(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部材が固定され、上記制御部材の少なくとも供給口と排出口とをつなぐ流体パイプを有するインターフェイスユニットからなる加圧流体用の、少なくとも２つの上記制御部材の組み立てシステムであって、上記インターフェイスユニットは、３０°から６０°の角度αを成す少なくとも２つの面を有し、上記各面は上記制御部材のうち少なくとも一つを取付けられるようにしたことを特徴とする組み立てシステム。
【請求項２】
上記制御部材は、食料品コンベアサーキットにおける少なくとも一つのバルブの開閉を制御するソレノイドバルブであることを特徴とする請求項１に記載の組み立てシステム。
【請求項３】
上記インターフェイスユニットの上記面の少なくとも一つが、少なくとも２つの上記制御部材を取付けられるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の組み立てシステム。
【請求項４】
上記角度αは４５°であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の組み立てシステム。
【請求項５】
上記インターフェイスユニットに流入し上記制御部材に供給される上記加圧流体は圧縮空気であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の組み立てシステム。
【請求項６】
上記インターフェイスユニットの上記流体パイプの流入口は、上記各制御部材に対して少なくとも３．３３×１０-3Ｎｍ3 ／ｓの空気流入率を確保するよう設定されていることを特徴とする請求項５に記載の組み立てシステム。
【請求項７】
上記インターフェイスユニットにおける上記流体パイプは、上記制御部材に上記加圧流体の供給を行う一つのパイプネットワークと、上記加圧流体を排出するための別のパイプネットワークを有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の組み立てシステム。
【請求項８】
上記制御部材の供給口と排出口とをつなぐ上記流体パイプ全てにおいて、各流体パイプの流入口または流出口が、上記インターフェイスユニットの底面に設置され、上記底面は上記制御部材を取付ける上記面に対して垂直に設置されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の組み立てシステム。
【請求項９】
上記流体パイプの流入出口の全てが、上記各流入出口の機能向けに設定された封止材を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の組み立てシステム。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れかに記載の上記組み立てシステムを含む装置において、
上記制御部材を含み、
上記制御部材の少なくとも一つを取り付けられるようにされている上記各面は、上記制御部材の少なくとも一つが取り付けられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本来空気圧式の制御部材が固定されるインターフェイスの形をとる、少なくとも２つの加圧流体制御部材の組み立てに関する。本発明の技術分野は、農産品や衛生用品産業で用いられるバルブ用アクチュエータのための制御ユニットの製造である。
【０００２】
【従来の技術】
バルブ用アクチュエータのための制御ユニットは様々な構成要素から成り、電気端末ブロック、検出器、制御規制電子モジュール、制御流体や好ましくは圧縮空気を流したり止めたりすることで選択的にバルブの開閉を行う、ソレノイドバルブや電動式分配バルブといったあらゆる加圧液体制御部材で構成される。これらの制御ユニットは一般的にバルブの上部に直接設置されているが、これはバルブの組み立てを簡潔にし制御パイプの長さを短くするためであり、また、アクチュエータロッドの端部など一部が制御ユニット内に突き出すようなバルブの可動部材の位置を、カムやセンサー機器を用いて監視することを可能にするためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在知られている、ソレノイドバルブなど少なくとも２つの制御部材を収容する必要のあるユニットの場合、これらはブロックの外側に適切に固定されているが、そのサイズ（高さまたは直径）が大きくなるとバルブ全体のサイズが大きくなるという問題が生じ、またソレノイドバルブのサイズが小さくなると、制御流体フロー横断面を損なう問題が生じ、結果的にバルブの開閉スピードに悪影響を与える。
【０００４】
一般的に上記ユニットは円筒形状であり、バルブの本体に繋がるように形成され、その内部には多くの部材が収容されているため利用可能なスペースは制限されている。また、現在では、制御流体の流れを可能にする共有インターフェイス上に設置された２つのソレノイドバルブなど、少なくとも２つの制御部材が必要とされている場合、制御ユニットのサイズを拡大するかソレノイドバルブのサイズを縮小しなければ、バルブをインターフェイスユニットに沿って設置することはできない。多くの場合、組み立ての結果平行六面体に形成されて比較的大きな体積を有するからである。
【０００５】
