JPS60500510A - 弁の段階調整用流体アクチユエ−タ - 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】 弁の段階調整用流体アクチュエータ 発明の分野 本発明は、二つの端壁によって画定され、その中に２個のピストンが相互に進退 運動をするように配設されたシリンダを具備し、前記ピストンの運動の方向を横 切って延在するように少なく共一方のシリンダ壁に回転自在に軸受で支えられ且 っ四壁をシールされて貫通する作動部材に取り付けられた歯車とがみ合う歯を有 する歯車ラック部分を前記ピストンの各がそれに沿って配設し、さらに少なく共 ６本の流体供給ならびに排出通路を具備し、その通路の第一がピストンの間に開 口し、第二か第一ピストンに対向するシリンダの一方の端壁に開口し、第三が第 二ピストンに対向するシリンダの第二端壁に開口するようにしたボール弁、コッ ク弁などのＯ’、９０°、１８００およびその逆のようカナなく共三つの異なっ た位置における弁の段階的調整のための流体アクチュエータに関する。

この糧の流体アクチュエータは、工業用の弁を調整するために特に有用と見なさ れている。好適な作動媒体は加圧空気であるが１作動油のような別の作動媒体を 用いることもできる。

このアクチュエータは、先ずそのコンパクトさの故２　特表昭ＧＯ−５００５１ ）　（２）に、１だ、その小さい寸法にも拘わらずそれが大きな調整力を伝達で きる故に、とくに有用である。このアクチュエータはまた、作動中とくに信頼を 置けるものである。

背景技術 前述の種類のアクチュエータは、三つ以上の異なった別個の作動位置の間で調整 運動を行うために用いることができる。従って弁を調整する場合には、弁棒の９ ０’回転に対応する弁の半開位置と、前記弁棒の１８０°回転に対応する全開位 置との双方において確実に弁を調整することがしばしば要望される。これ捷でに 周知された多くのアクチュエータは、それらか、零即ち閉位置と、弁が全開され た即ち弁棒が１８０゜１で回転された位置に対応する終端位置との間で弁を調整 し得るに過ぎないので、この要望を満たすことはできない。米国特許第４，０８ ７，０７４号には、独立の流体作動ピストンに結合されて前進行程におけるばね 圧縮を助ける戻しばねを有するこの種の周知の例が説述されている。

西独国特許公開第２４　０５　２９７号には、かなり複雑な、また費用のかかる 設計の対称に配列された４個のピストンを有するアクチュエータが説述されてい る。

西独国特許公開第２５　［３８６８乙号には、米国特許第４，０８７，０７４号 のようにばねで作動される付加ピアトンを有し１寸だ終端位置を調節するための 手動ホイールをもそなえるアクチュエータが説述されている。

従って中間的な調節をしようと欲する場合には、この種の調節を手動で行うか、 または互いに異なるアクチュエータを重ねて置くようにした別の一層複雑な解決 策などを用いるか、のいずれかが必要とされている。

ある場合には、前述の種類の流体アクチュエータを無視して、全く異なった解決 策、例えば電気の使用を必要とし、付随する経費を実際上大きく増大させる解決 策を用いることが必要である。

発明の目的 本発明の目的は、それによって、費用ｆ３：？ｌｌ”だしく増大することなくア クチュエータの信頼性を保ちながら前述の不利点が除去てれる流体アクチュエー タを提供することにある。

発明の詳細な説明 従ってその最も広い態様において１本発明による流体アクチュエータは主として 、隣接の第二／リング室に配設され且つその面積が第一ピストンンと第二ピスト ンとの面積の合計を超える第三ピストンのピストン・ロンドがシリンダの一方の 端壁を貰い−Ｃ延在し、第三ピストンのピストン・ロンドの行程の長さが第一ピ ストンと第二ピストンとの行程の長さの半分に相当するようにしたことを特徴と する。

この種の補助シリンダをその関連のピストンおよびピストン・ロンドと共に用い ることにより、第一ピストンンと第二ピストンとか互いに遠ざかって動く際にそ れらが移動する距離を容易に制限することかできる。

このようにして、ピストン上の出によって作動される作動部材の回転を１例えば 弁棒の半回転に対応して。

わずか９０°に制限することか可能である。

補助的な装置の助けにより、前記ピストンが互いに近づくように動く際に、第一 ピストンと第二ピストンとを完全に引込んだ位置から中間の位置へ移動させるこ ともできる。これは１８０°回転に相当する位置から９０°回転に相当する中間 位置への作動部材の回転に相当し、換言すれば、弁を調整する場合、弁棒は。

