JPS6237575A - 弁の切換時間を調節するための装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、弁体の所要切換時間を調節するための装置に
関する。

〈発明の背景〉 操作すべき弁を閉鎖するための、制御室内の制御用圧力
の増加速度を遅延させるための手段および弁を開放する
ための圧力減少の速度を遅延させるための手段を設ける
ことは知られている。しかしながら、従来技術において
は、流れ断面積が調節自在ではなく、固定的な絞りオリ
フィスが用いられ、更に、環状間隙において絞りを行う
ために高い圧力差を達成するための調節自在の絞り手段
および間隙オリフィスが用いられている。このような従
来の構成では、弁を開放するためと、弁を閉鎖するため
に、それぞれ１つづつ合計２つの絞り手段を並列にして
設けなければならず、しかも、その各々の絞り手段のた
めの分岐管にそれぞれ１つの逆止弁、従って合計２つの
逆止弁を設けなければならない。

〈発明の概要〉 本発明の目的は、弁の所要開閉時間を調節するための従
来の弁装置を改良することであり、使用上の融通性の高
い経済的な弁装置を提供することである。

切換るべき弁を開放するためには、制御室内の圧力を放
出させなければならない。この目的のために１本発明に
よれば、制御弁を操作して切換るべき弁の制御室を絞り
弁を介して流体溜めに接続する。それによって切換るべ
き弁の制御室から流体が押出される。圧力減少は、絞り
弁の環状間隙において生ずる。弁開放操作におし１ては
、切換るべき弁の制御室と、該弁の流体送出側との間に
は大きな圧力差が存在する。所要開放時間は、上記環状
間隙を制御することによって調節することができる。

切換るべき弁を閉鎖する場合は、制御弁を作動させて、
制御用圧力を絞り弁のピストンに作用させ、ピストンを
押上げて加圧流体を切換るべき弁の制御室に通じる導管
へ導く。その結果、上記環状間隙は絞り作用をしなくな
り、弁閉鎖時間は、上記制御室に通じる導管に設けられ
た弁閉鎖用絞り手段だけによって調節される。この弁閉
鎖用絞り手段は、弁開放操作のための環状間隙の断面積
に比べて比較的大きい断面積を有する。このことは、弁
閉鎖用絞り手段は弁開放操作を妨害しないことを意味す
る。

弁を開放する場合は切換られる弁の制御室と。

該制御室とは反対側にある動作室（弁の開放状態におい
て搬送すべき流体を通すための室）との間に大きな圧力
差が存在するが、弁を閉鎖する場合は制御室と動作室と
の間には、弁閉鎖用ばねによってもたらされる小さな圧
力差が生じるだけである。切換るべき弁の上流側の流体
圧力が制御用圧力として用いられる場合は、特に上記圧
力差が小さい。

本発明によれば、弁開放時と閉鎖時との間の圧力差にこ
のような大きな相異が存在するので、弁開放用絞り手段
と弁閉鎖用絞り手段を互いに干渉させることなく直列に
配置することが可能となる。

従って、弁閉鎖用絞り手段の断面積は、弁開放用絞り手
段の断面積より何倍も大きくすることができる。このよ
うに両方の絞り手段を直列に配設することができるので
、逆止弁は］つだけ設ければよい。

また、上記制御室からの流体を弁開放用絞り手段を通し
て流体溜めへ流すことができる逆止弁を絞り弁として用
いることができる。ただし、圧力差が極めて高いので１
間隙を備えた絞り手段が必要とされる。

本発明の好ましい実施例においては、環状間隙の形とし
た弁開放用絞り手段と、逆止弁とが一体の絞り弁装置と
して組合わされる。この弁装置は、調節自在の環状間隙
と、調節自在の弁閉鎖用絞り手段を提供する。

〈実施例の説明〉 第１図を参照すると、圧力源Ｐから負荷Ａへ延長した導
管１０内に配設された２／２方向弁１１と、その所要開
閉時間を調節するための本発明の弁装置が示されている
。弁１１は、弁閉鎖ばね１５が設けら九た制御室１４と
動作室１３とを分離する弁体１２を備えている。

弁１１を閉鎖する場合は、制御弁２１．絞り弁２０、お
よび絞りオリフィス１７を有する導管１６を通して制御
室１４へ加圧流体が導入される。

この加圧流体は、制御弁２１が図示されていない切換位
置におかれているとき圧力導管１ｏから導管２２．２３
を通して供給され、絞り弁２０のピストン２４をばね２
５の弾発力に抗して押戻し、室２６から弁筺内のピスト
ン２４の周りの環状室２７へ流入し、そこから導管１６
内へ流れる。流体の流れ制限は、絞りオリフィス１７だ
けで行われるので、オリフィス１７の開口断面積が制御
室１４内の圧力増大、従って弁体１２の閉鎖速度を決定
する。

弁１１を開放する場合は、制御弁２１が図示の位置へ切
換えられ、室２６を流体溜めＴへ接続する・従って、ピ
ストン２４は図示の位置へばね２５によって付勢される
。一方、導管１０からの流体によって弁体１２が押開か
れることにより、制御室１４内の加圧流体は導管１６内
へ押戻される。