特に農産品や衛生用品産業向けの、上記のようなバルブアクチュエータ制御ユニットに問題が生じる。このユニットでは、３つ以上でなくとも少なくとも２つのソレノイドバルブなどの制御部材や、電動式の分配バルブや加圧式流体論理部品（空気圧式部品など。ここでは一般的な名称「制御部材」さらに具体的には「ソレノイドバルブ」を使用する。）が内部に収容され、小さなサイズで、外形が円筒形など曲線を有するような少ない体積で、バルブアクチュエータの性能に制御流体の流量率の点で悪影響を与えないようになっている。
【０００６】
本発明では、上記のような問題を解決するために、少なくとも２つの加圧流体制御部材を組み立てるためのシステムが用いられる。このシステムでは、上記流体としてガスさらに圧縮空気を用いるのが好ましく、システムは制御部材が固定され流体フローパイプを含むインターフェイスとして形成される。特に、このパイプは、食料品コンベアサーキットの少なくとも一つのバルブの開閉を動作する制御部材の、少なくとも流入口と流出口とを接続する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の組み立てシステムは、制御部材が固定され、該制御部材の少なくとも供給口と排出口をつなぐ流体パイプ（３，４，７）を有するインターフェイスユニットからなる加圧流体用の、少なくとも２つの制御部材（２）の組み立てシステムであって、該インターフェイスユニット（１）は、３０°から６０°の角度αを成す少なくとも２つの面（１２）を有し、各面は該制御部材（２）のうち少なくとも一つを収容できるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の組み立てシステムは、請求項１の構成に加えて、上記制御部材（２）は、食料品コンベアサーキットにおける少なくとも一つのバルブの開閉を制御するソレノイドバルブであることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の組み立てシステムは、請求項１または２の構成に加えて、上記インターフェイスユニット（１）の面（１２）の少なくとも一つが、少なくとも２つの制御部材（２）を収容できるようになっていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の組み立てシステムは、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、上記角度αは４５°であることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の組み立てシステムは、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、上記インターフェイスユニット（１）に流入し制御部材（２）に供給される流体は圧縮空気であることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の組み立てシステムは、請求項５の構成に加えて、上記インターフェイスユニット（１）の該流体パイプ（３，４，７）の流入部は、各制御部材（２）に対して少なくとも３．３３×１０-3Ｎｍ3 ／ｓの空気流入率を確保するよう設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７の組み立てシステムは、請求項１ないし６の構成に加えて、上記インターフェイスユニット（１）は、該制御部材（２）に供給を行う一つのパイプネットワーク（７）と、該流体を排出するための別のパイプネットワーク（３）を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項８の組み立てシステムは、請求項１ないし７の構成に加えて、上記制御部材（２）の流入口と流出口をつなぐ該流体パイプ（３，４，７）全てが、インターフェイスユニット（１）の底面（１４）に設置され、該底面は制御部材（２）を収容する面（１２）に対して垂直に設置されることを特徴としている。
【００１５】
請求項９の組み立てシステムは、請求項１ないし８の構成に加えて、上記流体パイプ（３，４，７）の入出口全てが、各入出口の機能向けに設定された封止剤を有することを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、少なくとも２つの制御部材をインターフェイスの別々の２つの面に固定し、この面の間の角度を、制御部材を収容する制御ユニットの外形の曲率に対応させることで、制御部材は制御ユニットの外形にできるだけ近く設置されるため占める体積が最小となる。これによって、制御ユニットのサイズを拡大したり制御部材のサイズを縮小することなく、制御ユニット内で他の構成要素のためのスペースを大きく取ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、制御ユニット１７の標準形態に特に適している。制御ユニット１７は、
バルブや、ソレノイドバルブ２への空気圧式接続や、バルブに一体化した電気または電子機能の接続と関連したグランドやコネクターを操作するアクチュエータの上部に直接固定を行う手段を有し、該手段にはユニット１７の部品が固定されている平面状で通常円形である基材１９と、
制御ユニット１７の部品を保護するように基材１９にしっかりと固定されてそれを密閉するように形成され、図２と図７の斜視図でカバーなしの状態で示される、通常円筒形の閉鎖カバーを有する。
【００１８】
本発明の特徴から、この例では円筒形だが、制御ユニットの外形をバルブ１９を操作するアクチュエータ本体の上部の直径とちょうど同じにしてもよい。この外形で決まる内部体積によって、制御ユニットの様々な部品２、１８を、高さ方向に積み上げることなく収容することができる。該部品は、