全開の弁位置に対応する位置から半開寸たは半開の位置へ動かさ扛る。中間位置 は明確で、両方の場合に正確に画定されるが、これは、２個のピストンの間に位 置するシリンダ室のその部分へ作動流体を送ることによって達成される。補助ピ ストンのピストン・ロンドが第一ピストンとの契合によってピストンを互いに近 づくように動かす場合、前記ピストンは、２個のピストン間に加えられる圧力に 抗して必然的に作動しなければならない。

ピストン・ロンドか貫通するシリンダ端壁は、シリンダ内に取外し目在に配設さ ｎ且つ在来のシリンダ端５ 壁と交換できる別個の作動部材を形成することもできる。

従って、標準的な装置と相補的に、単にその一方の端壁を取り去ることによって 標準装置内に取υ付は得る別個の作動装置を備えることができる。この装置は更 に、一層複雑な調整目的のために用いることができる。その後この装置を当初の 、より単純な目的のために用いることを望む場合は、相補的な補助装置を取り去 り、当初の端壁を置＠換えるだけで良い。

所期の種類の標準アクチュエータの歯車付きピストン・ロッドには通常、流体圧 力が低下した場合に作動部材がその零即ち閉位置に戻ることを保証するばねを収 容する凹所が設けられる。本発明によるアクチュエータのピストン・ロッドもま た。このようにして設計でき、換言すれば、本発明による補助装置を利用する場 合にもこの種の安全方策を用いることかできる。

ここで本発明の実施例を、添付図面について更に詳細に説明する。

図面の簡単な説明 第１図ないし第４図は全て、本発明による空気圧アクチュエータの断面図で、そ の各種の特徴が調整順序の種々の段階全庁している。

この中で、第１図はアクチュエータのシリンダ室のいずｊ、にも作動媒体が含ま れない開始即ち零位置にあ６　特表昭ＧＯ−５００５１０（３） るアクチュエータを示す。

第２図はアクチュエータが９０°まで回転さ扛た位置を示す。

第６図は完全に達成された行程、即ち作動部材の１８０°回転を示す。

最後に第４図は、１８０°から００への、即ち９０゜行程での中間停止の無い回 転運動に相当する行程を達成した後の作動部材を示す。

好適な実施例の説明 弁（図示せず）を調整する図示の空気圧アクチュエータ１は第一端壁３と第二端 壁４とによって画定されるシリンダ２を具備する。このシリンダ内に、２個のピ ストン、即ち第一ビス［・ン５と第二ピストン６とが互いに進退運動をするよう に配設される。ピストンの各はそれぞれ軸方向に延在するピストン・ロッド７゜ ８を有し、前記ピストン・ロッドは歯７ａ、８ａを備えており、従って以下これ らをピストンのランク部分と称する。

歯γａ＋　８ａは、作動部材１０にはめ込まれた歯車９の歯９ａとかみ合う。作 動部材１０は、シリンダ２の互いに対向する二つの端壁にシールさｔて軸受で支 えら扛且つ囲壁を貫通する。作動部材の一方の外方に突出した部分が、アクチュ エータによって作動される制御弁（図示せず）の弁棒（図示せず）に連結される 。

アクチュエータのピストンによって画定さ扛る圧力室の内外へ加圧流体を供給し 排出するように意図された３本の通路１１，１２．１３のねじコネクター１ａ。

１２ａがシリンダ２の他方の端壁４に配設される。前記通路の第一１１は２個の ビスＩ・ン５，６間の空間にオリフィス１１ｂを位置させる。通路の第二１２は 第一ピストン５に対向する端壁３にオリフィス１２ｂ’（ｒ位置させ、一方、前 記通路の第三１３は第二ピストン６に対向する端壁４にオリフィス１３ｂを位置 させる。

標準アク壬ユエータ（図示せず）の場合、在来の端壁は、諸口に示す補助アクチ ュエータ１９の端壁３と交換し置き換えることができる。補助アクチュエータ１ ９は、中で第三ピストン２１が動き得るシリンダ室２０ａを画定するシリンダ２ ０を有する。第三ピストン２１は、端壁３の孔３ａを貫通するピストン・ロッド ２２を有する。第１図に示す末端位置においては。

