JP2014169788A - 加圧ガスシリンダ用のシリンダバルブ及びそのようなバルブを備えるガスシリンダ - Google Patents

加圧ガスシリンダ用のシリンダバルブ及びそのようなバルブを備えるガスシリンダ Download PDF

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Abstract

【課題】高圧ガスの放出回路において、適切な手順でバルブ操作可能な弁集合体を提供する。
【解決手段】加圧流体シリンダ２の開口に取り付けられる据付端部、据付端部に配置される第１端部１４及び本体１に配置される出口ポート５に配置される第２端部２４を具備する内部回収回路４を含む本体１を備え、回収回路４は、遮断バルブ６、並びに、回収回路４を流れる流体の流量及び／又は圧力を選択的に調節する調節装置７を備え、遮断バルブ６及び調節装置７は、本体１に配置される単数又は複数の手動作動機関１６，１７により制御され、作動機関１７は、最小値を規定する流量／圧力を設定する第１位置及び最大値を規定する流量／調節圧力を設定する少なくとも第２位置の間で本体１に相対的に可動するシリンダバルブであって、シリンダバルブは、調節装置７を制御する作動機関１７のデフォルトによって、その第１位置に向かって促されるリターン機関８を備える。
【選択図】図４

Description

発明の詳細な説明
本発明は、シリンダバルブ及びそのようなバルブを備えるシリンダに関する。
本発明は、より具体的には、加圧流体シリンダの開口に取り付けられる据付端部、据付端部に配置される第１端部及び本体に配置される出口ポートに配置される第２端部を備える内部回収回路を含む本体を備え、回収回路が、遮断バルブ、並びに、回収回路内を流れる流体の流量及び／又は圧力を選択的に調節する調節装置を備え、遮断バルブ及び調節装置が、本体に配置される単数又は複数の手動作動機関により制御され、調節装置を制御する単数又は複数の作動機関が、最小値に規定される流量又は調節圧力を設定する第１位置及び最大値を規定する流量又は調節圧力を設定する少なくとも第２位置の間で本体に相対的に可動する、シリンダバルブに関係する。
いくつかの工業の又は医療のシリンダバルブは、回収ガスの圧力及び／又は流量を調節するユーザーを容認するための調節装置を備える。
それら調節装置（圧力レギュレータ及び／又は流量レギュレータ）は、前記シリンダバルブに統合されるか又は据え付けられてもよい。
それらシリンダバルブは、概して、手動作動機関（例えば、ハンドホイール又は旋回レバー）によって作動する遮断バルブを含む。調節装置は、他の作動機関（別個のハンドホイール又は旋回レバー）によって手動的に作動される。
それらシリンダバルブは、連続的な長期（例えば数分又は数時間）に、ガスの回収を７必要とする適用に十分適している。
従って、ユーザーは、先ず、関連する作動機関によって遮断バルブを開け、次に、望ましいバルブに調節装置の作動機関を作動させるべきである。
しかしながら、幾つかの適用は、連続する短期（例えば、毎分で数秒）に噴出される少量のガスのみが必要である。この特別なガスの要求は、シリンダバルブの異なる使用につながる可能性がある。例えば、幾つかのユーザーは、先ず、圧力レギュレータを制御する作動機関（ハンドホイール）をセットし、その後、遮断バルブを繰り返し開閉する。換言すると、調節装置は、関連する作動機関によって予め調節され、そして、使用の間（遮断バルブが開放されているとき）不変であり、そして、その後に使用される（遮断バルブが閉じられているとき）。
シリンダバルブを使用するこの方法は、シリンダバルブの安全ルールと相容れない。
この種の使用は、遮断機構で（特に、統合システムにおいて）、疲労及び摩耗の問題を発生させる。
加えて、この種の使用は、断熱圧縮又は不必要な高圧が回路において生ずる可能性があることから、セキュリティリスクが増加する。
しかも、この使用は、不慮の漏洩及びシリンダを空にするリスクが増加する。
本発明の一の目的は、上述の問題の少なくとも部分的な１つを解決することである。
この目的のために、他の点では上記問題によって与えられる一般的な定義にしたがって、本発明のシリンダバルブは、本質的には、シリンダバルブが調節装置を制御する作動機関のデフォルトによって、その第１位置に向かって促されるリターン機関を備えることを特徴とする。
さらに、実施形態は、下記の特徴の一又は幾つかを含んでもよい。
遮断バルブ及び調節装置は、分離し、独立し、そして、回収回路に直列に配置される。
遮断バルブ及び調節装置は、本体に配置される別個、且つ、それぞれの、単数又は複数の手動作動機関によって制御され、遮断バルブを制御する作動機関は、遮断バルブ（６）の開放を促す位置及びその閉塞位置に前記遮断バルブを促す位置の間で、前記本体に相対的に可動する。
