JPH08512393A - 弁ステーション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 取付面（８）を伴った流体分配装置（５）を持つ弁ステーションが提案される。取付面（８）上に複数の切換弁（１２）が位置し、その切換弁（１２）は電気で作動可能な弁駆動部（１６）を介して操作される。切換弁（１２）は、その各弁部材（３６）の切換運動の方向（３７）が取付面（８）に対して直角に延在するように整向してある。各切換弁（１２）と流体分配装置（５）の内部給送路（２６）との流体連絡は流路（５９）の開口（５７）を介して行われ、その開口（５７）は取付面（８）を向いた当該切換弁（１２）の端面（５３）に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 弁ステーション 本発明は流体で操作可能な機器、例えば作動シリンダと連係使用される弁ステ ーションに関し、特に板状、ブロック状又は帯板状の流体分配装置をもち、その 流体分配装置が取付面を持ち、その取付面が複数の連設した弁取付位置に分かれ ていてその弁取付位置に各々一つの切換弁が取付けられ、その切換弁が切換運動 のために駆動可能な弁部材をもち、且つ取付面を向いていない弁胴の外側に位置 する使用機器接続口に、流体で操作可能な機器へ連絡する少なくとも一つの流体 管路を有し、流体分配装置内に少なくとも一つの給送路が延在し、その給送路は 一方で流体源に通じ且つ他方では複数の弁取付位置に通じてそこにある切換弁に 通じ、且つ弁取付位置の列に沿って延在する信号分配装置を有し、その信号分配 装置が電子制御装置から出る弁操作信号を電気的操作可能な弁駆動部に伝えるの に用いられ、その弁駆動部が各切換弁に備えられており、その場合各弁駆動部が 可動操作部材を有し、その弁部材が操作路を操作し、その操作路が切換弁の弁部 材にその線形切換運動の発生に必要な流体操作信号を届けるのに用いられる。 この形式の弁ステーションは弁島とも呼称され且つ通常板状の流体分配装置を もち、その流体分配装置には線形列上に複数の切換弁が取付けられている。流体 分配装置を介して作動流体の給送 及び効果的な排出も行われ、その作動流体は特に圧縮空気である。操作のために 各切換弁は少なくとも一つの弁駆動部を有し、その弁駆動部が通常少なくとも一 つの電磁石を有しその電磁石が操作部材に作用する。この弁駆動部はその操作信 号を信号分配装置を介して受け取り、その信号分配装置は流体分配装置に沿って 延在し電子制御装置に連絡している。それで中央位置の弁ステーションから、流 体で操作可能な様々な任意の設備又は装置の機器を操作できる。これらの機器は 、ドイツ連邦共和国実用新案Ｇ ９２ １１ １０９に示すように、固定の又は フレキシブルの流体管路を介して各切換弁に接続され、その目的で切換弁は、取 付面とは反対側の上方に適切な使用機器接続口をもつ。切換弁自体の縦軸は、連 設列各方向に対し横方向に向いている。 公知の弁ステーションはかなり小型ではあるが、多くの場合例えば印刷産業で は、よりコンパクトな形状が必要とされている。（連設した切換弁の列方向に見 て）幅方向でも垂直方向でも寸法の縮小が求められている。 本発明の課題はコンパクトな構造を可能にする弁ステーションを提供すること である。 この課題は、各弁部材の切換運動の方向が取付面に直角に向くように、少なく とも一つの切換弁及び効果的に全切換弁を流体分配装置の取付面に設けることで 解決され、その場合流体分配装置 の内部給送路との流体連絡は、取付面を向いた切換弁の端面にある各切換弁の流 路の開口を介して行われる。 結果として、まず切換弁の連設方向に対して横方向にみたときの弁ステーショ ンの構造幅が著しく縮小される。当該切換弁は実質的に立っており、また切換弁 は端面で対応する取付位置に支持され且つ弁部材もその切換運動の運動方向も取 付面に対し垂線方向に延在する。この特別な配置にもかかわらず、何ら拡大に結 び付かず、むしろ取付面の垂線方向で測つたときの構造高さが更に縮小されるの が普通である。なぜなら、各切換弁の使用機器接続口を立った横胴面の一つに設 けることができるので、さらに延びる流体管路を直接横へ出すことができるため 、必ずしも大きな方向転換が不要となるからである。