絞り弁２０のピストン２４と弁孔２９の周壁との間の環
状の間隙２８内で圧力降下が生じる。従って、室２６内
の圧力が低下し、ピストン２４がばね２５によって押下
げられるので、絞り弁即ち逆止弁２０が閉鎖される。流
体の流れを絞る環状間隙２８の断面積の大きさが弁１１
の開放速度を決定する。

圧力補償を行うために、ピストン２４にはばね室３０と
環状室２７とを連絡する内孔３１が形成されている。

第２図には、逆止弁機能と絞り弁機能を兼備した組合せ
弁の断面図が示されている。この弁の弁筺３５の孔３６
の周壁の上方部分に螺条３７が刻設されており、この螺
条を螺合するようにしてスリーブ３８が孔３６内に挿入
されている。スリーブ３８の周壁には、複数のそれぞれ
直径の異なる半径方向の通し孔が等間隔に穿設されてい
る。第２図の例では４つの通し孔４０，４１，４２，４
３が９０°の間隔をおいて設けられている。通し孔４０
〜４３の各々は、第１図に示される導管１６の絞りオリ
フィス１７に相当する絞りオリフィスを画定している。

従って、スリーブ３８を回すことによって通し孔４０〜
４３のうちの所望の１つが、作動すべき弁１１の制御室
１４に接続した導管１６または導管１６に連結されたチ
ャンネル４４に整合される。スリーブ３８を所望の位置
に固定するためにスリーブの上端に設けられたフランジ
４６に、弁筺３５に螺入されたねじ４８によって係合さ
れる４つの側方スロット４７が形成されている。ねじ４
８を取外した後スリーブ３８を回して通し孔４０〜４３
のうちの所望の通し孔を割出し、ねじ４８によってスリ
ーブ３８を固定することができる。かくして、弁１１を
閉鎖するための閉鎖用絞りオリフィスの断面積を調節す
ることができ、最小の通し孔即ち絞りオリフィス４３を
チャンネル４４に整合させたときは、弁閉鎖時間が最も
長くなり、最大の通し孔４０を選択したときは、実際上
絞り作用をもたないので弁１１は直ちに閉鎖される。

弁開放用絞りを構成する環状間隙２８は、ピストン２４
の外周面と、スリーブ３８内に軸方向に調節自在に設け
られた円筒体５０の内孔４９の周壁との間に画定される
。この絞り断面は、環状間隙２８の半径方向と、軸方向
の長さとによって決定される。間隙２８の長さは、円筒
体５０を軸方向に変位させることによって調節すること
ができる。その場合止めナツト５３を外し、キーを六角
ソケット５４に係合させ、キーを回すことによって円筒
体５０を回すことができる。円筒体５０は螺条５５によ
って固定スリーブ３８と螺合しているので１円筒体５０
を回すことによって間隙２８の長さが調節される。

ピストン２４を衝接体として機能する弁筺カバー５６と
接触する位置へ付勢するばね２５は、ピン５８によって
円筒体５ｏに連結されたばねホルダー５７によって支持
されている。ばねホルダー５７は、導管２３に接続され
たボートを通して室２６内へ導入される加圧流体によっ
て押上げられたときのピストン２４のための衝接体を構
成する突起５９を有している。ピストン２４が突起５９
に当接した状態では、流体は、室２６から孔６１、環状
室６２および弁閉鎖用絞りオリフィス４０〜４３の１つ
を通ってチャンネル４４へ自由に流れることができる。

第１図に示される弁１１を開放した場合、弁１１からそ
の弁体１２によって押戻された流体は。

導管１６を通りチャンネル４４および絞りオリフィス４
０〜４３の１つを経て、環状室６２、孔６１および環状
間隙２８を通って圧力を除去された室２６へ流れる。弁
１１の所要開放時間は、上述したように調節自在の環状
間隙２８による絞り作用によって決定される。図示の実
施例では、環状間隙２８の絞り作用がなくなるまで円筒
体５０をスリーブ３８内へねじ込み、それによって孔６
１を直接室２６に連通させることができる。その場合、
弁１１は即座に開放する。

環状間隙２８は、極めて高い絞り作用を発揮する。しか
しながら、そのために環状間隙がごみ粒子によって汚染
され易く、その結果、間隙が狭くなり、究極的に閉塞さ
れることになる。このことに鑑みて本発明によれば、弁
閉鎖操作が行われるたびに環状間隙２８が洗浄されるよ
うになされている。

即ち、弁１１を閉鎖するためには室２６へ制御圧が導入
され、ピストン２４をばね２５の弾発力に抗して押上げ
て突起５９に当接させる。従って、ピストンは間隙２８
から完全に押のけられ、室２６からの流体は自由にピス
トン２４の下方の孔６１に流入して環状室６２へ入り、
そこから通し孔４０〜４３の選ばれた１つを通ってチャ
ンネル４４へ入り、導管１６を通って操作すべき弁１１
の制御室１４へ流入する。環状間隙２８は、弁閉鎖操作
が行われるたびに完全に開放されるので、ごみや汚染物
は洗い流される。

