(57)【要約】【課題】  一方の二重弁が故障したときはいつでも他方の二重弁を迅速に作動解除することを確保し、二重弁をダイナミックに制御する技術を提供することにある。【解決手段】  第一および第二二重弁を用いて加圧流体を第一および第二アクチュエータに連結する制御弁装置。第一二重弁は第一および第二クロスオーバ通路および第一および第二パイロットを有し、第二二重弁は第三および第四クロスオーバ通路および第三および第四パイロットを有している。第一相互連結部が第一クロスオーバ通路を第三パイロット流体入口に流体的に連結し、第二相互連結部が第二クロスオーバ通路を第四パイロット流体入口に流体的に連結し、第三相互連結部が第三クロスオーバ通路を第一パイロット流体入口に流体的に連結し、第四相互連結部が第四クロスオーバ通路を第二パイロット流体入口に流体的に連結する。【選択図】図１
2007205568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧流体を第一および第二アクチュエータに連結する制御弁装置において、
第一二重弁が、
前記加圧流体を受入れる第一入口と、
前記第一アクチュエータに連結される第一出口と、
第一排出ポートと、
第一入口ポペットおよび第一流れ絞りを備えた第一弁要素と、
第二入口ポペットおよび第二流れ絞りを備えた第二弁要素と、
前記第一流れ絞りを前記第二入口ポペットに流体的に連結する第一クロスオーバ通路と、
前記第二流れ絞りを前記第一入口ポペットに流体的に連結する第二クロスオーバ通路とを有し、
第二二重弁が、
前記加圧流体を受入れる第二入口と、
前記第二アクチュエータに連結される第二出口と、
第二排出ポートと、
第三入口ポペットおよび第三流れ絞りを備えた第三弁要素と、
第四入口ポペットおよび第四流れ絞りを備えた第四弁要素と、
前記第三流れ絞りを前記第四入口ポペットに連結する第三クロスオーバ通路と、
前記第四流れ絞りを前記第三入口ポペットに連結する第四クロスオーバ通路とを有し、
第一パイロットが前記第一弁要素に流体的に連結され、前記第一パイロットは第一パイロット流体入口を備え、
第二パイロットが前記第二弁要素に流体的に連結され、前記第二パイロットは第二パイロット流体入口を備え、
第三パイロットが前記第三弁要素に流体的に連結され、前記第三パイロットは第三パイロット流体入口を備え、
第四パイロットが前記第四弁要素に流体的に連結され、前記第四パイロットは第四パイロット流体入口を備え、
第一相互連結部が第一クロスオーバ通路を第三パイロット流体入口に流体的に連結し、
第二相互連結部が第二クロスオーバ通路を第四パイロット流体入口に流体的に連結し、
第三相互連結部が第三クロスオーバ通路を第一パイロット流体入口に流体的に連結し、
第四相互連結部が第四クロスオーバ通路を第二パイロット流体入口に流体的に連結することを特徴とする制御弁装置。
【請求項２】
前記各パイロットは三方パイロットを有し、該三方パイロットはそれぞれのパイロット流体入口および電気制御入力を備えていることを特徴とする請求項１記載の制御弁装置。
【請求項３】
前記各パイロットは更にブースタパイロットを有し、該ブースタパイロットは、前記それぞれの弁要素を駆動すべく前記パイロットにより制御されることを特徴とする請求項２記載の制御弁装置。
【請求項４】
前記各ブースタパイロットはそれぞれのブースタ入口およびそれぞれのブースタ出口を有し、前記ブースタ入口は、該入口のそれぞれの二重弁から加圧流体を受入れることを特徴とする請求項３記載の制御弁装置。
【請求項５】
前記第一および第二二重弁の各々が、それぞれのクロスオーバ通路からの加圧流体をそれぞれのブースタパイロットに供給するための第一および第二タイミングチャンバを有していることを特徴とする請求項４記載の制御弁装置。
【請求項６】
前記第一、第二、第三および第四相互連結部の各々が、前記第一二重弁と第二二重弁との間に延びているそれぞれの流体ラインを有していることを特徴とする請求項１記載の制御弁装置。
【請求項７】
第一および第二流体駆動アクチュエータを制御する方法において、
第一アクチュエータを制御する第一二重弁と、第二アクチュエータを制御する第二二重弁とを連結する段階を有し、各二重弁は、それぞれの入口、出口、排出ポートおよび１対のクロスオーバ通路を有し、各二重弁は、パイロット入口を備えたそれぞれのパイロット弁を有し、各二重弁は、作動解除状態、作動状態および故障状態を有し、