ピストン・ロッド２２が、ピストン５の行程の長さの半分に相当する距離まで、 端壁３とピストン５との間に位置するシリンダ室２０ａの部分に延在する。図の 左方に示す補助装置の端壁２４に、加圧流体を通路２５を経由して室２０ａ内に 供給するためのねじコネクタ２５ａが配設さｒる。

各種のピストン、端壁等にはシールが設けられるが。

そ扛らは在来の種類のものであり、従って詳細には説明しない７ 図示のアクチュエータは次の作動態様を有する。

第１図は開始即ち零位置を示し、ここで作動部材１０は０°の回転角を示す。

第２図はいかにして２個のピストン５，６間の空間に通路１１を経て加圧流体が 供給されると同時に補助アクチュエータ１９のシリンダ室２０ａが供給通路２５ を経由する圧力の下に置かれるかを示す。こうしてピストン５，６は作動部材１ ０の９０°の回転に対応する第２図に示す位置に動かされる。この位置を超えて の作動部材のそれ以上の動きは、ピストン・ロッド２２によって防止される。第 ２図に示す位置にぎスト７５，６が動くにつれ、同図に矢印で示すように流体が 通路１２．１３を流過する。

第６図に示す１８０’位置への移動のため、補助アクチュエータ１９の室２．Ｏ ａ内の圧力は低減きれる。

２個のビストノ５，６間の空間は依然圧力下にあり、ピストンは第６図に示す位 置１で動く。この場合には。

左側ノビストン５がピストン・ロッド２２に接触するト、同ピストンは前記ピス トン・ロッドを第６図での左方に動かす。作動流体のそ扛以上の排出は通路１２ ゜１３を経て行われる。

１８０°位置と零位置との間の移動のため、２個のピストン５，６間の空間は圧 力を低減さ牡る。その代りに１通路１２．１３’ｅ経て作動流体が供給され、そ の結果ピストンは第４図に示す開始位置に移動される。

それよりもむしろ第２図に示す１８０°位置から第２図に示す９０°位置までの 間の移動が望ましい場合には、補助アクチュエータ１９の室２０ａが１通路２５ を経て加圧流体を前記室に供給することによって圧力下に置かれる。この場合に はピストン２１が、そノヒストン・ロッド２２の作用でピストン５を右方へ押し 、この運動が作動部材１０の歯車９を介して別のピストン６のラック部分８へ同 時に伝達される。

従って、作動部材１０の戻り運動の際にも明確な９０°位置を得ることができる 。

産業上の利用可能性 図示のアクチュエータを標準アクチュエータに転換しようと望む場合には、補助 アクチュエータ１９を取り外し、ピストン・ロッド２２用の孔を備えた図示の端 壁３を標準アクチュエータの在来の端壁に置き換えるだけで良い。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二つの端壁（３）、（４）によって画定され、その中に２１１１ｉｌのピストン ＜　５　）　、’　（６）が相互に進退運動をするように配設されたシリンダ（ ２）を具備し、前記ピストンの運動の方向を横切って延在するように少なく共一 方のシリンダ壁に回転自在に軸受で支えられ且つ四壁をシールされて貫通する作 動部材（１０）に取り付けらｎだ歯車（９）とかみ合う歯（７ａ）。 （８ａ）を有する歯車ラック部分（７）、（８）を前記ピストンの各がそれに沿 って配設し、さらに少なく共６本の流体供給ならびに排出通路（１１）、（１２ ）。 （１３）を具備し、その通路の第一（１１）がピスト／の間に開口し、第二（１ ２）が第一一ストン（５）に対向するシリンダの一方の端壁（３）に開口し、第 三（１３）が第二ピストン（６）に対向するシリンダの第二端壁（４）に開口す るようにしたボール弁、コック弁などの０８，９［１’、１８０°およびその逆 のような少なく共三つの異なった位置における弁の段階的調整のための流体アク チュエータにおいて、隣接の更に別のシリンダ室（２０ａ）に配設された第三ピ ストン（２１）のピストン・ロンド（２２）がシリンダ（２）の一方の端壁（３ ）を貫いて延在し、第三ピストン（２１）の面積が第一ピストン（５）と第二ピ ストン（６）とのピストン面積の合計を超え、第三ピストン（２１）のピストン ・ロンド（２２）の行程の長さが第一ピストン（５）と第二ピストン（６）との 行程の長さの半分に相幽するようにしたことを特徴とする液体アクチュエータ。 １