JPS62261703A

JPS62261703A - 安全弁装置

Info

Publication number: JPS62261703A
Application number: JP62094244A
Authority: JP
Inventors: ヘルムート　オット; バルダウフギュンター
Original assignee: Herion Werke KG
Current assignee: Herion Werke KG
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1987-11-13
Also published as: IT1204544B; DE3615369C2; CH672821A5; IT8720328A0; US4748896A; FR2598482A1; DE3615369A1; FR2598482B1

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】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は４方向制御弁や５方向Ｉ制御弁等の安全弁装置
に関する。

（従来の技＠）この種の安全弁は、例えば、入口ポートと一対の作業ポ
ートと一対の出口ポートとを備えており、プレスの復動
式シリンダ等の圧力作動式装置に並設して使用される。

安全弁には一対の弁軸が平行に設けてあり、パイロット
弁をタンクに接続して所要圧力を供給することにより、
弁軸を作動させるようになっている。各弁軸には作業ピ
ストンと弁ピストンとが設けてあり、両者は交差通路に
より互いに連通されている。

この種の安全弁装置は、例えば偏心プレスのクラッチや
ブレーキを制御するような場合に使用される。ところが
、複動式シリンダ等の両方向に作動する装置では、安全
上の理由から、制御装置が使用されるが、そのような制
御装置は、例えば、電子式監視装置や複雑な安全制御部
を備えた２方向弁で形成されており、取扱いが非常に面
倒である。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は上記したように、付属装置及び複雑な部品を
備えて、取扱いが非常に面倒であるという問題点を解決
しようとするものであり、その目的は付属部品等を省略
して簡単な構造を有し、さらには取扱いが容易な安全弁
装置を提供することにある。

発明の構成（問題点を解決するための手段）この発明は上記した目的を達成するために、ハウジング
に流体流入用吸込ポートと、流体排出用の吐出ポートと
、流体作動装置に接続され、これに流体を供給する作業
ポートとを設け、吸込ポートと吐出ポートと、作業ポー
トとの間に延びる複数の流体通路をハウジングの内部に
設け、前記通路内の流体の流れを制御する少なくとも２
個のスプール軸を設け、各スプール軸の軸方向の両端部
及び中央部にそれぞれシール部を設け、これらシール部
を所定のシール位置に位置させるための作動手段を設け
、前記スプール軸のシール部を前記複数の流体通路のう
ち、吐出ポート及び作業ポートの連通路において連続的
に配置したという手段を採用している。

（作用）本発明による安全弁＠置には、相互に監視を行う２個の
シール装置が設けてあり、又、それらのシール装置は、
各切換位置を検知するための監視装置や安全装置を付加
する必要のないものである。

一方のシール装置が作動不能の場合、他方のシール装置
は、作動不能状態を解消した後でなければ、作動させる
ことができない。すなわち、作動不能時には、安全弁を
高い信頼性で停止状態に切り変えることができる。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面に従って詳述する。

第１図に示す安全弁１０は流体作動装置としての複動式
シリンダ１４を制御するために設けである。このシリン
ダ１４内にはピストン８２が長さ方向に摺動自在に設け
られ同ピストン８２のヘッド８２ａによりピストン室７
８とピストンロッド室８０に区画されている。安全弁１
０は上方に設けた作動手段としての一対のパイロット弁
５８゜６０により作動され、これらパイロット弁５８゜
６０は手動、機械的、電気的、電磁的、流体圧力による
手段のほか適宜な手段によって操作されるものである。

安全弁１０のハウジング１２には、１個の吸込ポートＰ
と２個の作業ポートＡ、Ｂと、２個の吐出ポートＲ，Ｓ
とが設けられである。

一方の作業ボー１−　Ｂは接続パイプ９０によりシリン
ダ１４のピストンヘッド室８０に、他方の作業ポートＡ
は接続パイプ８８を介してピストン室７８に連通されて
おり、安全弁１０からピストンヘッド８２ａの両側面に
圧力が加えられ、シリンダ１４内でピストン８２が往復
動されて、ピストンロッド８２ｂが突出位置及び没入位
置間を移動するようになっている。

前記ハウジング１２内では一対の平行なスプール軸１６
，１６ａが上下に延び、各スプール軸１６．１６ａの軸
方向の上端には上方シール部１８が設けられ、これらが
対応する弁座４０に接離するようになっている。また、
これら上方シール部１８の下方において、各スプール軸
１６゜１６ａには二重シール部２０が設けられている。