加圧流体により前記入口を加圧する段階と、
前記各二重弁が故障状態以外の状態にある間は、前記入口からの加圧流体を用いてクロスオーバ通路を加圧する段階と、
前記第一二重弁のそれぞれの各クロスオーバ通路からの加圧流体を前記第二二重弁のそれぞれのパイロット入口に供給する段階と、
前記第二二重弁のそれぞれの各クロスオーバ通路からの加圧流体を前記第一二重弁のそれぞれのパイロット入口に供給する段階と、
前記第一および第二アクチュエータの所望作動に従って、それぞれの各パイロット弁を付勢して、二重弁を前記それぞれの作動解除状態と作動状態との間で制御可能に移動させる段階と、
前記二重弁の一方が故障状態になった場合には、それぞれのクロスオーバ通路を減圧し、これにより前記それぞれのパイロット入口から加圧流体を除去して、前記二重弁の他方を故障状態にする段階とを更に有することを特徴とする方法。
【請求項８】
各パイロット弁とそれぞれの二重弁との間にそれぞれのブースタパイロットが連結されており、それぞれのパイロット弁が付勢されると、それぞれのクロスオーバ通路からの加圧流体が供給されて、それぞれのブースタパイロットを作動させることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
各ブースタパイロットがそれぞれのブースタ入口を有し、加圧流体を、それぞれのクロスオーバ通路からの加圧流体を受入れる対応タイミングチャンバから、それぞれの各ブースタ入口に供給する段階を更に有することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記第一および第二アクチュエータは、それぞれ、機械式プレスのクラッチおよびブレーキからなることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
加圧流体の源により作動される機械式プレスシステムにおいて、
ブレーキアクチュエータと、
クラッチアクチュエータと、
第一二重弁とを有し、該第一二重弁が、
前記加圧流体を受入れる第一入口と、
前記第一アクチュエータに連結される第一出口と、
第一排出ポートと、
第一入口ポペットおよび第一流れ絞りを備える第一バルブ要素と、
第二入口ポペットおよび第二流れ絞りを備える第二バルブ要素と、
前記第一流れ絞りを第二入口ポペットに流体的に連結する第一クロスオーバ通路と、
前記第二流れ絞りを第一入口ポペットに流体的に連結する第二クロスオーバ通路とを備え、
第二二重弁が、
前記加圧流体を受入れる第二入口と、
前記第二アクチュエータに連結される第二出口と、
第二排出ポートと、
第三入口ポペットおよび第三流れ絞りを備えた第三バルブ要素と、
第四入口ポペットおよび第四流れ絞りを備えた第四バルブ要素と、
前記第三流れ絞りを第四入口ポペットに連結する第三クロスオーバ通路と、
前記第四流れ絞りを第三入口ポペットに流体的に連結する第四クロスオーバ通路とを備え、
前記第一弁要素に流体的に連結される第一パイロットを有し、該第一パイロットは第一パイロット流体入口を備え、
前記第二弁要素に流体的に連結される第二パイロットを有し、該第二パイロットは第二パイロット流体入口を備え、
前記第三弁要素に流体的に連結される第三パイロットを有し、該第三パイロットは第三パイロット流体入口を備え、
前記第四弁要素に流体的に連結される第四パイロットを有し、該第四パイロットは第四パイロット流体入口を備え、
前記第一クロスオーバ通路を第三パイロット流体入口に流体的に連結する第一相互連結部と、
前記第二クロスオーバ通路を第四パイロット流体入口に流体的に連結する第二相互連結部と、
前記第三クロスオーバ通路を第一パイロット流体入口に流体的に連結する第三相互連結部と、
前記第四クロスオーバ通路を第二パイロット流体入口に流体的に連結する第四相互連結部とを更に有することを特徴とする機械式プレスシステム。
【請求項１２】
前記各パイロットは三方パイロットを有し、該三方パイロットはそれぞれのパイロット流体入口および電気制御入力を備えていることを特徴とする請求項１１記載の機械式プレスシステム。
【請求項１３】
前記各パイロットは更にブースタパイロットを有し、該ブースタパイロットは、前記それぞれの弁要素を駆動すべく前記パイロットにより制御されることを特徴とする請求項１２記載の機械式プレスシステム。