本発明の組合せ弁を用いれば、弁１１の開放速度は無段
階的に調節することができ、弁の閉鎖速度は、幾つかの
段階（第２図の実施例では４つの通し孔４ｏ〜４３によ
って定められる４つの段階）で選択される。しかもこの
調節は、外部から極めて簡単に行うことができる。弁筺
３５内に着脱自在のジェット（噴射）オリフィスを挿入
するだけで十分な場合はスリーブ３８は省除することが
できる。制御すべき圧力差がそれ程高くない場合は、環
状間隙による絞りの代りに、例えば溝によって画定され
る絞りを設けることができる。その場合、ピストン２４
に軸方向の溝を設ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は方向弁の所要開閉時間を調節するための本発明
の弁装置の概略図、第２図は逆止弁を一体に組入れた本
発明の絞り弁の断面図である。 １１・・方向弁、Ｐ・・圧力源、１２・・弁体、１３・
・動作室、１４・・制御室、１５・・弁閉鎖ばね、１６
・・導管、１７・・弁閉鎖用絞りオリフィス、２ｏ・・
絞り弁、２１・・制御弁、２４・・ピストン、２５・・
ばね、２６・・室、２８・・環状間隙、Ｔ・・流体溜め
、３２・・制御部分、３５・・弁筺、３８・・スリーブ
、４０．４１，４２，４３・・半径方向の通し孔（弁閉
鎖用絞り手段）、４４・・チャンネル、４６・・フラン
ジ、４７・・スロット、４８・・ねじ、５０・・円筒体
、５３・・止めナツト、５６・・弁筺カバー（衝接体）
、５９・・突起（衝接体）６特許出願人　　マンネスマ
ン・レックスロス・ゲー・エム・ベー・バー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）弁（１１）の切換時間、特に２／２方向弁の開閉時
   間を調節するための装置であって、導入ポートと、排出
   ポートと、導入ポートを排出ポートに接続するための弁
   体と、該弁体を開閉するために絞りオリフィスおよび制
   御弁を介して流体溜めまたは制御用圧力源に選択的に接
   続される制御室とから成り、前記弁（１１）の所要閉鎖
   時間を決定する比較的大きい断面積の弁閉鎖用絞り手段
   （１７，４０〜４３）と、該弁の所要開放時間を決定す
   る比較的小さい断面積の弁開放用絞り手段（２８）が直
   列に接続されており、該弁開放用絞り手段は、前記弁（
   １１）を閉鎖するための制御用圧力によって開放される
   逆止弁と組合せて設けられていることを特徴とする装置
   。 ２）前記弁開放用絞り手段は、絞り弁（２０）のピスト
   ン（２４）と内孔（２９，４９）の周壁との間の環状間
   隙（２８）によって画定され、該ピストンは前記制御用
   圧力によって変位され、該ピストンの制御部分（３２）
   と、低圧の流体溜めに接続された絞り弁（２０）の弁筺
   内の空間との間の通路を開放するようになされている特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３）前記弁閉鎖用絞り手段は、前記ピストンの前記制御
   部分（３２）と前記弁筐に設けられた孔（６１）との間
   に画定されている特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４）前記ピストン（２４）は、前記環状間隙（２８）の
   軸方向の長さを調節するために前記弁筐に対して調節自
   在の円筒体（５０）内に移動自在に配設されている特許
   請求の範囲第２項記載の装置。 ５）前記ピストン（２４）は、ばね（２５）によって静
   止衝接体（５６）に接触する位置へ付勢されており、前
   記制御用圧力は、前記衝接体が設けられている空間内で
   前記ばねの弾発力に抗して作用するようになされている
   特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６）　前記ピストン（２４）の弁開放行程を制御するた
   めの衝接体（５９）が前記ばね（２５）に近接したとこ
   ろに設けられている特許請求の範囲第４項記載の装置。 ７）　前記ピストン（２４）は、前記環状間隙（２８）
   の長さを画定する部分を備えている特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ８）　前記円筒体（５０）は、周壁に各々前記弁閉鎖用
   手段を画定する複数の半径方向の通し孔（４０〜４３）
   を有するスリーブ（３８）内に配設されており、該スリ
   ーブは、該通し孔（４０〜４３）の選択された１つを前
   記弁（１１）の制御室（１４）に通じるチャンネル（４
   ４）に接続するために前記弁筺（３５）に対して回動自
   在である特許請求の範囲第４項記載の装置。 ９）　前記スリーブ（３８）は、周縁に間隔をおいて設
   けられたスロット（４７）を有するフランジ（４６）を
   備え、該スロットの１つに係合するねじ（４８）によっ
   て該スリーブの角度位置が調節されるようになされてい
   る特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０）　前記絞り弁（２０）の空間（２６）は、該絞り
   弁に制御用圧力を導入し、または、該空間の圧力を流体
   溜めへ逃がすための制御弁（２１）に接続されている特
   許請求の範囲第１項記載の装置。