JPS5848762B2 - 信号変換装置 - Google Patents
信号変換装置Info
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- JPS5848762B2 JPS5848762B2 JP53032279A JP3227978A JPS5848762B2 JP S5848762 B2 JPS5848762 B2 JP S5848762B2 JP 53032279 A JP53032279 A JP 53032279A JP 3227978 A JP3227978 A JP 3227978A JP S5848762 B2 JPS5848762 B2 JP S5848762B2
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- Japan
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- control
- pressure
- control valve
- opening
- armature
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C4/00—Circuit elements characterised by their special functions
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86582—Pilot-actuated
- Y10T137/86614—Electric
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87169—Supply and exhaust
- Y10T137/87217—Motor
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子装置と圧力媒体装置との間の信号変換装
置であって、旋回接極子及びもどしばねを有する電磁石
装置と、圧力媒体源に接続可能でかつ主弁を操作可能な
前制御弁とを備え、この前制御弁の制御開口と該旋回接
極子が協働するようになっている形式のものに関する。
置であって、旋回接極子及びもどしばねを有する電磁石
装置と、圧力媒体源に接続可能でかつ主弁を操作可能な
前制御弁とを備え、この前制御弁の制御開口と該旋回接
極子が協働するようになっている形式のものに関する。
このような形式の公知の信号変換装置においては、電磁
石装置の非励磁状態でもどしばねの力により旋回接極子
が制御開口を圧力密に閉鎖し、電磁石装置が励磁される
と、これによって生ずる磁界の作用がもどしばねのもど
し力を克服して、制御開口が完全に開かれるようになっ
ている。
石装置の非励磁状態でもどしばねの力により旋回接極子
が制御開口を圧力密に閉鎖し、電磁石装置が励磁される
と、これによって生ずる磁界の作用がもどしばねのもど
し力を克服して、制御開口が完全に開かれるようになっ
ている。
つまりこの公知の信号変換装置においては、電磁石装置
が励磁されることによってはじめて制御開口が開かれ、
これにより生じた圧力変化により前制御弁を介して主弁
が操作される。
が励磁されることによってはじめて制御開口が開かれ、
これにより生じた圧力変化により前制御弁を介して主弁
が操作される。
制御開口に対する閉鎖力を克服するためには、強い励磁
電流を電磁石装置に供給しなければならない。
電流を電磁石装置に供給しなければならない。
要するに電磁石装置の消費電力は少なくとも1ワット以
上、普通は5〜9ワットであり、したがって例えば小型
計算機のような電子回路によって電磁石装置を制御する
場合に、制御出力信号を電子的に著しく増幅しなければ
ならない。
上、普通は5〜9ワットであり、したがって例えば小型
計算機のような電子回路によって電磁石装置を制御する
場合に、制御出力信号を電子的に著しく増幅しなければ
ならない。
このための増幅回路が高価であることは別としても、制
御出力信号をこのように増幅する場合には種類の問題が
生じる=1 増幅回路のすべての素子が導通の瞬間に電
圧データ及び電流データを確実に供給されるようにしな
ければならず、このため定常状態で必要なよりも著しく
大きな電力を調節しながら供給する必要がある。
御出力信号をこのように増幅する場合には種類の問題が
生じる=1 増幅回路のすべての素子が導通の瞬間に電
圧データ及び電流データを確実に供給されるようにしな