【請求項１４】
前記各ブースタパイロットはそれぞれのブースタ入口およびそれぞれのブースタ出口を有し、前記ブースタ入口は、該入口のそれぞれの二重弁から加圧流体を受入れることを特徴とする請求項１３記載の機械式プレスシステム。
【請求項１５】
前記第一および第二二重弁の各々が、それぞれのクロスオーバ通路からの加圧流体をそれぞれのブースタパイロットに供給するための第一および第二タイミングチャンバを有していることを特徴とする請求項１４記載の機械式プレスシステム。
【請求項１６】
前記第一、第二、第三および第四相互連結部の各々が、前記第一二重弁と第二二重弁との間に延びているそれぞれの流体ラインを有していることを特徴とする請求項１１記載の機械式プレスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、多数のアクチュエータを作動させる制御弁システムに関し、より詳しくは、１つの制御弁が故障した場合に他の制御弁を迅速に作動解除するように別々のアクチュエータの制御弁を相互連結する制御弁システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械式動力プレス等の流体動力制御型機械の作動は、適正に制御されないと、プレスを破壊しまたは危険な状態を引起こす虞れがある。工学的基準、政府規則および適正実施基準に従うため、このような機械の制御要素として一般に二重弁が使用され、これにより、弁の故障、プレスリピートまたは弁の単一不調によるオーバーランサイクル等の作動上の不調が生じた場合に、プレスへの損傷または危険な状態を回避できるようになっている。二重弁の使用はまた、作動不調時に弁の作動を自動的にロックアウトして、不調が修正されかつ弁がリセットされるまで、機械の更なるサイクリングを防止するという長所が得られる。上記要求を満たす二重弁の例が、Ｒｏｓｓ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｖａｌｖｅ  Ｃｏｍｐａｎｙの所有する下記特許文献１および２に開示されている（両特許文献１および２は本願に援用する）。
【０００３】
大型プレスは、一般に、これらの作動を制御する別々のクラッチおよびブレーキを有している。ブレーキの係合解除を行う流体動力圧力を供給すべく、ブレーキアクチュエータを制御する二重弁が作動される。クラッチアクチュエータを制御する第二二重弁を作動してクラッチを係合させ、プレスに駆動力を加える。プレスへの損傷を回避するには、クラッチおよびブレーキの作動タイミングおよび作動解除タイミングを正確に制御しなければならない。例えば、ブレーキアクチュエータを解放させるブレーキ二重弁の故障により、クラッチアクチュエータが未だ係合している間にブレーキが加えられると、ブレーキが係合している間にプレスをサイクル運動させる試みがなされる虞れがある。ブレーキが係合している間にプレスをサイクル運動させようと試みると、危険な状態が引起こされるか、アクチュエータまたはプレスに損傷を引起こす。従って、このような同時的作動を回避するには、一方の二重弁が故障したとき、他方の二重弁は迅速に作動解除されなくてはならない。
【０００４】
他方の弁が故障したときに一方の二重弁が引続き作動する潜在的問題に対処する慣用技術には、関連規格の下で受入れられない種々の欠点がある。従来技術の方法の例として、各二重弁間に連結された流量制御弁およびそのそれぞれのアクチュエータ、タイミング用のクラッチアクチュエータに連結された迅速ダンプ弁、または弁の故障を表示しかつ第二弁を作動解除するのに使用される圧力スイッチを使用する方法がある。
【０００５】
他の従来技術のアプローチは、パイロットへの入口供給を制限することにより、クラッチ制御弁の作動時点を遅延させることである。同時に、パイロットの排出ポートを制限することにより、ブレーキ弁の作動解除時点が遅延される。この構成は、通常の作動中にクラッチおよびブレーキがオーバーラップすることを防止するが、弁の故障についてシステムをモニタしない。従って、システムをモニタして、いずれかの弁が故障状態になったときはいつでも両方の弁を作動解除するための付加コンポーネンツを使用する必要がある。クラッチおよびブレーキの作動のオーバーラップを防止する同様な方法として、クラッチ制御弁の主入口への空気流を制限しかつブレーキ制御弁の主排出を制限する方法がある。この方法も同様に、両弁をモニタして、いずれか一方の弁が故障したときにはいつでも両弁を作動解除する付加コンポーネンツを必要とする。
