開(FO)又は閉(F
C)のいずれかに切り換える必要がある弁開閉装置にお
いては、図7に示すような従来の弁開閉装置では、逆特
性の電磁弁31,32の切換え、配管の接続変更、開閉
操作スイッチ83の交換などの改造を行う必要があり、
(FO)と(FC)との切換えが困難である。上記プラ
ント等では(FO)と(FC)との切換えは安全上重要
であり、試験スケジュール等を停滞させることなく短時
間で容易に(FO)と(FC)との切換えを行うことが
できる弁開閉装置が必要であるというような課題があっ
た。
【0006】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、フェイルセイフのために、電源断で開(F
O)と電源断で閉(FC)との切換えを、迅速に容易に
行うことができる信頼性のある弁開閉装置を得ることを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る弁開閉装
置は、流体圧源からの圧力流路と戻り又は排出の無圧流
路とを切り換えて被駆動側の流路に接続する機能を有し
開閉操作スイッチの切り換え操作によりいずれか一方は
オンに他方はオフになるように設けられた2個の電磁弁
と、これらの電磁弁の被駆動側の流路に接続されて一方
の位置では一方の前記電磁弁の流路を遮断し他方の前記
電磁弁のオフ状態の前記圧力流路及び前記無圧流路を駆
動対象弁を駆動する駆動シリンダのそれぞれエンド側及
びロッド側に接続し、他方の位置では前記他方の前記電
磁弁の流路を遮断し前記一方の前記電磁弁のオフ状態の
前記圧力流路及び前記無圧流路を前記駆動シリンダのそ
れぞれロッド側及びエンド側に接続するように切り換え
るパイロット弁とを具備するものである。また、さら
に、前記パイロット弁の切換え動作を駆動する手動切換
え弁を設けたものである。
【0008】
【作用】この発明における弁開閉装置のパイロット弁
は、一方の位置では一方の電磁弁の流路を遮断し他方の
電磁弁のオフ状態の圧力流路及び無圧流路を駆動シリン
ダのそれぞれエンド側及びロッド側に接続し、他方の位
置では他方の電磁弁の流路を遮断し一方の電磁弁のオフ
状態の圧力流路及び無圧流路を駆動シリンダのそれぞれ
ロッド側及びエンド側に接続する。したがって、パイロ
ット弁が一方の位置にあるときは、他方の電磁弁をオフ
とすれば、圧力流路がエンド側に接続し、無圧流路がロ
ッド側に接続して、駆動シリンダは駆動対象弁を閉に駆
動し、オンとすれば、圧力流路がロッド側に接続し、無
圧流路がエンド側に接続して、駆動シリンダは駆動対象
弁を開に駆動する。電源断となればオフとなり、駆動シ
リンダは駆動対象弁を閉に駆動する。また、パイロット
弁が他方の位置にあるときは、一方の電磁弁をオフとす
れば、圧力流路がロッド側に接続し、無圧流路がエンド
側に接続して、駆動シリンダは駆動対象弁を開に駆動
し、オンとすれば、圧力流路がエンド側に接続し、無圧
流路がロッド側に接続して、駆動シリンダは駆動対象弁
を閉に駆動する。電源断となればオフとなり、駆動シリ
ンダは駆動対象弁を開に駆動する。このように、パイロ
ット弁がいずれの位置にあっても、いずれかの電磁弁に
より駆動対象弁を自由に開閉することができる。そし
て、パイロット弁を一方の位置にしておけば電源断のと
き駆動対象弁は自動的に閉となり、パイロット弁を他方
の位置にしておけば電源断のとき駆動対象弁は自動的に
開となる。また、手動切換え弁を設けて流体圧でパイロ
ット弁を切り換えるようにすれば操作を容易に行うこと
ができる。
【0009】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1乃至図6はこの発明の一実施例による弁開閉
装置の系統図である。図1乃至図3は電源断で閉(F
C)に設定した場合で、図1は電源断の状態、図2は弁
閉の動作、図3は弁開の動作を示す。図4乃至図6は電
源断で開(FO)に設定した場合で、図4は電源断の状
態、図5は弁閉の動作、図6は弁開の動作を示す。図1
乃至図6において、11は駆動対象弁、12は駆動対象
弁11を駆動する駆動シリンダ、33,34は4ポー
ト,2位置,ばね復帰式の電磁弁、55,56はパイロ
ット弁、61は手動切換え弁である。
【0010】図1乃至図6において、流体圧源71は、
空気圧縮機による空気圧又は油圧ポンプによる油圧など
の流体圧源であり、通常、蓄圧手段(アキュムレータ)
を備えている。流体圧源71から流体圧は、流体配管7
2を経て電磁弁33,34のポートP及び手動切換え弁
