JPH11325261A - インフラートシートの位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インフラートシートの膨張状態および収縮状
態を、インフラートシートの位置を機械的手段により、
確実に検出する。 【解決手段】 基材部７に、弁体シート５に圧接する膨
張位置と離間する収縮位置とにわたって膨張・収縮する
弾性材料からなるインフラートシート６を設け、インフ
ラートシート６の膨張・収縮作用に連動して出退する検
出バー２２を、弁箱２および基材部７を外側から加圧流
体封入空間Ｓに貫通して設け、支持部材２４にインフラ
ートシート６の収縮時における検出バー２２の後退位置
と膨張時における検出バー２２の前進位置を検出する膨
張検出用リミットスイッチ２７および収縮検出用リミッ
トスイッチ２８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブにおける弁
体と弁箱間の密封構造や、密閉扉における扉体と固定部
材間の密封構造において使用するインフラートシートに
係り、膨張時および収縮時におけるシートの位置を検出
するインフラートシートの位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインフラートシートをバルブに適
用した構造を図３〜図５に示す。図３に示すように、バ
ルブ１は弁箱２の内部に弁棒３の軸心廻りに回転する弁
体４を配置しており、弁棒３は弁箱２の内部流路の軸心
に対して傾斜している。弁箱２の内周面には、弁体４の
全閉時において弁体シート５に対応する位置に弁箱シー
トをなすインフラートシート６を設けている。

【０００３】図４に示すように、インフラートシート６
は、弁箱２の内周面に嵌合する環状の基材部７の内周面
上に取付ボルト８で固定し、さらに固定ボルト９により
基材部７に固定する取付シート押さえ１０によって周縁
部を密封保持している。インフラートシート６は、基材
部７との間に空気封入空間Ｓを形成し、基材部７および
弁箱２を貫通する通気孔１１が空気封入空間Ｓに連通し
ており、通気孔１１を通した加圧空気の給気により膨張
して弁体シート５に圧接し、加圧空気の排気により収縮
して弁体シート５から離間する。通気孔１１は弁箱２の
複数箇所に存在し、弁箱２の外周面に各通気孔１１に対
応して口部１２を設けている。

【０００４】図５に示すように、空気封入空間Ｓに対し
て加圧空気を給気および排気する空気圧回路は、１つの
口部１２に連通する給気系１３と、他の口部１２に連通
する排気系１４と、双方の系１３、１４を制御するパイ
ロット系１５と、各系１３、１４、１５に供給する加圧
空気を貯留するタンク１６とを備えている。給気系１３
は、給気する加圧空気の供給・停止を制御する第１空気
操作弁１７と、系内の空気圧を計測する圧力計１７ａを
有しており、排気系１４は、排気する加圧空気の排気・
停止を制御する第２空気操作弁１８を有しており、パイ
ロット系１５は、第１空気操作弁１７へのパイロット圧
を制御する第１電磁弁１９と、第２空気操作弁１８への
パイロット圧を制御する第２電磁弁２０を有している。

【０００５】上記した構成において、弁体４を開作動す
る場合には、弁体４の作動に先立って、第１空気操作弁
１７を閉栓した状態で、第２空気操作弁１８を開栓操作
し、空気封入空間Ｓの加圧空気を排気し、インフラート
シート６を収縮により弁体シート５から離間した状態と
する。この際に、圧力計１７ａによって空気封入空間Ｓ
の圧力を計測し、計測値が下限設定値にまで降圧した時
点で、インフラートシート６の収縮が終了したと判断
し、弁体４の作動を開始する。

【０００６】弁体４を閉作動する場合には、弁体４を全
閉位置まで作動して弁体シート５をインフラートシート
６に対向させ、その後に、第２空気操作弁１８を閉栓操
作するとともに、第１空気操作弁１７を開栓操作し、空
気封入空間Ｓに加圧空気を給気し、インフラートシート
６を膨張により弁体シート５に圧接する。この際に、圧
力計１７ａによって空気封入空間Ｓの圧力を計測し、計
測値が上限設定値にまで昇圧した時点で、インフラート
シート６の膨張が終了したと判断し、第１空気操作弁１
７を閉栓操作する。以上の制御は、第１電磁弁１９およ
び第２電磁弁２０を操作して行なう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成に
おいて、インフラートシート６が膨張状態にあるか、収
縮状態にあるかの判断は、圧力計１７ａで計測する系内
の圧力値を指標として行なっており、圧力計１７ａの出
力信号に基づいて制御装置により第１電磁弁１９および
第２電磁弁２０を制御したり、圧力計１７ａに代えて圧
力スイッチを用いたりしている。