【特許文献１】米国特許第６，８４０，２５８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８４０，２５９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、一方の二重弁が故障したときはいつでも他方の二重弁を迅速に作動解除することを有利に確保する態様で、二重弁をダイナミックに制御する。本発明は、付加弁コンポーネンツを回避しまたは二重弁のタイミング性能を故意に低下させることを回避する。二重弁は、各パイロット弁の作動が、他方の二重弁が故障状態にないときに、存在しているに過ぎない他方の弁から加圧流体を受入れることに基いて行なわれるように相互連結されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様では、制御弁装置が、第一および第二二重弁を用いて、加圧流体を第一および第二アクチュエータに連結する。第一二重弁は、加圧流体を受入れる第一入口と、第一アクチュエータに連結される第一出口と、第一排出ポートとを有している。第一二重弁の第一弁要素は、第一入口ポペットおよび第一流れ絞りを備えている。第一二重弁の第二弁要素は、第二入口ポペットおよび第二流れ絞りを備えている。第一二重弁は更に、第一流れ絞りを第二入口ポペットに流体的に連結する第一クロスオーバ通路と、第二流れ絞りを第一入口ポペットに流体的に連結する第二クロスオーバ通路とを有している。第二二重弁は、加圧流体を受入れる第二入口と、第二アクチュエータに連結される第二出口と、第二排出ポートとを有している。第二二重弁の第三弁要素は、第三入口ポペットおよび第三流れ絞りを備え、第二二重弁の第四弁要素は、第四入口ポペットおよび第四流れ絞りを備えている。第二二重弁は更に、第三流れ絞りを第四入口ポペットに流体的に連結する第三クロスオーバ通路と、第四流れ絞りを第三入口ポペットに連結する第四クロスオーバ通路とを有している。第一パイロットは、第一弁要素に流体的に連結され、かつ第一パイロット流体入口を備えている。第二パイロットは、第二弁要素に流体的に連結され、かつ第二パイロット流体入口を備えている。第三パイロットは、第三弁要素に流体的に連結され、かつ第三パイロット流体入口を備えている。第四パイロットは、第四弁要素に流体的に連結され、かつ第四パイロット流体入口を備えている。第一相互連結部は、第一クロスオーバ通路を第三パイロット流体入口に流体的に連結し、第二相互連結部は、第二クロスオーバ通路を第四パイロット流体入口に流体的に連結し、第三相互連結部は、第三クロスオーバ通路を第一パイロット流体入口に流体的に連結し、第四相互連結部は、第四クロスオーバ通路を第二パイロット流体入口に流体的に連結する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に示すように、プレス１０は、ブレーキアクチュエータ１１およびクラッチアクチュエータ１２を有している。第一二重弁１３は、圧力ライン１５を介してブレーキアクチュエータ１１に連結される出口ポート１４を有している。二重弁１３はまた、圧力ライン１８を介して加圧流体源１７に連結される入口ポート１６を有している。二重弁１３の排出ポート１９は大気に連通しており、該排出ポート１９には消音器を設けることができる。
【０００９】
第二二重弁２０は、圧力ライン２２を介してクラッチアクチュエータ１２に連結された出口ポート２１を有している。入口ポート２３は圧力ライン１８の分岐部を介して加圧流体源１７に連結され、排出ポート２４は大気に連通しており、該排出ポート１９には消音器を設けることができる。
【００１０】
電子コントローラ２５が、二重弁１３のパイロット弁２６、２７および二重弁２０のパイロット弁２８、２９に連結されている。コントローラ２５にはスイッチ１２５が接続されており、該スイッチ１２５は、プレス１０の機械サイクルをスタートさせる制御信号を発生するコントローラ２５に信号を入力して、プレスのオペレータが、プレス１０の機械サイクルプロセスを開始させることを可能にする。コントローラ２５は、電気制御信号を慣用的態様でパイロット弁２６〜２９に伝送する。
