(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーモータ式バルブ開閉機において、バルブが開方向へ起動時にエアーモータ駆動用圧縮空気を、同一圧力で、開方向へ、バルブが開動作を開始するまで、断続的に供給し、バルブが開動作を開始後、自動的に圧縮空気の断続供給を停止し、その後は開方向へ連続的に圧縮空気を供給することを特徴とする高信頼型バルブ開閉機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアーモータで駆動されるバルブ開閉機に関する。より詳細には、バルブ開起動を確実にするために、エアーモータに圧縮空気を断続的に供給してバルブに適切な開トルクをバルブが開動作を開始するまで断続的に与えて、バルブの開起動を確実に遂行するエアーモータ式バルブ開閉機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルブ開閉機でバルブを開閉する際に、バルブに起因するトラブルで、開閉起動不能がしばしば発生する。特にバルブ開動作時にトラブルの大半が起こる。この原因としてはバルブのディスクとシートの錆付き、焼き付き、カジリ、開閉時の熱影響等がある。従来のバルブ開閉機ではこの対策としてハンマーブロー機構の組み込み、閉トルクより開トルクを大きく設定する等が行なわれている。しかし、この方法ではいずれも開動作が一回で終了するため確実な対策になっておらず改善が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる状況を鑑みて、バルブ開起動が従来より高い確実性を有し、コンパクトで、経済性に優れたエアーモータ式バルブ開閉機を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はエアーモータで駆動するバルブ開閉機において、バルブが開方向へ起動時にエアーモータ駆動用圧縮空気を、同一圧力で、開方向へ、バルブが開動作を開始するまで、断続的に供給してバルブの開起動を確実に遂行することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明においては、バルブ開起動時に同一圧力で、開方向へ、断続的にエアーモータへ圧縮空気を供給することによつて、従来方法では開き難いバルブでも、確実に開くことが可能になった。又、バルブが開動作を開始した時点で圧縮空気は連続的に供給されることも確認された。これによって従来よりも信頼性が高く、安価で、コンパクトなエアーモータ式バルブ開閉機が実現した。
以下、実施例を示し、本発明を詳細に説明する。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明の全体姿図を示し、図２は本発明に使用するエアーモータ２のローター３と羽根４の姿図を示す。図３はエアーモータ２のローター部の断面を示す。図１において、本発明はエアーモータ式開閉機（以下開閉機と称す）１と操作盤５とからなり、これらは導管群６で接続される。開閉機１はバルブ７の上部に配設されて弁棒１０を介してディスク８を上下させて、バルブ本体９内の流体の流れを制御する
【０００７】
バルブ７を開閉する際に、バルブ７に起因する起動不良がしばしば発生する。この原因としてはディスク８とシート９Ａの錆付き、焼き付き、カジリ、開閉時の熱影響等がある。従来のバルブ開閉機ではこれらの対策として、ハンマーブロー機構の組込みや開トルクを閉トルクより大きく設定する等を実施しているが、動作が一回だけのため確実性が乏しかった。本発明ではこの対策として、バルブ開起動時にエアーモータ用圧縮空気を同一圧力で、開方向へ、開動作が開始するで断続的に供給することによって、ディスク８に適切な衝撃を連続して与えてバルブの開起動を確実に遂行するものである。又、一旦開動作が開始すると自動的に圧縮空気の断続供給を連続供給に切り替えて通常の開閉動作をする。図２に示すようにエアーモータ２のローター３の外周部の溝３Ａに羽根４がスライド可能に収納され、図示されない溝底への圧縮空気供給穴からの圧縮空気によって羽根４は半径方向へ移動する。移動した羽根４の側面に圧縮空気が作用して回転トルクが発生する。図３に示すようにシリンダー６７の空気穴１１から圧縮空気が供給されると、ローター３は時計方向に回転して大半の空気は中間排気口１７から大気へ排気され、残りの圧縮空気は空気穴１２から排気され図４の導管１５を介して開閉制御弁１４の排気口１９に配設してある消音器４９から大気へ排出される。上記の関係を逆にするとローター３は反時計方向へ回転する。尚、開閉機１の内部構造は公知であるので説明は省略する。本発明ではローター３が時計方向へ回転したときバルブ７は開く。