【０００８】ところで、インフラートシート６は、収縮
状態における形状が無負荷の自然状態であるように、ゴ
ム等の弾性材料で形成しており、膨張状態から収縮状態
への移行は、インフラートシート６を構成する弾性材料
の復元力と、弁箱内を流れる被制御流体の圧力に依って
いる。

【０００９】しかし、インフラートシート６は、極めて
低い圧力下（０．１^K）においても膨張状態を維持する
ので、特に収縮作用の完了のタイミングを適時に判断す
ることが難しく、圧力計１７ａで計測する圧力値が収縮
を示す下限設定値にまで降圧しても、インフラートシー
ト６が膨張状態にあるときがあり、特に被制御流体が低
圧流体である場合に起こり易い。このために、インフラ
ートシート６における膨張・収縮の作用とその時の圧力
の関係および圧力スイッチのヒステリシスを考慮する
と、圧力スイッチによってインフラートシート６の膨張
・収縮を検出して適時に第１電磁弁１９および第２電磁
弁２０を制御することは困難であり、圧力スイッチが作
動するからと云って収縮作用が完了したとは限らず、収
縮作用の完了前に弁体４が作動すると、インフラートシ
ート６が破損する問題があった。

【００１０】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、インフラートシートの膨張状態および収縮状態を、
インフラートシートの位置を機械的手段により、確実に
検出することができるインフラートシートの位置検出装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明のインフラートシートの位置検出装置
は、相対向する部材の一方に、他方の部材に圧接する膨
張位置と他方の部材から離間する収縮位置とにわたって
膨張・収縮する弾性材料からなるインフラートシートを
設け、一方の部材とインフラートシートの間に加圧流体
封入空間を形成し、一方の部材に加圧流体封入空間に対
して加圧流体を給気・排気する通気孔を設け、インフラ
ートシートの膨張・収縮作用に連動して出退する検出バ
ーを、一方の部材を背面側から加圧流体封入空間に貫通
して設け、一方の部材の背面側に設けた支持部材に、イ
ンフラートシートの収縮時における検出バーの後退位置
と膨張時における検出バーの前進位置を検出するセンサ
ー手段を設けたものである。

【００１２】また、支持部材に、検出バーをインフラー
トシートの収縮方向に付勢する復帰用弾性部材を設けた
ものである。上記した構成により、相対向する部材間を
密封する場合には、通気孔を通して加圧流体を加圧流体
封入空間に圧入し、この加圧流体の圧力を受けて膨張す
るインフラートシートが他方の部材に圧接する。このと
き、インフラートシートの膨張作用に連動して検出バー
が移動し、インフラートシートが膨張位置に達した時点
で検出バーが前進位置に到達し、このことをセンサー手
段が検出する。

【００１３】次に、部材間の密封を解除する場合には、
通気孔を通して加圧流体を加圧流体封入空間から排気
し、弾性復元力および外部圧を受けて収縮するインフラ
ートシートを他方の部材から離間する。このとき、イン
フラートシートの収縮作用に連動して検出バーが移動
し、インフラートシートが収縮位置に達した時点で検出
バーが後退位置に到達し、このことをセンサー手段が検
出する。

【００１４】したがって、インフラートシートに連動す
る検出バーの移動位置をセンサ手段で検出するので、膨
張時および収縮時におけるインフラートシートの位置を
確実に検出することができる。

【００１５】また、収縮時に検出バーを復帰用弾性部材
によりインフラートシートの収縮方向に付勢することに
よって、検出バーがスムーズに移動する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。先に図３〜図５において説明した
部材と同様の作用を行なうものは同一番号を付して説明
を省略する。図１〜図２において、一方の部材をなす基
材部７に設けたインフラートシート６は、相対向する他
方の部材である弁体４の弁体シート５に圧接する膨張位
置Ｈと、弁体シート５から離間する収縮位置Ｌとにわた
って膨張・収縮し、ゴム等の弾性材料で形成しており、
無負荷の自然状態において収縮状態となる弾性復元力を
有している。