【００１１】
二重弁１３、２０は、各二重弁内の弁要素間に内部クロスオーバ構造を備えているところが示されている。各二重弁内のタイミングチャンバは、それぞれの絞りを通って流入する入口加圧流体により加圧される。通常の作動サイクルでは、電気信号によってパイロット弁が作動されかつ圧力を弁要素に加える。弁要素の主弁ピストンに対して作用する圧力により、弁要素がこれらの作動位置に移動され、これにより、加圧流体が、それぞれのクロスオーバ通路を通って入口ポートと出口ポートとの間を流れる。電気信号がパイロット弁から消失されると、パイロット弁はこれらの通常の作動解除位置に戻りかつ主弁チャンバは大気に連通される。次に、タイミングチャンバからの圧力が弁要素に作用して、該弁要素をこれらの作動解除位置に戻す。かくして、通常の作動時には、二重弁内の弁要素が同期的態様で一緒に作動する。
【００１２】
いずれかの弁要素（例えば、スタック弁要素）に関して何らかの不調が生じた場合には、弁要素は同期的に移動しなくなる。この結果、一方の主弁要素は（部分的または完全に）作動位置にあり、これに対し、他方の主弁要素は戻された作動解除位置にある。これらの異常位置により、二重弁の一側のクロスオーバ通路およびタイミングチャンバが通常の態様で加圧されるのに対し、二重弁の他の半部のクロスオーバ通路およびタイミングチャンバは、大気に連通される。二重弁は、別の機構によりリセットされるまで、この故障状態に留まる。
【００１３】
本発明は、各二重弁内の弁要素の同期的作動が、故障状態にない他方の二重弁に基いて行なわれるように、２つの二重弁を相互連結する。各二重弁のクロスオーバ通路は、弁の通常作動状態時および作動解除状態時に、全入口圧力を受けて本来的な状態を維持する。しかしながら、少なくとも一方の二重弁が故障状態にあるときは、対応するクロスオーバ通路は、排出ポートに流体的に連通されるため実質的に大気圧に低下する（すなわち、故障した二重弁は、制御することを意図したクラッチアクチュエータまたはブレーキアクチュエータを作動することはできない）。本発明は、各クロスオーバ通路と、反対側の二重弁のパイロット弁入口とを相互連結し、これにより、パイロット弁は、反対側の二重弁が、加圧流体を受入れる二重弁の側で故障していない場合（すなわち、初期故障を受けていない二重弁が、制御されるべきクラッチアクチュエータまたはブレーキアクチュエータを作動することができなくなった場合）にのみ、対応弁要素を作動する加圧流体を供給できる。
【００１４】
弁が故障して圧力を供給できなくなったとき、クロスオーバ通路以外に、該クロスオーバ通路に連結されたタイミングチャンバを加圧流体源として代わりに使用することもできるが、本発明の高速作動は重要であり、タイミングチャンバは絞りを通して通気されるため大気圧に低下するのに時間を要することから、タイミングチャンバは好ましくない。かくして、加圧流体源として、タイミングチャンバではなくクロスオーバ通路を使用するのが好ましい。
【００１５】
ここで図２および図３を参照すると、本発明の好ましい実施形態に従って連結された第一二重弁３０および第二二重弁３１が示されている。図２〜図５における全ての同一参照番号は、同一コンポーネンツを示す。二重弁３０、３１は、Ｒｏｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社（Ｔｒｏｙ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ州）から市販されているＤＭ２ＴＭ  Ｃｒｏｓｓｆｌｏｗ  ＳＥＲＰＡＲ（Ｒ）二重弁として示されておりかつ上記特許文献１および２の実施形態である。二重弁３０は第一弁要素３２および第二弁要素３３を有している。ブースタは不要であるが、この実施形態では、パイロット弁は、低電流消費による高速弁作動を行うべく、ブースタパイロットと組合されている。かくして、第一パイロット３４は、第一弁要素３２を制御する第一ブースタパイロット３５に連結されている。第二パイロット３６は、第二弁要素３３を制御する第二ブースタパイロット３７に連結されている。両ブースタパイロット３５、３７は、それぞれ、タイミングチャンバ３８、３９から慣用的態様で入口流体圧力供給を受入れる。入口４０、４１は、コンプレッサ（図示せず）等の加圧流体源から加圧流体を受入れる。出口４２、４３は、ブレーキアクチュエータに連結される。排出ポート４４は大気圧に連通している。