遮断バルブは、調節装置を制御する作動機関によって制御される、換言すると、遮断バルブ及び調節装置は、本体に配置される単独且つ共通の手動作動機関によって制御される。
遮断バルブは、調節装置から成る、換言すると、調節装置は、作動機関がその第１位置であるときに、回収回路を選択的に閉塞する遮断バルブのように、それ自身が選択的に作用する。
調節装置を制御する作動機関は、本体に回転して据え付けられるハンドホイールを備える。
リターン機関は、調節装置を制御する作動機関に接続される第１端部及び前記本体の固定部に接続される第２端部を有するスプリングを備える。
リターン機関は、ワイヤコイルスプリング、特に、スパイラル又はヘリカル形状スプリングを備える。
調節装置を制御する作動機関は、本体に面する凹部を備え、リターン機関は、前記凹部に収容される。
遮断バルブを制御する作動機関及び調節装置を制御する作動機関は、本体の異なる面に、好ましくは、本体の対向する面にそれぞれ配置される。
調節装置は、調節レベルで回収回路内の流体の流量を制御し、且つ、調節するための流量制御装置を備える。
その第１位置において、調節装置を制御する作動機関は、ゼロと同等の流量に調節する、換言すると、調節装置は、回収回路を閉塞する。
調節装置は、所定の値に回収ガスの圧力を低下させる調節可能な圧力レギュレータを備える。
遮断バルブを制御する作動機関は、ハンドホイール及び／又は旋回レバーを備える。
回収回路は、調節装置及び遮断バルブの間に配置される残留圧力バルブを備える。
本体は、本体に配置される充填ポートから外へでる第１端部及び本体の据付端部から外へ出る第２端部を備える。
回収回路は、圧力リリーフバルブを備える。
その第２位置に向かって調節装置を制御する作動機関の作動力が、０及び５０Ｎｍの間の範囲に含まれるトルクを下回るとき（偶力の場合において）、又は、０及び５００Ｎの間の範囲に含まれる力を下回るとき（力の場合において）、リターン機関は、その第１位置に前記作動機関を自動的に移動する。
本発明は、上記又は下記特徴のいずれかによるシリンダバルブを備える加圧流体シリンダに関係することもできる。
本発明は、また、上述より以下特徴のいずれの組み合わせをも含む、幾つかの装置又は方法に係る。
他の特徴及び利点は、図面に関して構成される、以下の記述から読み取れることは明らかである。
図１は、本発明に係る実施例のシリンダバルブの斜視図を示す。 図２は、図１のシリンダバルブを一部分解した斜視図を示す。 図３は、作動機関の内部構成を示す図１のシリンダバルブの細部の部分斜視図を示す。 図４は、本発明を体系化して、シリンダに取り付けられるシリンダバルブの内部回路の実施可能な構成を概略的に示す。 本発明の一例に係るシリンダバルブの作動機関のリターン機関の異なる実施形態の外面図を示す。 本発明の一例に係るシリンダバルブの作動機関のリターン機関の異なる実施形態の外面図を示す。 図７は、他の実施形態を示す。 図８は、さらなる実施形態を示す。
図１に非限定的に示すシリンダバルブは、開口する加圧ガスシリンダ２（例えば図４に示す）に据え付けるための据付端部３（例えばねじ切りされた）を含む本体１を備える。
本体１は、据付端部３に配置される第１端部１４及び本体１の出口ポート５に配置される第２端部２４を具備する内部回収回路（an internal withdrawing circuit）４を含む。
回収回路４は、直列に配置された、遮断バルブ６、並びに、回収回路４内を流れる流体の流量及び／又は圧力を選択的に調節する調節装置７を備えている。
調節装置７は、例えば、プリセットされ、そして調節可能なレベルに流体の圧力を低下させる圧力調節器、並びに、プリセットされ、そして調節可能な値に流量を設定する流量調節器の中から少なくとも１つを含む。
遮断バルブ６及び調節装置７は、別個で、独立し、そして、本体１に配置される、異なるそれぞれの作動機関１６，１７によって手動的に制御される。換言すると、遮断バルブ６は、調節装置７の作動機関１７から独立したその作動機関１６によって制御され、そして逆も同じである。
好ましくは、遮断バルブ６及び調節装置７の作動機関１６，１７は、本体の異なる面に、特に相対する面（図１に示す）に、それぞれ配置される。
遮断バルブ６を制御する作動機関１６は、前記遮断バルブが開く位置及び前記遮断バルブ６が閉じる他の位置の間で、本体１に相対的に可動する。
この例では、遮断バルブ６の作動機関１６は、本体１に回転して据え付けられるとともに、ユーザーによって把持されるノブを有するハンドホイールを備える。
勿論、作動機関１６は、異なる構造を有していてもよく、例えば、本体に旋回するレバー及び／又は本体１に平行移動するボタンモバイルを備えてもよい。