【００１７】弁箱２および基材部７には、加圧流体封入
空間Ｓに対して加圧流体を給気・排気する通気孔１１と
は別途に貫通孔２１を設けており、この貫通孔２１に弁
箱２の外側側から挿通して検出バー２２を設けている。
検出バー２２は、加圧流体封入空間Ｓの内部に位置する
先端がインフラートシート６の内面に接続しており、イ
ンフラートシート６の膨張・収縮作用に連動して軸心方
向に出退する。

【００１８】弁箱２の外側周面には、貫通孔２１に対応
して取付座２３を設けており、取付座２３には支持部材
２４を装着している。支持部材２４は、検出バー２２を
出退自在に保持し、検出バー２２をインフラートシート
６の収縮方向に付勢する復帰用弾性部材である自動復帰
用スプリングバネ２５を備えている。

【００１９】検出バー２２の基端側には位置指示レバー
２６を設けており、支持部材２４にはに係合して作動す
る膨張検出用リミットスイッチ２７と収縮検出用リミッ
トスイッチ２８を設けている。膨張検出用リミットスイ
ッチ２７は、インフラートシート６の膨張時における検
出バー２２の前進位置を検出するセンサ手段をなし、収
縮検出用リミットスイッチ２８はインフラートシート６
の収縮時における検出バー２２の後退位置を検出するセ
ンサー手段をなす。

【００２０】以下、上記した構成における作用を説明す
る。弁体４の開閉操作に先立って行なう加圧流体封入空
間Ｓへの圧力流体の給気および排気操作は、図３〜図５
に示したものと同様であるので説明を省略する。

【００２１】加圧流体封入空間Ｓに加圧流体を給気する
膨張時には、この加圧流体の圧力を受けて膨張するイン
フラートシート６が弁体シート５に圧接する。このと
き、インフラートシート６の膨張作用に連動して検出バ
ー２２が前進移動し、インフラートシート６が膨張位置
Ｈに達した時点で検出バー２２が前進位置に到達し、位
置指示レバー２６が膨張検出用リミットスイッチ２７を
起動する。

【００２２】加圧流体封入空間Ｓの加圧流体を排気する
収縮時には、インフラートシート６が自身の弾性復元
力、自動復帰用スプリングバネ２５の弾性復元力、イン
フラートシート６にとっての外部圧である被制御流体圧
を受けて収縮し、インフラートシート６が弁体シート５
から離間する。このとき、インフラートシート６の収縮
作用に連動して検出バー２２が後進移動し、インフラー
トシート６が収縮位置Ｌに達した時点で検出バー２２が
後退位置に到達し、位置指示レバー２６が収縮検出用リ
ミットスイッチ２８を起動する。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、イ
ンフラートシートの膨張作用および収縮作用に連動して
移動する検出バーが前進位置および後退位置に到達した
ことをセンサー手段で検出することにより、インフラー
トシートが膨張位置および収縮位置に達したことを、機
械的な動作において検知することができ、膨張時および
収縮時におけるインフラートシートの位置を確実に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるインフラートシー
トの位置検出装置を示す断面図である。

【図２】同実施の形態におけるバタフライ弁を示す正面
図である。

【図３】従来のバタフライ弁を示す側面図である。

【図４】従来のインフラートシートの構造を示す断面図
である。

【図５】従来のバタフライ弁の空気圧回路図である。

【符号の説明】

４ 弁体 ５ 弁体シート ６ インフラートシート ７ 基材部 ２１ 貫通孔 ２２ 検出バー ２３ 取付座 ２４ 支持部材 ２５ 自動復帰用スプリングバネ ２６ 位置指示レバー ２７ 膨張検出用リミットスイッチ ２８ 収縮検出用リミットスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向する部材の一方に、他方の部材に
   圧接する膨張位置と他方の部材から離間する収縮位置と
   にわたって膨張・収縮する弾性材料からなるインフラー
   トシートを設け、一方の部材とインフラートシートの間
   に加圧流体封入空間を形成し、インフラートシートの膨
   張・収縮作用に連動して出退する検出バーを、一方の部
   材を背面側から加圧流体封入空間に貫通して設け、一方
   の部材の背面側に設けた支持部材に、インフラートシー
   トの収縮時における検出バーの後退位置と膨張時におけ
   る検出バーの前進位置を検出するセンサー手段を設けた
   ことを特徴とするインフラートシートの位置検出装置。
2. 【請求項２】 支持部材に、検出バーをインフラートシ
   ートの収縮方向に付勢する復帰用弾性部材を設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のインフラートシートの位置
   検出装置。