切換弁の必要な作動流体の 供給は各取付位置を向いた各切換弁の端面の開口を介して行われるため、更なる 外部の接続ホースなしに直接接続でき、更なる小型化が図られている。 本発明の効果的な展開は従属請求項に記載されている。 本発明の構成では、弁部材が既に取付面に対し垂線方向に配置してあり、切換 弁の両端面の一方が支障なく、且つ通常上からアクセスできるため、手動操作装 置のシンプルな構成が得られる。手動操作装置に簡単な操作部が装備でき、その 操作部端面は弁胴から突出し且つ手動操作時に特別の方向転換なく直接弁部材に 作 用する。操作部材はここでは復帰性を持つ弾性板に効果的に懸架できる。 使用機器接続口だけでなく、各切換弁に対応した弁駆動部も、取付面から高く 延びた各切換弁の横胴面の一つに設けるのが効果的である。この場合対向する胴 面を各切換弁に引き寄せることが勧められる。 次に本発明は付属図面により詳細に解説される。 図１ 本発明の原理による、流体で操作可能な制御を受ける一つの機器を含む弁 ステーションの概略上面図を示し、その場合他の制御を受ける機器は図示されて いない。 図２ 図１の切断線１１−１１に沿った弁ステーションの断面図を示し、内蔵弁 駆動部は簡略化のため切断せずに図示されている。 実施例の弁ステーション１は先ず特にブロック状形状の操作部２を有する。操 作部２の接続側３にはブロック状縦長の分配装置４が取付けられていて、その分 配装置４は流体用の流体分配装置５と特に弁操作電気信号用の信号分配装置６と から成る。実施例で分配装置４は分配ハウジング７を規定し、その分配ハウジン グ７が両分配装置５、６のための共通のハウジングとして機能する。 実施例では流体分配装置５の上面に切換弁１２のための取付面８がある。取付 面８は列方向１４に連設した複数の弁取付位置１３に分かれていて、その場合こ の列方向１４は分配装置４の縦軸１５に平行に延在する。各弁取付位置１３には 切換弁１２が取り外し可能に取付けでき、実施例では五つの弁取付位置１３に全 て取付けられている。 各切換弁１２が少なくとも一つの弁駆動部１６を備え、その弁駆動部１６は特 に対応する弁胴１７に直接取付けられている。各弁駆動部１６は信号分配装置６ を介して送られる前記弁操作信号で操作される。実施例では弁駆動部１６が電磁 石装置１８より成り、図示しない磁石コイルが弁部材として機能する操作部材２ ２を動かすことができ、その操作部材２２が更に詳細に述べられる対応する切換 弁１２の操作路２３を操作する。各弁駆動部１６は信号分配装置６の弁駆動部取 付位置２４に取付けられ、その弁駆動部取付位置２４は対応する切換弁１２の弁 取付位置１３の脇の縦軸１５に対し横方向に位置する。ここでも同じく弁駆動部 取付位置２４の線形列が成り、その場合列方向２５が列方向１４に平行に延在す る。 流体分配装置５の内部で縦軸１５に平行に給送路２６が延在する。給送路２６ は一方で操作部２とは反対側の分配ハウジング７端面にて開口し、そこに圧力媒 体源へ通じる流路２７が連絡している。給送路２６は、分岐路を介して各弁取付 位置１３にて開口 しているので、他方で全切換弁１２に共同連絡していることになる。当該開口を ２８で示す。分配ハウジング７は解放路又は排出路３２を有し、解放路又は排出 路３２は一方で給送路２６と同じ端面に開口し、そこへ消音器３４又は更に延び る排出路が接続できる。また他方で排出路３２が開口３３を有し、その開口３３ が各弁取付位置１３にて開口している。給送路２６と排出路３２は各々集合路と して成り、その集合路を介して切換弁１２に作動流体が給送乃至排出される。切 換弁１２に接続した流体で操作可能な機器３５がこの作動流体で操作される。図 解のために係る流体で操作可能な機器３５が作動シリンダの形状で図１に図示し てある。 流体で操作可能な接続された機器３５の操作の仕方は対応する切換弁１２の切 換状態に依存する。各切換弁１２の弁胴１７の内部に弁部材３６があり、その弁 部材３６は往復移動する線形切換運動を実行できる。切換運動の方向は図２に両 方向矢印３７で示す。弁部材３６は実施例では切換弁１２毎に二つの使用機器管 路３８を操作し、その二つの使用機器管路３８は二つの使用機器接続口４３を介 して弁胴１７の外部胴面４４に開口している。この使用機器接続口４３には操作 されるべき機器３５のために設けられた固定の又はフレキシブルの流体管路４２ が特に取り外し可能に接続できる。