この二重シール部２０はロッド２２及び同ロッド２２上
下両端に設けた一対のシール片２０ａ。

２０ｂからなり、これらシール片２０ａ　、２０ｂは上
方シール部１８よりも小径状をなしている。

このため、各ロッド２２の外周と、これらを包囲するハ
ウジング１２の内壁面との間に環状の空間２４が形成さ
れている。

各スプール軸１６，１６８の二重シール部２０は、上部
シール片２０ａの弁慶２６に対する着座状態を制御し、
又、下部シール片２０ｂによって弁慶８６及び弁座４２
を交互に開閉するようになっている。第１図に示す安全
弁１０は非作動位置にあり、この状態では、二車シール
部２０が弁座２６及び弁座８６を閉塞しており、弁座４
２を開放している。前記スプール軸１６．１６８の間に
は、貫通状態で両者間を延びる流体通過室８４が設けて
あり、この通過室８４を介して作業ポート八と吐出ポー
トＲ又は吸込ポートＰとの間を流通する流体の量を、上
方シール部１８と二重シール部２０の位置に応じて制御
できるようになっている。又、二重シール部２０は、吸
込ポートＰと作業ポートＡ又は作業ポートＢとの接続を
選択的に開開切換えするようになっている。

また、ハウジング１２内にはタンク４４が、パイプ５４
を介してパイロット弁５８に接続され、同パイロット弁
５Ｂはバイブロ２を介してスプール軸１６ａの上方シー
ル部１８に接続されており、パイロット弁５８が作動す
ることにより、上方シール部１８に圧力が供給されるよ
うになっている。

同様に、ハウジング１２内に設番プた別のタンク４６に
はパイロット弁６０がパイプ５６を介して接続されてお
り、バイブロ４を介してこのパイロット弁６０がスプー
ル軸１６の上方シール部１８に圧力を供給する。

タンク４４は第２図の連通孔４８を介して環状溝５０に
接続され、この環状溝５０が環状空間２４に至る流体通
路３０に連通されている。さらに別のタンク４６は連通
孔４８ａを介して環状溝５２に連通され、間溝５２は環
状空間２４に至る流体通路２８に連通されている。この
ように両環状空闇２４は交差する２つの流体通路２８．
３０を介して連通している。前記流体通路２８はスプー
ル軸１６側の環状空間２４から延びており、スプール軸
１６ａの弁座２６の上方の孔ト］に連通している。また
、他の流体通路３０はスプール軸１６８側の環状空間２
４から延びており、他方の弁座２６の上方の孔Ｈａに連
通している。

各スプール軸１６，１６８には、二重シール部２０から
離間する端部において、断面逆Ｕ字形のｌｌ１ｖａシ一
ル部３２がそれぞれ取付られている。作業ポートＢと吐
出ポートＳとは流体通路３６にて連通され、両１１１Ｉ
Ｉｌシール部３２は各弁座３４に接頗して流体通路３６
内を通過する流体槽を制御するようになっている。他方
のスプール軸１６ａは一方のスプール軸１６よりも短く
、両制御シール部３２は互いに変移した状態で流体を制
御するように通路３６内に配置されている。各制御シー
ル部３２はハウジング１２の凹部３３内に移動可能に収
容されており、その下面とハウジング１２の四部３３の
底壁面との間に掛装された押しバネ３８によって弁座３
４を閉鎖方向に付勢している。

吸込ポートＰから連通室６６までに延びる流体通路６５
にはばね６８ａにて付勢される逆止弁６８が設けられ、
流体通路６５内の圧力流体が連通室６６から吸込ポート
Ｐへの逆流することを防止するようになっている。吸込
ポートＰの近傍において、流体通路６５からは、小径通
路７０が分岐して圧力室７２に延び、同圧力室７２には
、ばね（図示せず）により開放方向に付勢された逃し弁
７４が収容されている。タンク４４と圧力室７２は連通
孔７３を介して連通され、吸込ポートＰから圧力室７２
へ流入した圧力流体が逃し弁７４を連通孔７３側へ押圧
して、常には逃し弁７４により連通孔７３が密封されて
いる。

前記圧力室７２には逃し絞り部７５が設けられ、通常の
作動状態では、逃し弁７４により閉塞されている。そし
て、吸込ポートＰより圧力流体の供給が中断した場合、
逃し弁７４が絞り部７５を開放するので、タンク４４は
例えば大気に連通される。