調節装置７を制御する作動機関１７は、最小圧力又は流量（例えば、回路４の閉塞に対応するゼロと同等の流量）を設定する第１位置、及び、最大圧力流量（シリンダの圧力に依存する）を設定する第２位置の間で本体１に相対的に可動する。好ましくは、その第１及び第２位置の間で、作動機関１７は、中間流量又は中間圧力（不連続的に又は連続的に）を設定する。
図１に開示されるように、作動機関１７は、例えば、回転するハンドホイールを備える。当然、この場合も同様に、調節装置７を制御するこの作動機関１７は、他の構成、例えば、旋回レバー又は平行移動するボタンモバイルを備えている。
有利な特徴によれば、シリンダバルブは、調節装置の作動機関１７をデフォルトによってその第１位置に向かって促すリターン機関８を備えている。
リターン機関は、例えば、調節機関の作動機関１７に連結される第１端１８及び本体１の固定部に連結される第２端２８を有するスプリングを備える。
例えば、その第２位置に向う調節機関７の作動機関１７の作動力が、
・０から５０Ｎｍ（Newton meter）の間の範囲を含むトルク（偶力の場合において）、
・０から５００Ｎの間の範囲を含む力（力の場合において）
よりも低いときに、リターン機関８は、自動的に、作動機関１７をその第１位置に移動させる。
換言すると、ユーザーは、所定の流量／圧力の指令を維持するように、作動機関１７にその作動力を保たなければならない。もしそうでないなら、流量／圧力は、最小値セット（調節装置８による回収回路の閉塞）に自動的に移動される。
流量／圧力の維持は、強度が少なくともリターン機関８のターリング力（the taring force）と少なくとも同等である連続する手動作動を必要とするため、この特徴は、このように、正確且つ安全にシリンダバルブを使用するためにユーザーを強いる。
これは、下記の利点を生じさせる。
上述のようなバッドユーズのリスクの低減、
漏洩リスクの低減、
ユーザーのためのよりよい制御人間工学、
出口作動圧力及び流量を得るためのより長い遷移相（a longer transient phase）、及び、閉じられる作動機関１７とともに作動機関１６の開放による、安全性の改善。
さらに、ガス流量を得るための作動機関１７に対するこのユーザーの維持された作動力及び停止の場合にその自動的な閉塞は、特に、緊急又はアクシデントの場合に、ガスの使用の安全が増加する。
図２、図３、図５及び図６に明示されるように、リターン機関８は、例えば、特に、スパイラル又はヘリカルタイプのワイヤコイルスプリングを備える。当然、この作動機関１７をその第１位置に向かって促すこの機能を行うために、あらゆる他のタイプのスプリングの配置が可能である（引張バネ、圧縮バネ、板バネ等）。
図３に示すように（作動機関１７がその中央部で開いて示される）、作動機関１７は、本体１に面する凹部を備え、リターン機関は、この凹部内に収容される。
リターン機構８の末端１８，２８は、例えば、本体の及び作動機関７のスリットに又は接合部に対して配置される。
非限定的な例で図４に明示されるように、回収回路は、遮断バルブ６及び調節装置７の間に配置される残留圧力バルブ９を含むことができる。
回収回路４は、同様に、機能停止（過圧、過熱）に備えて、ゲージ１３及び圧力リリーフバルブ１２を含むことができる。
本体１は、好ましくは、同様に、充填ポート１１に配置される第１端部及び据付端部３に配置される第２端部を有する内部充填回路１０を備える。
当然、本発明は、図１乃至図６に関して説明される例に限定されない。
例えば、図７で説明される他の実施形態のように、遮断バルブ６及び調節装置７（実在物は分離している）は、調節装置７を制御する作動機関１７（リターン機関８によって促される）である単一の共通する作動機関１７により制御される。例えば、遮断バルブ６及び調節装置７の両方を制御する単一の作動機関１７は、その第１位置で（又は他の特別な位置で）遮断バルブ６を閉塞し、そして、調節圧力又は無効でない流量に関連する他の位置で遮断バルブ６を開放する。作動機関１７は、同様に、異なる動きによって可動し、そして、遮断バルブ６の開閉は、調節装置７を制御する動きから異なる動きによって制御される（例えば、回転に対して平行移動）。
図８に示すさらなる実施形態では、遮断バルブは単独でない。換言すると、遮断バルブ機能（回路４の開閉）は、それ自身が調節装置７によって実行され、そして、作動機関１７によって制御される。これは、遮断バルブのように用いられる圧力／流量調節バルブを調節装置７が備えることを意味する。先に述べたように、作動機関１７は、同様に、異なる動きによって可動し、そして、回路の開閉機能は、調節装置７を制御する動きとは異なる動き（例えば、平行移動に対して回転）によって制御される。あるいは、作動機関１７がその第１位置であるとき、回路４の閉塞が実行される。