【０００８】
尚、今まで誰も着想に至らなかった同一圧力の圧縮空気を断続供給する開閉方法でバルブの開起動が確実に遂行できる理由は、開閉機１の減速歯車等のバックラッシュによって起動時に僅かの遊び空間ができて、この間でローター３が無負荷で付勢されるために適切な衝撃が発生するからである。もう一つの理由は適切な衝撃を何回も繰り返しているとディスク８が僅かづつ上昇するからである。
【０００９】
図４に本発明の空気配管系統図を示す。圧縮空気源１３から送られた圧縮空気（以下空気と称す）は導管２７、止め弁２５、導管２８、６６、給油器６１、導管２９を経て常態閉鎖型圧力作動式３位置５方弁である開閉制御弁１４へ入り、導管１５又は１６からエアーモータ２へ達してバルブを開閉させる。この場合、導管１５から入るとバルブ７は閉まり、導管１６から入るとバルブ７は開く。導管１５からエアーモータ２に入った空気はローター３を回転させた後、大半は中間排気口１７から排気され、逃げ遅れた空気は導管１６、開閉制御弁１４を介して消音器１９から大気へ排出される。導管１６から空気が入る場合、空気は前記の逆の通路をたどり消音器１８から排出される。尚、開閉制御弁１４は手動操作って操作され、導管２１から空気が送られるとバルブ７は閉じ、導管２２から送られるとバルブ７は開く。
【００１０】
この場合、手動操作弁２０へ導管４７から空気が送られる。導管２１と開閉制御弁１４の圧力作動式アクチェーター１４Ａの途中には圧力作動式２位置５方弁である案内弁２３と導管４２が接続されている。又、導管２２と圧力作動式アクチェーター１４Ｂの途中には圧力作動式２位置３方弁である案内弁５６、シャトル弁５２、導管３８が接続されている。バルブ７が全閉すると常態閉型押し棒作動式２位置３方弁である閉検出弁２４の押し棒２４Ａを図示しない閉検出装置が作動させて導管３０、３１の空気は導管３３、４３、６３、トルク検出弁２６、導管４７を通り案内弁２３を作動させて導管４２の空気を大気へ排出させる。これによって開閉制御弁１４は常態閉位置に戻り、エアーモータ２への空気の供給は停止される。尚、トルク検出弁２６はバルブ７に所定トルクを作用させる図示しないトルクリミターによって作動する。導管４３の空気は導管６８に分岐し、導管６８のは導管４５、６９に分岐する。導管４５の空気は空圧式閉ランプ５８を点灯させ、導管６９の空気はシャトル弁５７、導管４４を通って案内弁５６を供給停止位置に切り替えてバルブ開起動に備える。これでバルブ開操作は終了する。バルブ開操作する場合は手動操作弁２０からの空気は導管２２、３９、案内弁５３、導管３６、案内弁５４、導管３７、シャトル弁５２、導管３８を通って開閉制御弁１４の圧力作動式アクチェーター１４Ｂへ達して開閉制御弁１を開方向位置に切替えて導管２９の空気を導管１６を介してエアーモータ７へ入れる。通常はこれでバルブ７は開くが、ディスク８とバルブシート９Ａとの錆付きや焼き付き等のトラブルがあるとバルブ７は開かない。
【００１１】
この場合、本発明では開方向の供給空気を同一圧力でバルブ７が開動作を開始するまで断続的に供給してこのトラブルを解消した。図４の導管２２は導管３９、６４、６５に分岐している。導管３９の空気は案内弁５３、導管３６、案内弁５４、シャトル弁５２、導管３８を介して開閉制御弁１４の圧力作動アクチェーター１４Ｂに入り、開閉制御弁１４を開方向位置に切替えて導管２９の空気を導管１６へ送るが、前記のバルブ７のトラブルでエアーモータ２が一定時間内に回転しないときは、案内弁５４が空気供給停止位置に切替わり導管３８の空気を大気に排出させて、開閉制御弁１４を空気供給停止位置へ切替える。これによって導管１５、１６の空気は大気へ排出されるため案内弁５４は常態解放位置へ切替わり、導管３６の空気は再び導管３７、シヤトル弁５２、導管３８を介して圧力作動式アクチェーター１４Ｂに入って開閉制御弁１４を開方向位置に切替える。尚、案内弁５４の空気供給停止位置への切替わり時間設定は逆止弁付絞り弁の調整で行なう。これらの動作の繰り返しによってバルブ７のディスク８は適切な衝撃を受けて徐々に上昇して遂に開動作を開始する。この適切な衝撃は減速歯車等のバックラッシュによりエアーモータ２のローター３が無負荷回転して付勢されることによって発生する。これによって開き難いバルブ７を従来のような特別な装置を設けることなく確実に開くことができる。尚、本発明ではエアーモータ２を動力機としているが、電気モータ等の動力機でも同様な効果を発揮することは容易に推察できる。