実施例では、弁部材３６は、図２において対 称軸として成る縦軸４５の両側に示すように二つの切換位置をとることができ、 そのため、一方又は他方の使用機器接続口４３に交互 に作動流体が給送され、その間各々他方の接続された機器３５の排気が行われる 。 弁部材３６の切換運動は、給送路２６を介して送られる流体操作信号を通じて 操作部材２２の位置に応じて生起される。この位置もまた、弁操作信号で操作さ れる対応する弁駆動部１６の動作状態に依存する。この弁操作信号は実施例では このためにプログラミング可能な操作装置を備えた操作部２内で直接生成される 。当該信号は詳細に図示しない信号分配装置６の信号線を介して各弁駆動部取付 位置２４に届き、そこで信号が各弁駆動部１６によりピックアップされる。実施 例では信号伝達は配線板レイアウト４６を介して行われ、その配線板レイアウト ４６は分配ハウジング７の空室４７内で操作部２から列方向２５に延在し且つ各 弁駆動部取付位置２４の領域に電気差し込み接続媒体４８を有し、その電気差し 込み接続媒体４８内には、組付けられた弁駆動部１６の相補差し込み接続媒体４ ９が嵌入する。配線板レイアウト４６の代わりに各フレキシブル信号線を設けて もよい。 流体で操作可能な接続された機器を所望の仕方で動かすために、動作中の切換 弁１２は操作部２内の操作プログラムのガイドラインに従って切り換えられる。 操作装置は必ずしも操作部２内に統合する必要はなく、セパレートにしてもよく 、それにより操作部２は場合によって分配装置ステーションとしてのみ機能する 。操作部２は例えばフィールドバス・コミュニケーションユニットで あってもよい。 対応する弁部材３６の切換運動の前記方向３７が取付面８に対して直角に延び るように、切換弁１２が対応する弁取付位置１３に定着しているので、弁ステー ションは極めてコンパトになっている。各弁胴１２は、軸方向を向いたその弁胴 １２の端面５３が対応の弁取付位置１３上に位置するように取付けられている。 この場合取付面８の垂線方向は弁部材３６の縦軸４５に一致している。結果とし て両方向矢印５４で示した取付面８に平行且つ縦軸１５に直角に延びた幅方向に おいて、弁ステーション１が分配装置４の領域で比較的小さな構造幅となる。驚 くべきことに構造幅のこの縮小は、取付面８に直角の高さ方向に測ったときの弁 ステーション１の構造高さの不都合な拡大にはつながっていない。理由は、使用 機器接続口４３が、弁胴１７の第一の横胴面４４にあり、即ち取付面８を向いた 第一の端面５３から垂直方向５５の上方へ延びた一胴面にあることによる。ここ に接続された流体管路４２はそのまま横へ導かれるので、流体管路４２は切換弁 １２自体の構造高さ自体を高くしない。これに対し、使用機器接続口４３を、取 付面８から離間した弁胴１７の第二の端面５６の領域に設けた場合、そこに接続 された流体管路を弓形経路で上方へ且つ同時に横へも導かざるをえず、流体管路 の構造幅がかなり増大するであろう。 更に全レイアウトをコンパクトにするために、開口５７、５８ が、下方を向いた第一の端面５３に設けられ、その開口５７、５８が分配装置側 の開口２８、３３に対向して位置することにより、弁取付位置１３の領域にある 開口２８、３３が各切換弁１２の流路５９、６０の開口５７、５８に直接連絡し ている。従って外部接続管路が要らなくなる。 この方式で給送路２６に通じる流路５９は、弁部材５６を介して切換位置に応 じ弁内の使用機器管路３８の一方又は他方へ連絡している。実施例では弁胴１７ の内部ではその流路５９から別の流路が分岐し、その別の流路が前記操作路２３ を成す。その流路は操作部材２２の位置に応じ遮断又は開放される。開放時には 、弁部材３６に結合した操作ピストン６１を第二の端面５６の領域で流体が付勢 する。それで弁部材３６が、復帰バネレイアウト６１の力に逆らって、所定の第 一切換位置から操作面８の方向に移動された第二切換位置へ切り換えられる。操 作路２３の流路が遮断されているときには、復帰バネレイアウト５２が弁部材３ ６を第一切換位置へ戻す。こうして実施例の切換弁１２は明らかに一運動方向で のみ操作される。しかし両切換方向に操作される弁部材３６を装備することは完 全に可能で、その場合各切換弁１２に二つの弁駆動部を設けることができるであ ろう。 