【００１６】
第二二重弁３１は、第三および第四弁要素４５、４６を有している。第三パイロット４７が、第三弁要素４５を制御する第三ブースタパイロット４８に連結されている。第四パイロット５０が、第四弁要素４６を制御する第四ブースタパイロット５１に連結されている。両ブースタパイロット４８、５１は、それぞれ、タイミングチャンバ５２、５３から入口流体を受入れる。入口５４、５９は、加圧流体源から加圧流体を受入れる。出口９７、９８は、ブレーキアクチュエータに連結される。排出ポート９９は大気圧に連通している。
【００１７】
二重弁３０、３１間の第一相互連結は、弁要素３２の第一クロスオーバ通路７０とパイロット４７の入口との間の第一流体ライン５５からなる。第二相互連結は、弁要素３３の第二クロスオーバ通路７１とパイロット５０の入口との間に連結された第二流体ライン５６からなる。同様に、第三相互連結は、二重弁３１の弁要素４５の第三クロスオーバ通路７２と二重弁３０のパイロット３４の入口との間の第三流体ライン５７からなり、第四相互連結は、弁要素４６の第四クロスオーバ通路７３とパイロット３６の入口との間に連結された第四流体ライン５８からなる。二重弁間の他の幾つかの可能なペアリングがあることに留意すべきである。例えば、二重弁３０の「左側」パイロット３４が二重弁３１のいずれかのクロスオーバ通路７２、７３からの流体を受け、一方、二重弁３０の「左側」のクロスオーバ通路７０が、二重弁３１のいずれかのパイロット４７、５０に流体を供給するように（すなわち、左側パイロット３４についてどの連結を選択するかとは無関係に）構成することもできる。しかしながら、特定の二重弁設計に使用されるバルブタイミングの詳細によって、どの相互連結が選択されるかにより作動上の差異が生じる。前述のＤＭ２ＴＭ  Ｃｒｏｓｓｆｌｏｗ  ＳＥＲＰＡＲ（Ｒ）二重弁に関しては、図２〜図５に示すペアリングが好ましい。
【００１８】
図３には、相互連結された二重弁３０、３１が作動解除状態にあるところが断面図で示されている。二重弁３０の弁要素３２は第一入口ポペット６０を有し、弁要素３３は第二入口ポペット６１を有している。二重弁３１では、弁要素４５は第三入口ポペット６２を有し、弁要素４６は第四入口ポペット６３を有している。各弁要素は、第一、第二、第三および第四流れ絞り６４〜６７を有し、これらの流れ絞りは、それぞれ、入口４０、４１、５４、５９からの加圧流体をそれぞれのクロスオーバ通路７０〜７３に連続的に供給する。
【００１９】
図３に示すように、各弁要素３２、３３、４５、４６がその作動解除位置にあるとき、入口ポペット６０〜６３は閉じられており、ひとたび加圧流体が入口４０、４１、５４、５９に入ると、クロスオーバ通路７０〜７３内の圧力が入口圧力と同じ圧力になる。
【００２０】
流体ライン５５〜５８は、それぞれ、クロスオーバ通路７０〜７３から、パイロット３４、３６、４７、５０のパイロット流体入口７５〜７８に連結する。各流体ライン５５〜５８は、流体ライン５５がクロスオーバ通路７０とパイロット４７のパイロット入口７７とを相互連結し、流体ライン５６がクロスオーバ通路７１とパイロット５０のパイロット入口７８とを相互連結し、流体ライン５７がクロスオーバ通路７２とパイロット３４のパイロット入口７５とを相互連結し、かつ流体ライン５８がクロスオーバ通路７３とパイロット３６のパイロット入口７６とを相互連結するように、二重弁間に延びている。パイロット３４、３６、４７、５０は更に、慣用的態様でコントローラ２５に接続するためのそれぞれの電気制御入力８０〜８３を有している。
【００２１】