【００１２】
バルブ７が全開すると開検出弁５０の押し棒５０Ａを図示しない開検出装置が作動させて、開検出弁５０を解放位置に切替えることによって導管３２の空気は導管３４、６０、シャトル弁５７、導管４４を介して案内弁５６に作用して空気供給停止位置に切替えて導管３８、４１の空気を大気へ排出して開閉制御弁１４を空気供給停止位置へ切替えてエアーモータ７への空気を遮断する。尚、導管３４の空気は導管４６にも流れてエアーランプ５９を作動させる。これでバルブ開動作は終了する。尚、図４のＡ部はバルブ開閉機に配設され、Ｂ部は操作盤に配設されている
【００１３】
【発明の効果】
本発明はバルブ開動作起動時にエアーモータへ断続的に同一圧力の空気を供給してバルブのディスクに適切な衝撃を断続的に与えてバルブを確実に開くものである。従って、従来のハンマーブロー機構等のような特別の装置が必要でなく原価面、コンパクト性等でも有利である。又、ハンマーブロー動作は１回だけであるため信頼性が低いが、本発明ではバルブが開動作を開始するまで何回も衝撃を与えてバルブを確実に開くものであり、極めて信頼性の高いエアーモータ式バルブ開閉機である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の全体姿図
【図２】  エアーモータのローターと羽根の姿図
【図３】  エアーモータのローター部の断面図
【図４】  本発明の空気配管系統図
【符号の説明】
１  エアーモータ式バルブ開閉機      ２０  手動操作弁
２  エアーモータ                    ２１、２２  導管
３  ローター                        ２３  案内弁
３Ａ  溝                              ２４  閉検出弁
４  羽根                            ２４Ａ  押し棒
５  操作盤                          ２５  止め弁
６  導管群                          ２６  トルク検出弁
７  バルブ                          ２７、２８、２９、３０  導管
８  ディスク                        ３１、３２、３３、３４  導管
９  バルブ本体                      ３５、３６、３７、３８  導管
９Ａ  シート                          ３９、４０、４１、４２  導管
１０  弁棒                            ４３、４４、４５、４６  導管
１１，１２  空気穴                    ４７  導管
１３  圧縮空気源                      ４８、４９  消音器
１４  開閉制御弁                      ５０  開検出弁
１４Ａ  圧力作動式アクチェーター      ５０Ａ  押し棒
１４Ｂ  圧力作動式アクチェーター        ５１  導管
１５，１６  導管                      ５２  シャトル弁
１７  中間排気口                      ５３  案内弁
１８，１９  排気口                    ５４  案内弁
５５  逆止弁付絞り弁                ６７  シリンダー
５６  案内弁                        ６８  導管
５７  シャトル弁                    ６９  導管
５８  空圧式閉ランプ
５９  空圧式開ランプ
６０  導管
６１  給油器
６２、６３、６４、６５  導管
６６  導管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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