61のポートINに連結されている。電磁弁33のAポ
ートはパイロット弁55のAポートに、電磁弁33のB
ポートはパイロット弁56のBポートに、電磁弁34の
Aポートはパイロット弁56のAポートに、電磁弁34
のBポートはパイロット弁55のBポートに連結されて
いる。手動切換え弁61のポートOUTはパイロット弁
55及び56の切換えを駆動するように連結されてい
る。パイロット弁55のポートCは駆動シリンダ12の
エンド側13に、パイロット弁56のポートCは駆動シ
リンダ12のロッド側14に連結されている。
【0011】図1乃至図6において、電源81から開閉
操作スイッチ83の操作により、「開」又は「閉」のい
ずれか一方に接続され、他方は切となる。開閉操作スイ
ッチ83の「開」から電気信号線82を経て電磁弁33
のソレノイドに、開閉操作スイッチ83の「閉」から電
磁弁34のソレノイドに接続されている。また、手動切
換え弁61の位置によって表示灯用スイッチ62が切り
換わり、FC表示灯63又はFO表示灯64が点灯する
ように配線されている。
【0012】図1乃至図6において、電磁弁33,34
のスプールは、図1などに示す上位置(ソレノイドに非
通電で非励磁のため復帰ばねにより押し上げられた状
態)では、ポートPはポートAに接続し、ポートBはポ
ートEXに接続する。また、図3などに示す電磁弁33
及び図2などに示す電磁弁34の下位置(ソレノイドに
通電されて励磁されて押し下げられた状態)では、ポー
トPはポートBに接続し、ポートAはポートEXに接続
する構造になっている。
【0013】手動切換え弁61が、図1乃至図3に示す
上位置になっていると、流体圧は遮断され、ポートOU
TはポートEXに接続して無圧になる。すると、パイロ
ット弁55,56は復帰ばねにより上位置となり、パイ
ロット弁55のポートAはポートCからエンド側13に
接続し、ポートBは遮断される。パイロット弁56のポ
ートBはポートCからロッド側14に接続し、ポートA
は遮断される。
【0014】手動切換え弁61を、図4乃至図6に示す
下位置にすると、ポートOUTにポートINが接続し
て、流体圧がパイロット弁55,56を押し下げて下位
置になる。すると、パイロット弁55のポートBはポー
トCからエンド側13に接続し、ポートAは遮断され
る。パイロット弁56のポートAはポートCからロッド
側14に接続し、ポートBは遮断される。
【0015】次に、この実施例の動作について説明す
る。図2は手動切換え弁61を上位置にして電源断で閉
(FC)に設定している場合における弁閉の動作を示
す。図2において、手動切換え弁61は流体圧源71か
らの流体圧を遮断してポートOUTはポートEXに接続
して無圧となっているので、表示灯用スイッチ62は復
帰ばねにより右位置となり、FC表示灯63が点灯して
いる。また、手動切換え弁61の(OUT)が無圧とな
っているので、パイロット弁55,56も復帰ばねで押
し上げられて上位置になっている。図2に示すように、
電源81を開閉操作スイッチ83の「閉」に接続すれ
ば、電気信号線82を経て電磁弁34のソレノイドに通
電し励磁してスプールを押し下げて、電磁弁34が下位
置になる。電磁弁33は非通電で上位置である。流体圧
源71からの流体圧は、図2に示すように、電磁弁34
を通るものはパイロット弁55で遮断され、電磁弁33
を通過したものがパイロット弁55を通過して駆動シリ
ンダ12のエンド側13に入ってピストン15及び弁体
16を押し下げる。ピストン15の下部の流体はロッド
側14からパイロット弁56及び電磁弁33を経て排出
(EX)又は戻りとなる。以上の動作で駆動対象弁11
は閉じる。
【0016】図3は手動切換え弁61を上位置にして電
源断で閉(FC)に設定している場合における弁開の動
作を示す。図3において、手動切換え弁61の(OU
T)は無圧となっているので、表示灯用スイッチ62は
FC表示灯63を点灯させている。また、手動切換え弁
61の無圧により、パイロット弁55,56も上位置に
なっている。図3に示すように、電源81を開閉操作ス
イッチ83の「開」に接続すれば、電磁弁33のソレノ
イドに通電し励磁してスプールを押し下げて、電磁弁3
3が下位置になる。電磁弁34は非通電で上位置であ
る。流体圧源71からの流体圧は、図3に示すように、
電磁弁34を通るものはパイロット弁56で遮断され、
電磁弁33を通過したものがパイロット弁56を通過し
て駆動シリンダ12のロッド側14に入ってピストン1