各パイロット３４、３６、４７、５０は、対向二重弁３０、３１のクロスオーバ通路７０〜７３から受けた加圧流体に応答し、コントローラ２５により送られる電気制御信号に従ってそれぞれのブースタパイロット３５、３７、４８、５１を制御する。各パイロット３４、３６、４７、５０は、各ブースタパイロット３５、３７、４８、５１のブースタ弁要素を駆動するように連結された出口を備えた三方パイロットで構成できる。かくして、ブースタパイロット３５は、ブースタ入口８５をブースタ出口８６に選択的に相互連結するブースタ要素８４を有している。ブースタパイロット３７は、ブースタ入口８８をブースタ出口８９に選択的に相互連結するブースタ要素８７を有している。ブースタパイロット４８は、ブースタ入口９１をブースタ出口９２に選択的に相互連結するブースタ要素９０を有している。ブースタパイロット５１は、ブースタ入口９４をブースタ出口９５に選択的に相互連結するブースタ要素９３を有している。ブースタ入口８５、８８、９１、９４は、それぞれ、タイミングチャンバ３８、３９、５２、５３からの加圧流体を受入れる。各パイロット３４、３６、４７、５０が作動解除されると、対応するブースタ制御要素８４、８７、９０、９３に連結されているそれぞれのパイロット出口が大気に連通され、これにより、対応するタイミングチャンバ３８、３９、５２、５３からの加圧流体がそれぞれのブースタ出口８６、８９、９２、９５から遮断され、かつそれぞれの各主弁制御要素３２、３３、４５、４６はその作動解除位置に維持される。各クロスオーバ通路７０〜７３は完全に加圧されているので、入口圧力が各パイロット３４、３６、４７、５０に利用できるようになり、これにより、作動されたときに、流体圧力は、それぞれのブースタ制御要素８４、８７、９０、９３を作動位置に位置変更する。ひとたびそれぞれのブースタ制御要素８４、８７、９０、９３が作動位置を占めると、それぞれのタイミングチャンバ３８、３９、５２、５３からの加圧流体が、対応する弁要素３２、３３、４５、４６に加えられ、各二重弁３０、３１を、図４に示すように作動状態にする。二重弁３０、３１がこれらの作動状態にあるとき、クロスオーバ通路７０〜７３は全圧を維持し続け、これにより、パイロット３４、３６、４７、５０は、これらのそれぞれのブースタパイロット３５、３７、４８、５１およびそれぞれの弁要素３２、３３、４５、４６について制御を続けることができる。図４には、両二重弁３０、３１が同時に作動状態になっているところが示されているが、二重弁３０、３１は、所望ならばいつでも、一度に一方を作動させることもできる。なぜならば、両二重弁３０、３１が適正に作動している限り、全てのクロスオーバ通路７０〜７３内に全圧を利用できるからである。
【００２２】
各パイロット３４、３６、４７、５０と他方の二重弁３０、３１のクロスオーバ通路との相互連結により、二重弁３０、３１の固有制御論理（ｉｎｈｅｒｅｎｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｏｇｉｃ）にＡＮＤ機能を創出し、この場合、特定弁要素３２、３３、４５、４６は、該弁要素３２、３３、４５、４６に関連するパイロット３４、３６、４７、５０が他方の二重弁３０、３１から制御信号および加圧流体の両方を受入れる場合にのみ作動すことができる。故障が生じると、二重弁３０、３１の故障に付随する１つのクロスオーバ通路７０〜７３内の圧力損失が、故障していない弁のパイロット３４、３６、４７、５０の１つに伝播する。パイロットへの圧力損失は、該パイロットが、故障していない弁３０、３１の対応弁要素３２、３３、４５、４６のピストンを作動する能力を不能にする。
【００２３】
故障を引起こす一般的なメカニズムは、異物または腐蝕によって弁要素３２、３３、４５、４６が固着されることである。二重弁３０、３１の両弁要素が同時にかつ同位置に固着することは極めて稀であるため、弁要素の固着により、弁要素の移動は非同期的なものとなるであろう。二重弁の構成から、非同期的に移動すると、二重弁は、出口ポート４２、４３、９７、９８が排出ポート４４、９９に連結されて、故障状態にロックされてしまう。
【００２４】
図５は、二重弁３０が故障状態にあるところを示す。より詳しくは、弁要素３２が完全にまたは部分的に作動されているのに対して、弁要素３３は作動解除位置にある。従って、クロスオーバ通路７１が、弁要素３２の入口ポペット６０および弁要素３３の排出ポペット９６を通って排出ポート４４に連結される。クロスオーバ通路７１が減圧されるため、タイミングチャンバ３９が減圧され、従って、パイロット３６への制御信号の如何にかかわらず、ブースタパイロット３７は制御要素３３をその作動位置に駆動することはできない。また、クロスオーバ通路７１が減圧状態にあるため、ライン５６は、二重弁３１のパイロット５０の入口７８にいかなる加圧流体も供給できない。二重弁３１は、作動解除状態にあるところが示されている（すなわち、二重弁３１は、二重弁３０が故障したときに作動解除状態になっていた）。