インターフェイスブロック１と接する、ソレノイドバルブや電動式配電バルブや論理セル（緊急時にオフになるなどのスイッチや本来空気圧式の位置センサーなど）などの制御部材２に加えて、
ロッド１８3 の流出口を妨げない、センサー、制御規制モジュール、電気配線等の電気部品の電気端末ブロックを有する。
【００１９】
添付の図面に示した本発明に基づく、３つのソレノイドバルブ２用の組み立てシステムはインターフェイスユニット１から構成される。インターフェイスユニット１にはソレノイドバルブが固定され、食料品コンベアパイプサーキットに設置されたバルブ１９の開閉を制御するために、流入口と流出口を接続する流体（好ましくは圧縮空気）パイプ３、４、７を有する。
【００２０】
図３では、インターフェイスユニット１の面１２2 の一つが２つのソレノイドバルブ２を収容するために調整され、もう一方の面１２1 は一つのバルブだけを収容し、可動ロッド１８3 が通るノッチ１５を組み込む。
【００２１】
インターフェイスユニット１は、上面１３と底面１４の間に３つの孔９を有しているので、制御ユニット１７の基材１９に固定することができる。
【００２２】
インターフェイスユニット１に固定されたソレノイドバルブ２の末端がユニット１７の曲形と基材１９内で内接するように、ソレノイドバルブ２を収容する２つの別々の面１２は、その間の角度があらかじめ決められた角度αになるよう配置された平面である。従って、インターフェイスユニット１の電極２と制御ユニット１７の各サイズから、角度αは５°以上１７５°以下である。また、好ましくは、この角度は３０°以上６０°以下であり、以下の実施の形態では約４５°となっている。制御部材またはソレノイドバルブ２は、インターフェイスユニット１の向かい合う側面上に１列に並んで配置されている。
【００２３】
制御部材２を支持する面１２の分岐した縁部に接合する表面１６の形は、制御ユニット１７の形同様に、パイプ３、４、７と固定穴９の穴あけを妨げない程度ならどのような形でもよく、例えば平面や曲面、切子面を有した形でもよい。
【００２４】
インターフェイス１の上面１３と底面１４は互いに平行で、制御部材２の固定面１２に対して垂直である。上記面１２は、上面と下面に対して垂直な縁部に沿って角度αで接合でき、また別の面２０に接合できる。面２０は面１２のうち一つに対して垂直になっているのが好ましい。制御部材２もまた、収束／発散面１２上の孔１０1 と１０2 を利用して面１２、上面１３、下面１４に対して垂直に固定される。
【００２５】
インターフェイスユニット１の流体（例えば圧縮空気）パイプ３、４、７に関して、使用圧力が６×１０5 Ｐａ、温度が−４０℃以上１３０℃以下、更に高い相対性湿度の環境において、そのフロー部は、各ソレノイドのバルブ２に対して少なくとも３．３３×１０-3Ｎｍ3 ／ｓの空気流入率を確保する。
【００２６】
一つの流体排出パイプネットワーク３は、図５に示すように、ソレノイドバルブ等制御部材の流出口を、インターフェイス１の下部基材１４上の１つの排気口５に接続する。
【００２７】
１つの供給パイプネットワーク７は、ソレノイドバルブ２等制御部材の全ての圧縮空気供給口を、インターフェイスユニット１の下部面１４上に設置された１つの供給口８に接続する。
【００２８】
これに対し、ソレノイドバルブ１２等の各制御部材はパイプ回路４と接続されている。パイプ回路４は各制御部材と対応しており、インターフェイスユニット１の下部面４に設置された、対応する流出口６から排出する（図６）。
【００２９】
安全のために必要な流体パイプ３、４、７の流入出口における空気圧式の封止は、各入出口の機能に合わせた封止によって確実に行われる。
【００３０】
ソレノイドバルブ等制御部材２の側面において、制御部材を収容する面１２1 と１２2 の上で、ソレノイドバルブ２等の各制御部材の専用ガスケットによって封止が行われる。
【００３１】
制御ユニット１７の基材１９上で、スポットの仕上げ面に収容された一連のＯリングによって封止が行われる。スポット仕上げ面は、インターフェイスユニット１の入出口５、６1 、６2 、８周辺にこの目的のために備えられている。また、封止は専用の境界ガスケットによっても行われる。
【００３２】
従って、制御部材２の供給口と排出口とを接続する流体（例えば圧縮ガスや空気）パイプ３、４、７の入出口全てがインターフェイスユニット１の下部面１４上に設置されているが、１つ以上の放射面に設置されていてもよい。
【００３３】
そのかわり、空気圧式インターフェイスユニットは制御ユニットの基材１９と充分一体化させることができ、例えば１ピース型の組み立てで作成できる。
【００３４】
インターフェイスユニット１の流体パイプが、ユニットの各面から開けられる。よって、ソレノイドバルブなどの制御部材を収容する面１２に近接するパイプは、制御部材と垂直に設置されるのが好ましく、特定のインターフェイスダクトを接続する孔１１1 を形成できる。その外部入出口１１2 は後で塞がれる（図５、６参照）。
【００３５】
インターフェイスユニット１はどんな金属材料で形成してもよく、特に、アルミニウムやプラスチック材料が用いられる。また従来知られている製造法で作成が可能である。
【００３６】
もう一つ本発明の利点として、ソレノイドバルブ等どんな制御部材にもこの組み立てシステムが適応可能であり、さらに制御部材を含む制御ユニット１７は、どの既存のバルブにも適合している。これはバルブに手を加えずに制御ユニットを変更するだけで可能である。
【００３７】