上記のように構成した安全弁１０の作用を以下に説明す
る。

第１図に示すように、安全弁１０が中立位置にある場合
、パイロット弁５Ｂ、６０は閉塞しているので、上方シ
ール部１８は無圧状態下にある。

押しばね３Ｂは制御シール部３２を上側の閉塞位置へ付
勢し、スプール軸１６．１６ａは切換位置にある。この
切換位置では、各上方シール部１８が弁座４０から離間
し、作業ポート八と吐出ポートＲとの間は開放されてい
る。そして、二重シール部２０の下方シール片２０ｂが
弁座８６に接触しているので、作業ポートＡ及び吸込ポ
ー６８間は遮断されている。そして、弁座４２が開放さ
れているので吸込ポートＰと作業ポートＢとの間は開放
されており、又、各制御シール部３２が対応する弁座３
４に係合していることにより、作業ポートＢと吐出ポー
トＳと間の接続は遮断されている。

従って、圧力流体は吸込ポートＰから流体通路６５、逆
止弁６８、連通室６６を介して作業ポートＢへ流入し、
同作業ポートＢから接続パイプ９０を介してシリンダ１
４のビス１〜ンロツド室８０に流入する。また、作業ポ
ートＡは流体通過室８４を介して吐出ポートＲに連通さ
れているので、シリンダ１４のピストン室７８は圧力逃
し状態にあり、そのために、ピストンヘッド８２ａは第
１図に示す左方位置にある。

前述したように、逆止弁６８は連通室６６からの圧力流
体の逆流を防止するので、なんらかの遅出によって吸込
ポートＰからの流体供給が中断した場合、シリンダ１４
が垂直に配置されていても、ピストン８２は上記した位
■に留まる。

吸込ポートＰへの圧力流体の供給が停止すると同時に、
小径通路７０及び圧力室７２は無圧状態となり、逃し弁
７４が逃し絞り部７５から離間して連通孔７３を開放す
る。これによりタンク４４が絞り部７５を介して大気に
連通される。従って、パイロット弁５８に圧力流体が供
給されることはなく、又、スプール軸１６の上方シール
部１８が圧力流体で駆動されることもない。

上記した状態でパイロット弁６０を作動させ、スプール
軸１６の上方シール８１１１８に圧力を付与して、二点
鎖線で示す位置へ移動させた場合でも、作業ポートＢと
吐出ポートＳとの接続はスプール軸１６ａの制御シール
部３２で遮断されたままになり、ピストン８２は第１図
に示す位置に留まる。

さらに、パイロット弁５８の作動不能状態及び作動可能
状態とは関係なく、スプール軸１６ａの上方シール部１
８は第１図に示す位１に留まるので、作業ポートＢと作
業ポートＡとの接続は二重シール部２０により遮断され
る。従って、安全弁１０は作動不能状態を回復させない
限り作動しない。

両バイ０ット弁５８，６０を第２図に示す下方位置に切
替えると、圧力流体がタンク４４．４６からバイ０ット
弁５８．６０及びバイブロ２゜６４を介して安全弁１０
内に流入して上方シール部１８を押圧し、スプール軸１
６，１６８が下方に移動される。この状態では、制御シ
ール部３２が押しばね３８の力に抗して対応する弁座３
４を開放する位置まで下動するので、作業ポートＢは流
体通路３６を介して吐出ポートＳに接続される。

又、二重シール部２０の下方シール片２０ｂが弁座４２
と係合することにより、吸込ポートＰと作業ポートＢと
の接続が遮断される。従って、圧力流体はシリンダ１４
のピストン０ツド室８０から作業ポートＢを介して、吐
出ポートＳへ流出する。

同時に、両二重シール部２０が弁座８６及び弁座２６か
ら離間することにより、吸込ポートＰと１３一作業ポートＡとが接続されるので、圧力流体が吸込ポー
トＰから環状室ｌ１１２４へ流入し、さらに交差する流
体通路２８．３０及び弁座２６の解放部を介して流体通
過室８４へ流入して作業ポート八に達する。作業ポート
Ａと吐出ポートＲの接続は、弁座４０を閉塞する上方シ
ール部１８により遮断されており、作業ポートＡと吐出
ポートＳの接続は弁座４２に係合する二重シール部２０
により遮断さとれている。従って、圧力流体は作業ポー
トＡからパイプ８８を介してシリンダ１４のピストン室
７８へ流入し、ピストンロッド８２ｂが突出位−へ移動
する。