実際、流路６０が、第一端面５３に関連した、弁部材３６を収納する収納部６ ２の端部より成る事実もレイアウトのコンパクト性に寄与している。収納部６２ は第一端面５３に向けて開放し且つ開口３３に対向している。 実施例で用いられる切換弁１２はその弁部材３６の非常に優れた密封効果とい う点で優れている。この理由は先ずこの弁部材３６のシートバルブとしての形成 にある。実施例では縦長弁部材３６が一つの中央密封要素６３を有し、その密封 要素６３は流路５９と両使用機器管路３８の一方との連絡のために二つの環形弁 座６４の一方と選択的に協働する。軸方向に両側でこの密封要素６３が別の二つ の密封要素６５、６６間にあり、その二つの密封要素６５、６６は位置に応じて 使用機器管路３８の一方と開口３３との間の連絡を行うが、このときその二つの 密封要素６５、６６には各々弁座６７、６８が対応している。両使用機器管路３ ８は垂直方向５５に上下に位置する。下方の使用機器管路３８は開口５８を介し て排気され、上方の使用機器管路３８は破線だけで示した流路６０’を介して排 気され、その流路６０’と排出路３２との連絡は対応の弁取付位置１３の領域で 、詳細に図示しない同じく一直線上にある開口ペアを介して行われる。 当然ながら、各開口ペア間の弁取付位置１３の対応する領域には一つ又はそれ 以上の密封装置６９があり、漏れのない流れを保証している。 実施例の切換弁１２の弁胴１７は直方体の外輪郭をもつ。弁胴１７は、流体分 配装置５上の、前記第一横胴面４４が分配ハウジング７の縦長外面７３にほぼ同 等並びで一直線上にくるような位 置にある。弁駆動部１６は、第一横胴面４４とは反対側の各弁胴１７の第二の横 胴面７４にフランジ接続してあり、操作部材２２は、その操作方向が弁部材３６ の縦軸４５に直角に延在するように整向している。両横外面４４、７４の垂線ベ クトルは列方向１４に直角に幅方向５４を向いている。 切換弁１２が実質的に立っているので、その上を向いた第二の端面５６に良好 にアクセスできる。この理由でそこで手動操作装置７５が特に良好に設けられ、 その手動操作装置７５で弁部材３６が必要時には手で操作できる。実施例で設け た手動操作装置７５は弁胴から突出した操作部７６を有し、その操作部７６が弁 胴内部の弾性板７７に両矢印３７方向に可動懸架してある。操作部７６は弁部材 ３６の向かい合う端面に同軸で対向し、板７７と特に一体部品のプラスチック乃 至ゴム部品である。指で操作部７６を押すと、操作部７６が切換運動の方向３７ へ移動し、弁部材３６を付勢し且つ弁部材３６を第二切換位置へ動かす。 両分配装置５、６は効果的に互いに結合したセパレート弁胴を備えてもよいで あろう。しかし共同弁胴構造形状は製作技術的な長所を有する。 実施例の分配装置４はモジュール式構造を成す。それは複数の分配装置モジュ ール７８をもち、その分配装置モジュール７８が一つ又はそれ以上の弁取付位置 １３と弁駆動部取付位置２４とを もつ。分配装置モジュール７８は、例えば螺着により、効果的に縦方向１５に互 いに連結している。それにより任意の構造長さの分配装置４が積木箱式に実現し 変更できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に板状、ブロック状又は帯板状の流体分配装置（５）と、該流体分配装置 （５）に設けられた、連設した複数の弁取付位置（１３）に分かれた取付面（８ ）と、該取付位置（１３）に各々一つずつ取付け可能な切換弁（１２）と、該切 換弁（１２）に設けられた、該切換弁（１２）の切換運動のために駆動可能な弁 部材（３６）と、該切換弁（1２）に設けられ、且つ流体で操作可能な機器（３ ５）に連絡する流体管路（４２）との接続のために、取付面（８）を向いていな い弁胴（１７）の外側に位置する少なくとも一つの使用機器接続口（４３）と、 該流体分配装置（５）内に延在し、一方で流体源に通じ且つ他方で複数の弁取付 位置（１３）並びにそこにある切換弁（１２）にも通じる少なくとも一つの給送 路（２６）と、該弁取付位置（１３）の列に沿って延在し、電子制御装置から出 る弁操作信号を、各切換弁（１２）に設けられた電気で操作可能な弁駆動部（１ ６）へ伝達するのに用いられる信号分配装置（６）と、該弁駆動部（１６）に設 けられた可動の操作部材（２２）と、該操作部材（２２）によって操作され、該 