5及び弁体16を押し上げる。ピストン15の上部の流
体はエンド側13からパイロット弁55及び電磁弁33
を経て排出(EX)又は戻りとなる。以上の動作で駆動
対象弁11は開く。
【0017】次に、図1により、手動切換え弁61を上
位置にして電源断で閉(FC)に設定していた場合に、
実際に電源断となった場合の動作について説明する。図
1において、手動切換え弁61の(OUT)は図示のよ
うに排出(EX)に接続して無圧となっているので、表
示灯用スイッチ62はFC表示灯63を点灯させてい
る。また、手動切換え弁61の無圧により、パイロット
弁55,56も図示のように上位置になっている。電源
81は断となったので開閉操作スイッチ83の「開」も
「閉」も断となる。したがって、図1に示すように、電
磁弁33も電磁弁34も非励磁となり、復帰ばねに押し
上げられて電磁弁33も電磁弁34も上位置になる。す
ると、流体圧源71からの流体圧は、図示のように、電
磁弁34を通るものはパイロット弁55で遮断され、電
磁弁33を通過したものがパイロット弁55を通過して
駆動シリンダ12のエンド側13に入ってピストン15
及び弁体16を押し下げる。ピストン15の下部の流体
はロッド側14からパイロット弁56及び電磁弁33を
経て排出(EX)となる。以上の動作で、手動切換え弁
61を(FC)に設定している場合に、電源が断となっ
た場合は、駆動対象弁11は自動的に閉じる。
【0018】図5は手動切換え弁61を下位置として電
源断で開(FO)に設定している場合における弁閉の動
作を示す。図5において、手動切換え弁61は流体圧源
71からの流体圧を(IN)から(OUT)に接続する
ので、表示灯用スイッチ62は流体圧に押されて左位置
となり、FO表示灯64が点灯している。また、手動切
換え弁61の(OUT)に流体圧がかかっているので、
パイロット弁55,56も流体圧で押し下げられて下位
置になっている。図5に示すように、電源81を開閉操
作スイッチ83の「閉」に接続すれば、電気信号線82
を経て電磁弁34のソレノイドに通電し励磁してスプー
ルを押し下げて、電磁弁34が下位置になる。電磁弁3
3は非通電で上位置である。流体圧源71からの流体圧
は、電磁弁33を通るものはパイロット弁55で遮断さ
れ、電磁弁34を通過したものがパイロット弁55を通
過して駆動シリンダ12のエンド側13に入ってピスト
ン15及び弁体16を押し下げる。ピストン15の下部
の流体はロッド側14からパイロット弁56及び電磁弁
34を経て排出(EX)となる。以上の動作で駆動対象
弁11は閉じる。
【0019】図6は手動切換え弁61を下位置にして電
源断で開(FO)に設定している場合における弁開の動
作を示す。図6において、手動切換え弁61の(OU
T)は(IN)に接続して流体圧がかかっているので、
表示灯用スイッチ62はFO表示灯64を点灯させてい
る。また、手動切換え弁61を通過する流体圧により、
パイロット弁55,56も下位置になっている。図6に
示すように、電源81を開閉操作スイッチ83の「開」
に接続すれば、電気信号線82を経て電磁弁33のソレ
ノイドに通電し励磁してスプールを押し下げて、電磁弁
33が下位置になる。電磁弁34は非通電で上位置であ
る。流体圧源71からの流体圧は、電磁弁33を通るも
のはパイロット弁56で遮断され、電磁弁34を通過し
たものがパイロット弁56を通過して駆動シリンダ12
のロッド側14に入ってピストン15及び弁体16を押
し上げる。ピストン15の上部の流体はエンド側13か
らパイロット弁55及び電磁弁34を経て排出(EX)
となる。以上の動作で駆動対象弁11は開く。
【0020】次に、図4によって、手動切換え弁61を
下位置にして電源断で開(FO)に設定している場合
に、実際に電源が断になった場合の動作について説明す
る。図4において、手動切換え弁61のポートOUTは
ポートINに接続して流体圧源71からの流体圧がかか
っているので、表示灯用スイッチ62はFO表示灯64
を点灯させている。また、手動切換え弁61を通過する
流体圧により、パイロット弁55,56も下位置になっ
ている。図4に示すように、電源81は断となったので
開閉操作スイッチ83の「開」も「閉」も断となる。し
たがって、電磁弁33も電磁弁34も非励磁となり、復
帰ばねに押し上げられて電磁弁33も電磁弁34も上位
置になる。すると、流体圧源71からの流体圧は、電磁
弁33を通るものはパイロット弁55で遮断され、電磁