二重弁３０が故障状態にあるときに二重弁３１を作動させることを試みると、弁要素４５のみがその作動位置へと下降移動するであろう。なぜならば、パイロット４７のみが、そのそれぞれのブースタパイロット４８を駆動する加圧流体を受入れているからである。従って、二重弁３１が故障状態に入り、この状態からは、二重弁３１は特別にリセットされることによってのみ復帰できる。二重弁３０が故障しているときに二重弁３１が作動状態になると、パイロット４７、５０の一方が圧力を喪失しかつ対応するブースタパイロット４８、５１が作動解除される。ブースタパイロット圧力の喪失により、対応弁要素４５、４６がその作動解除位置に移動され、二重弁３１にも同じ故障状態が生じる。両二重弁が故障状態にロックされると、クラッチアクチュエータ１１およびブレーキアクチュエータ１２に連結されているこれらの出口ポート４２、４３、９７、９８がこれらの排出ポート４４、９９に連結される。二重弁３０、３１から出口圧力が得られなくなると、二重弁３０、３１の両方がリセットされるまで、これ以上いかなるプレスサイクルも開始できない。
【００２５】
図６は、機械式プレスシステムのブレーキおよびクラッチの一般的なサイクル作業時の第一および第二流体駆動型アクチュエータを制御する本発明の好ましい方法を示すものである。ステップ１００では、両二重弁が運転準備完了状態にある。パイロットへの全てのクロスオーバ通路および全ての相互連結部が加圧されており、一方、パイロットは除勢されている。プレスのサイクルを開始させるには、ステップ１０１で全てのパイロットが付勢される。ステップ１０２では、パイロット圧力に応答して二重弁が作動される。各二重弁の弁要素の同期作動中に故障が全く生じていない場合には、ステップ１０３で両二重弁の通常の作動が達成されかつクラッチおよびブレーキへの両二重弁の出力が加圧される。ステップ１０４で、通常のプレスサイクルが続けられる。ステップ１０５で、プレスサイクルの終時にパイロットが作動解除される。全ての弁要素が、故障することなくこれらの作動解除位置に同期的に移動する場合には、二重弁は、ステップ１００の運転準備完了状態に戻る、
【００２６】
ステップ１０２、１０４または１０５のいずれかにおいて、一方の二重弁要素が故障した場合には、ステップ１０６で、当該一方の二重弁が故障したことにされる。ステップ１０７で、故障した弁の故障した弁要素に連結された対応クロスオーバ通路内の圧力が低下する。二重弁間の相互連結により、パイロット圧力が、非故障の対応パイロット圧力へと低下する（ステップ１０８）。従って、ステップ１０９では、両二重弁が意識的にリセットされるまで、第二二重弁が作動できないように、第二二重弁が故障状態にされる。従って、クラッチアクチュエータまたはブレーキアクチュエータの一方が、故障した二重弁により作動解除されるやいなや、クラッチアクチュエータまたはブレーキアクチュエータの他方が作動不能になり、プレスの損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】機械式動力プレスのブレーキアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを制御する従来のシステムを示すブロック図である。
【図２】２つの二重弁を相互連結する本発明の好ましい実施形態を示す概略図である。
【図３】相互連結された二重弁が作動解除状態にあるところを示す部分平断面図である。
【図４】相互連結された二重弁が作動状態にあるところを示す部分平断面図である。
【図５】相互連結された二重弁が故障状態にあるところを示す部分平断面図である。
【図６】本発明の好ましい方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１０    プレス
１１    ブレーキアクチュエータ
１２    クラッチアクチュエータ
１３    第一二重弁
２０    第二二重弁
２６、２７、２８、２９    パイロット弁
３２    第一弁要素
３３    第二弁要素
４５    第三弁要素
４６    第四弁要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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