切換弁（１２）の弁部材（３６）にその線形切換運動の発生に必要な流体操作信 号を送るのに用いられる操作路（２３）とを含む、流体で操作可能な装置（３５ ）、例えば作動シリンダの操作に連係使用される弁ステーションであって、弁ス テーション（１）の少なくとも一つの切換弁（１２）好ましくは全切換弁（１２ ）が流体分配装置（５）の取付面（８）に位置し、各弁部材 （３６）の切換運動の方向（３７）が取付面（８）に直角に向いており、流体分 配装置（５）の線形の給送路（２６）との流体連絡が、取付面（８）を向いた切 換弁（１２）の端面（５３）に備えた各切換弁（１２）の流路（５９）の開口（ ５７）を介して行われることを特徴とする弁ステーション。 ２．各切換弁（１２）への流体給送及び該切換弁（１２）からの排出が弁胴（１ ７）の流路口（３３）を介して行われ、流体分配装置（５）の内部に延在する給 送路（２６）と排出路（３２）の開口（２８，３３）が対向していることを特徴 とする請求項１に記載の弁ステーション。 ３．対応する弁取付位置とは反対側の各切換弁（１２）の端面（５６）に手動弁 操作に使われる手動操作装置（７５）を備え、該手動操作装置（７５）が効果的 に弁胴（１７）から突出した操作部（７６）を有し、該操作部（７６）が弁部材 （３６）の切換運動の方向（３７）に行われる移動時に弁部材（３６）と協働で きることを特徴とする請求項１又は２に記載の弁ステーション。 ４．操作部材（７６）が弾性板（７７）を介して切換弁（１２）の弁胴（１７） に可動懸架してあり、且つ板（７７）と効果的に一体部品として成ることを特徴 とする請求項３に記載の弁ステーション。 ５．使用機器接続口（４３）が各切換弁の横胴面（４４）の一つに設けてあり、 該横胴面（４４）が弁取付位置（１３）から切換運動の方向（３７）に平行に該 弁取付位置（１３）を過ぎて延びていることを特徴とする請求項１乃至４のいず れかに記載の弁ステーション。 ６．弁駆動部（１６）が各切換弁（１２）の横胴面（７４）の一つに位置し、該 横胴面（７４）が弁取付位置から弁部材（３６）の切換運動の方向（３７）に平 行に弁取付位置（１３）を過ぎて延びていることを特徴とする請求項１乃至５の いずれかに記載の弁ステーション。 ７．両胴面（４４，７４）が各切換弁（１２）に対して互いに反対側に設けてあ ることを特徴とする請求項５と組み合わされた請求項６に記載の弁ステーション 。 ８．各切換弁（１２）の弁部材（３６）が少なくとも部分的にシートバルブとし て成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の弁ステーション。 ９．流体分配装置（５）と信号分配装置（６）が共通の分配ハウジング（７）を 有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の弁ステーション。 １０．信号分配装置（６）が複数の連設した弁駆動部（１６）のための取付位置 （１３）を有し、各々一つの弁駆動部取付位置（２４）が流体分配装置（６）の 弁取付位置（１３）の近傍にあることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに 記載の弁ステーション。 １１．流体分配装置（５）と信号分配装置（６）が弁ステーション（１）の操作 部（２）に設けてあり、該操作部（２）が例えばフィールドバス・コミュニケー ションユニット及び／又はプログラミングされた又はプログラミング可能な操作 装置として成ることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の弁ステー ション。 １２．流体分配装置（５）と信号分配装置（６）がモジュール式構造を成し且つ 取り外し可能に互いに接合した複数の分配モジュール（７８）より成る請求項１ 乃至１１のいずれかに記載の弁ステーション。 １３．流体分配装置（５）と信号分配装置（６）とから成るブロック状、帯板状 又は板状の分配装置（４）を有し、該分配装置（４）は、一方が切換弁（１２） 用、他方が弁駆動部（１６）用の、二つの並列した取付位置（１３，２４）をそ の取付面に有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の弁ステ ーション。