弁34を通過したものがパイロット弁56を通過して駆
動シリンダ12のロッド側14に入ってピストン15及
び弁体16を押し上げる。ピストン15の上部の流体は
エンド側13からパイロット弁55,電磁弁34を経て
排出(EX)となる。以上の動作で、手動切換え弁61
を(FO)に設定している場合に、実際に電源が断とな
った場合、駆動対象弁11は自動的に開く。
【0021】以上の説明のように、手動切換え弁61を
(FC)又は(FO)のいずれに設定していても、開閉
操作スイッチ83を「開」とすれば、駆動シリンダ12
は駆動対象弁11を必ず開に駆動し、開閉操作スイッチ
83を「閉」とすれば、駆動シリンダ12は駆動対象弁
11を必ず閉に駆動する。また、電源が断となったと
き、手動切換え弁61を(FC)としていた場合は、駆
動シリンダ12は駆動対象弁11を自動的に閉に駆動
し、手動切換え弁61を(FO)としていた場合は、駆
動シリンダ12は駆動対象弁11を自動的に開に駆動す
る。
【0022】なお、以上の説明及び図面には、パイロッ
ト弁55,56は2個設けたが、この2個のパイロット
弁は同時に切り換えられるので、まとめて1個のパイロ
ット弁にすることも可能である。また、このパイロット
弁を流体圧で切換え駆動するように手動切換え弁61を
設けたが、手動切換え弁61は省略して、このパイロッ
ト弁そのものを手動で切り換える構成にしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、パイ
ロット弁によって2個の電磁弁の流路を遮断又は接続す
るようにしたので、パイロット弁の位置にかかわらず、
開閉操作スイッチにより駆動対象弁の開閉動作を指令と
おりに確実に行わせることができ、電源断の場合、開閉
操作スイッチには関係なく、パイロット弁が(FC)で
あれば駆動対象弁は自動的に閉じ、(FO)であれば駆
動対象弁は自動的に開く。これにより、ジステム全体の
確実な動作と安全が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による弁開閉装置のフェイ
ル閉で電源断の場合の動作を示す系統図である。
【図2】この発明の一実施例による弁開閉装置のフェイ
ル閉で弁閉の動作を示す系統図である。
【図3】この発明の一実施例による弁開閉装置のフェイ
ル閉で弁開の動作を示す系統図である。
【図4】この発明の一実施例による弁開閉装置のフェイ
ル開で電源断の場合の動作を示す系統図である。
【図5】この発明の一実施例による弁開閉装置のフェイ
ル開で弁閉の動作を示す系統図である。
【図6】この発明の一実施例による弁開閉装置のフェイ
ル開で弁開の動作を示す系統図である。
【図7】従来の弁開閉装置を示し、(A)はフェイル開
となる構成の系統図、(B)はフェイル閉となる構成の
系統図である。
【符号の説明】
11:駆動対象弁、 12:駆動シリンダ、13:エン
ド側、 14:ロッド側、15:ピストン、 16:弁
体、33,34:電磁弁、55,56:パイロット弁、
61:手動切換え弁、 62:表示灯用スイッチ、6
3:FC表示灯、 64:FO表示灯、71:流体圧
源、 72:流体配管、81:電源、 82:電気信号
線、83:開閉操作スイッチ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体圧源からの圧力流路と戻り又は排出
    の無圧流路とを切り換えて被駆動側の流路に接続する機
    能を有し開閉操作スイッチの切り換え操作によりいずれ
    か一方はオンに他方はオフになるように設けられた2個
    の電磁弁と、これらの電磁弁の被駆動側の流路に接続さ
    れて一方の位置では一方の前記電磁弁の流路を遮断し他
    方の前記電磁弁のオフ状態の前記圧力流路及び前記無圧
    流路を駆動対象弁を駆動する駆動シリンダのそれぞれエ
    ンド側及びロッド側に接続し、他方の位置では前記他方
    の前記電磁弁の流路を遮断し前記一方の前記電磁弁のオ
    フ状態の前記圧力流路及び前記無圧流路を前記駆動シリ
    ンダのそれぞれロッド側及びエンド側に接続するように
    切り換えるパイロット弁とを具備することを特徴とする
    弁開閉装置。
  2. 【請求項2】 前記パイロット弁の切換え動作を駆動す
    る手動切換え弁を設けたことを特徴とする請求項1に記
    載の弁開閉装置。
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