当然本発明は上記の例に限定されず、本発明の範囲において様々な変更が可能である。
【００３８】
以上のように、上記インターフェイスユニットは少なくとも２つの面を有し、その間の角度αは３０°から６０°であり、ある特定の形態では約４５°である。各面は少なくとも１つの制御部材をを収容できるよう設定されている。インターフェイスユニットの少なくとも１つの面はさらに少なくとも２つの制御部材を収容できるよう調整されている。実際に、インターフェイスが収容される制御ユニットの外形の曲線への接線に対して直角となる半径面に、これらの面が設置されている。この曲線が円状で制御ユニットが円筒形になる場合、これらの面は直径面となる。これらの面に接合する他の面も、当然側面上の外形に沿って形成され、面が互いに合致し、さらにもう一方の側面の中央部の外形にも沿って形成されている。従って、これらの面の垂直方向で見た場合、一般的にインターフェイスユニットは三角形となる。
【００３９】
よって、インターフェイスユニット上に少なくとも２つの制御部材を組み立てるための新たなシステムによって、上記の問題を解決することができる。これは、少なくとも２つの制御部材をインターフェイスの別々の２つの面に固定することで可能になる。この面の間の角度は、制御部材を収容する制御ユニットの外形の曲率に対応している。制御部材は外形にできるだけ近く設置されるため占める体積が最小となる。これによって、制御ユニットのサイズを拡大したり制御部材のサイズを縮小することなく、制御ユニット内で他の構成要素のためのスペースを大きく取ることが可能になる。例えば、ソレノイド値のために３．６６×１０-3Ｎｍ3 ／ｓなど最適な圧縮空気流入率を確保することができる。
【００４０】
従って、本発明に従ってソレノイドバルブなど３つの制御部材を組み立てて少なくとも上記の流入率を確保することによって、制御ユニットの大きさを従来に比べて直径高さ共に１３０ｍｍに抑えることができる。従来の制御ユニットは同じ流入率で少なくとも３つのソレノイドバルブを備え、高さは一般的に２３０ｍｍで直径は１８０ｍｍなので、さらに価格が高くなってしまう。大きさを１３０ｍｍに以内に抑えるために、高さと直径の調整に１．５×１０-3Ｎｍ3 ／ｓや１．６６×１０-3Ｎｍ3 ／ｓなど低い流入率のソレノイドバルブを使用する業者もいる。この流入率ではバルブの性能が劣化し、農産品や衛生用品業界の製造工程で現在要求される高速化には対応できない。
【００４１】
他にも本発明の利点を挙げることができるが、上記の内容だけでも充分本発明の新規性や利益が示されているだろう。上記の記載及び添付の図面は、３つのソレノイドバルブ用のシステムである本発明の１つの形態を示すものであるが、本発明はこの形態に限定されない。本発明の範囲内において他の形態も可能である。特に、制御部材をを保持しない面の形を変更したり、図示されたソレノイドバルブを１つ以上の他の制御部材と交換したり、各面に設けられた制御部材の数を例えば２つに増やしたり、各面の制御部材を１つに減らしたりするといった形態が可能である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の組み立てシステムは、以上のように、制御部材が固定され、該制御部材の少なくとも供給口と排出口をつなぐ流体パイプ（３，４，７）を有するインターフェイスユニットからなる加圧流体用の、少なくとも２つの制御部材（２）の組み立てシステムであって、該インターフェイスユニット（１）は、３０°から６０°の角度αを成す少なくとも２つの面（１２）を有し、各面は該制御部材（２）のうち少なくとも一つを収容できるようにした構成である。
【００４３】
それゆえ、少なくとも２つの制御部材をインターフェイスユニットの別々の２つの面に固定し、この面の間の角度を、制御部材を収容する制御ユニットの外形の曲率に対応させることで、制御部材は制御ユニットの外形にできるだけ近く設置されるため占める体積が最小となる。これによって、制御ユニットのサイズを拡大したり制御部材のサイズを縮小することなく、制御ユニット内で他の構成要素のためのスペースを大きく取ることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく組み立てシステムに利用されるインターフェイスユニットを示す斜視図である。
【図２】バルブを操作するアクチュエータを制御する様々な部材を含む制御ユニット、特に本発明に基づく組み立てシステムを含む制御ユニットを示す平面図である。
【図３】２つのソレノイドバルブを備えるために設定された図１に示すインターフェイスユニットの１面を示す、側面と外部を示す図である。
【図４】図１と３に示すインターフェイスユニットを示す底面図である。
【図５】図３に示すインターフェイスユニットのＶ−Ｖ’断面図である。
【図６】図３に示す同インターフェイスユニットのＶＩ−ＶＩ’断面図である。
【図７】図２に示すユニットの、カバーのない状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１          インターフェイスユニット
２          制御部材
３、４、７  流体パイプ
１７          制御ユニット
【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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【図７】
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