Claims (15)

  1. 本体（１）を備え、前記本体（１）は、加圧流体シリンダ（２）の開口に取り付けられる据付端部（３）、前記据付端部（３）に配置される第１端部（１４）及び前記本体（１）に配置される出口ポート（５）に配置される第２端部（２４）を具備する内部回収回路（４）を含み、前記回収回路（４）は、遮断バルブ、並びに、前記回収回路（４）を流れる流体の流量及び／又は圧力を選択的に調節する調節装置（７）を備え、前記遮断バルブ及び前記調節装置（７）は、前記本体（１）に配置される単数又は複数の手動作動機関（１６，１７）によって制御され、単数又は複数の前記作動機関（１７）は、最小値を規定する流量又は調節圧力を設定する第１位置及び少なくとも、最大値を規定する流量又は調節圧力を設定する第２位置の間で、前記本体（１）に相対的に可動する、シリンダバルブであって、
    その第１位置に向かって前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）をデフォルトにより促すリターン機関（８）を備え、
    前記リターン機関（８）は、前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）に接続される第１端部（１８）及び前記本体（１）の固定部に接続される第２端部を有するスプリングを備えることを特徴とするシリンダバルブ。
  2. 前記遮断バルブ（６）及び前記調節装置（７）は、分離しており、独立であって、且つ、前記回収回路（４）に直列に配置される、請求項１によるシリンダバルブ。
  3. 前記遮断バルブ（６）及び前記調節装置（７）は、前記本体（１）に配置される別個の各手動作動機関（１６，１７）によって制御され、前記遮断バルブ（６）を制御する前記作動機関（１６）は、前記遮断バルブ（６）の開放を促す位置及びその閉塞位置で前記遮断バルブ（６）を促す位置の間で、前記本体に相対的に可動する、請求項２によるシリンダバルブ。
  4. 前記遮断バルブは、前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）によって制御される、換言すると、前記遮断バルブ（６）及び前記調節装置（７）は、前記本体（１）に配置される単独且つ共通の手動作動機関（１７）によって制御される、請求項１又は請求項２によるシリンダバルブ。
  5. 前記遮断バルブは調節装置（７）からなる、換言すると、前記調節装置（７）は、前記作動機関（１７）がその第１位置であるときに、前記回収回路（４）を選択的に閉じる遮断バルブのようにそれ自身が選択的に作動する、請求項１によるシリンダバルブ。
  6. 前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）は、前記本体（１）に回転して取り付けられるハンドホイールを備える、請求項１乃至請求項５のいずれかによるシリンダバルブ。
  7. 前記リターン機関（８）は、ワイヤコイルスプリング、特に、スパイラル又はヘリカル形状スプリングを備える、請求項１乃至請求項６のいずれかによるシリンダバルブ。
  8. 前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）は、前記本体に面する凹部を備え、前記リターン機関（８）は、前記凹部に収容される、請求項１乃至請求項７のいずれかによるシリンダバルブ。
  9. 前記遮断バルブ（６）を制御する前記作動機関（１６）及び前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）は、前記本体（１）の異なる面に、好ましくは前記本体（１）の対向面にそれぞれ配置される、請求項３によるシリンダバルブ。
  10. 前記調節装置（７）は、調節可能レベルで前記回収回路（４）の流体の前記流量を制御し、且つ、設定する流量制御装置を備える、請求項１乃至請求項９のいずれかによるシリンダバルブ。
  11. その第１位置において、前記調節装置（７）を制御する前記作動機関（１７）は、ゼロに等しい流量にセットされる、換言すると前記調節装置（７）は、前記回収回路（４）を閉じる、請求項１乃至請求項１０のいずれかによるシリンダバルブ。
  12. 前記調節装置（７）は、所定の値に回収ガスの圧力を低下させる調節可能な圧力レギュレータを備える、請求項１乃至請求項１１のいずれかによるシリンダバルブ。
  13. 前記遮断バルブ（６）を制御する前記作動機関（１６）は、ハンドホイール及び／又は旋回レバーを備える、請求項３又は請求項９のいずれかによるシリンダバルブ。
  14. その第２位置に向かって前記調節装置を制御する前記作動機関の作動力が、偶力の場合において０及び５０Ｎｍの間の範囲に含まれるトルクを下回るとき、又は、力の場合において０及び５００Ｎの間の範囲に含まれる力を下回るとき、前記リターン機関は、その第１位置に前記作動機関を自動的に移動させる、請求項１乃至請求項１３のいずれかによるシリンダバルブ。
  15. 請求項１乃至請求項１４のいずれかによるシリンダバルブを備える加圧流体シリンダ。
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