第３図には作動不能状態（故障状態）にある安全弁１０
が示しである。例えば一方のパイロット弁５８のみを作
動させた場合や、同パイロット弁５８が作動位置で噛み
込んだ場合、圧力流体はスプール軸１６ａの上方シール
部１８側だけに流れるので、一方のスプール軸１６ａは
作業位置に移動するが、他方のスプール軸１６はその上
方シール部１８に加圧流体が作用することなく、中立位
胃に留まる。従って、タンク４６は連通孔４８ａ１環状
満５２、開放状態の弁座２６、流体通過室８４、開放状
態の弁座４０を介して吐出ポートＲに接続され、タンク
４６が無圧状態となる。

上記の状態で、他方のパイロット弁６０を作動させたと
しても、上方シール部１８は加圧されることなく、スプ
ール軸１６ａが切換位置へ移動することはない。作業ポ
ートＡは、流体通過室８４を介して吐出ポートＲに接続
しているので、無圧状態のままであり、又、圧力流体は
吸込ポートＰから逆止弁６８、連通室６６、開放状態の
弁座４２を介して作業ポートＢに流入するので、同作業
ポートＢは加圧されたままとなり、シリンダ１４内のピ
ストンロッド８２ｂは没入位置に保持される。

また、スプール軸１６の制御シール部３２が対応する弁
座３４に係合しているので、スプール軸１６ａのＩＩＩ
Ｉ御シール部３２が弁座３４から離間しているにもかか
わらず、作業ポートＢが吐出ポートＳと接続することは
防止される。従って、シリンダ１４のピストン０ツド室
８ｏは加圧状態に維持されるとともに、ピストン室７８
は作業ポートＡに連通し、ピストンロッド８２ｂは没入
位置に保持される。

上記から明らかなように、パイロット弁５８゜６０が作
動しても、安全弁１０は逆方向には作動しない。作動不
能状態が解消された場合にのみ、安全弁１０は作動を再
開し、吸込ポートＰへの圧力流体の供給が中断されて、
両パイロット弁５８゜６０が中立位置へ移動される。圧
力流体の供給を中断すると、スプール軸１６．１６ａは
、押しばね３８の付勢により、第１図に示す中立位置に
復帰する。そして、吸込ポートＰへの圧力流体の供給を
再開すると、安全弁１０が再び作動可能となる。

以上の説明は作動不能状Ｍ（故障状態）の−例であり、
無論、一方のパイロット弁５８に替えて、他方のパイロ
ット弁６０だけを作動させた場合や、スプール軸１６．
１６ａの一方が中立位置と切換位置との間でかみ込んだ
場合にも、安全弁１０は上記の場合と同様に作動する。

以上の記載では、本発明を宥全弁組立体として具体化す
る場合の例を説明したが、それ以外にも、本発明に基づ
いて様々な構造を採用することができる。

発明の効果以上詳述したように、この発明においては構造が簡単に
して、取扱いが容易であるという優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による安全弁の中立位置における断面図
、第２図は第１図の安全弁の切換位置における断面図、
第３図は作動不能状態における断面図である。１０・・・安全弁、１２・・・ハウジング、１４・・・
流体作動装置としてのシリンダ、１６．１６ａ・・・ス
プール軸、１８・・・上方シール部、２０・・・二重シ
ール部、３２・・・制御シール部、５８．６０・・・作
動手段としてのパイロット弁、Ａ、Ｂ・・・作業ポート
、Ｐ・・・吸込ポート、Ｒ，Ｓ・・・吐出ポート。１７一

Claims

【特許請求の範囲】

１．流体作動装置への加圧流体の流れを制御するための
安全弁装置において、ハウジング（１２）に流体流入用吸込ポート（Ｐ）と、
流体排出用の吐出ポート（Ｒ，Ｓ）と、流体作動装置（
１４）に接続され、これに流体を供給する作業ポート（
Ａ，Ｂ）とを設け、吸込ポート（Ｐ）と吐出ポート（Ｒ
，Ｓ）と、作業ポート（Ａ，Ｂ）の間に延びる複数の流
体通路をハウジング（１２）の内部に設け、前記通路内
の流体の流れを制御する少なくとも２個のスプール軸（
１６，１６ａ）をハウジング（１２）内に設け、各スプ
ール軸（１６）（１６ａ）の軸方向の両端部及び中央部
にそれぞれシール部（１８）（２０）（３２）を設け、
これらシール部（１８）（２０）（３２）を所定のシー
ル位置に位置させるための作動手段（５８，６０）を設
け、前記スプール軸（１６）（１６ａ）のシール部（１
８）（２０）（３２）を前記複数の流体通路のうち、吐
出ポート（Ｒ，Ｓ）及び作業ポート（Ａ，Ｂ）の連通路
において連続的に配置したことを特徴とする安全弁装置
。