ければならず、このため定常状態で必要なよりも著しく
大きな電力を調節しながら供給する必要がある。
2 種種の素子の間の相関作用を避けなければならず、
このためにも大きな電力が必要である。
このためにも大きな電力が必要である。
3 電磁石装置のしゃ断の際に生ずる大きな逆電圧を導
出し、かつ同時に切り替え動作をじん速に終了させるた
めに、複雑な手段を講じなければならない。
出し、かつ同時に切り替え動作をじん速に終了させるた
めに、複雑な手段を講じなければならない。
これらの問題を解決するために、増幅のための費用が純
粋な電子的信号処理の費用よりも高価になり、このこと
がこのような信号変換装置の使用に対する障害となって
いる。
粋な電子的信号処理の費用よりも高価になり、このこと
がこのような信号変換装置の使用に対する障害となって
いる。
制御出力信号を電子的に増幅することなしに前制御弁を
制御し得るようにするために、小さな出力信号をアナロ
グ制御して空気圧力変化を生せしめることが既に提案さ
れている。
制御し得るようにするために、小さな出力信号をアナロ
グ制御して空気圧力変化を生せしめることが既に提案さ
れている。
しかしながらこの場合、補助系統の充てんスペースがか
なり大きいことと、ノズル寸法が必然的に極めて小さく
なることに基づいて、切り替え時間が極めて長くなる。
なり大きいことと、ノズル寸法が必然的に極めて小さく
なることに基づいて、切り替え時間が極めて長くなる。
したがって空気力式制御系統が制御命令よりも著しく遅
れて操作されるため、小型計算機若しくは電子的なプロ
グラム制御装置には使用することができない。
れて操作されるため、小型計算機若しくは電子的なプロ
グラム制御装置には使用することができない。
そこで本発明の目的は、最初に述べた形式の信号変換装
置を改良して、著しい遅れなしに電子信号を空気力信号
に変換し得るようにし、しかも、小型計算機やマイクロ
処理機・小型電子装置などから直接に空気力信号を取り
出し得るようにすることである。
置を改良して、著しい遅れなしに電子信号を空気力信号
に変換し得るようにし、しかも、小型計算機やマイクロ
処理機・小型電子装置などから直接に空気力信号を取り
出し得るようにすることである。
この目的を達成するために本発明の構成では、前制御弁
と圧力空気供給孔との間に第1の絞り装置が設けられ、
かつ制御開口のところに、旋回接極子により制御可能な
第2の絞り装置が設けられており、電磁石装置の非励磁
状態で旋回接極子が第2の絞り装置に作用させる力によ
って、供給圧力とは無関係なコンスタントな制御圧力が
生ぜしめられるようにした。
と圧力空気供給孔との間に第1の絞り装置が設けられ、
かつ制御開口のところに、旋回接極子により制御可能な
第2の絞り装置が設けられており、電磁石装置の非励磁
状態で旋回接極子が第2の絞り装置に作用させる力によ
って、供給圧力とは無関係なコンスタントな制御圧力が
生ぜしめられるようにした。
要するに本発明による信号変換装置においては、排出空
気流ではなしに供給空気流、つまり両方の絞り装置の間
の空気圧力が制御されるのである。
気流ではなしに供給空気流、つまり両方の絞り装置の間
の空気圧力が制御されるのである。
公知の信号変換装置と異なって、旋回接極子と前制御弁
とは単に2路制御だけを行うのではなく、前制御弁と接
続している室内の圧力をも制御するのである。
とは単に2路制御だけを行うのではなく、前制御弁と接
続している室内の圧力をも制御するのである。
要するに旋回接極子と第2の絞り装置とは簡単なアナロ
グ圧力調節機構を構成しており、これにより旋回接極子
の閉鎖力ひいては開放磁力を供給圧力とは無関係な値に
制限することができる。
グ圧力調節機構を構成しており、これにより旋回接極子
の閉鎖力ひいては開放磁力を供給圧力とは無関係な値に
制限することができる。
つまり極めて小さな電力を電磁石装置に供給するだけで
旋回接極子を動かすことができる。
旋回接極子を動かすことができる。
この場合本発明によれば、第2の絞り装置がいくぶんか
開かれているような終端位置(休止位置)で旋回接極子
が安定して保持されるように制御圧力を調整することが
できる。
開かれているような終端位置(休止位置)で旋回接極子
が安定して保持されるように制御圧力を調整することが
できる。
普通の圧力空気源の圧力はほぼ2〜10バールの範囲内
で変動するけれども、本発明による信号変換装置におい
ては制御圧力は例えば2バールのコンスタントな値に維
持することができる。
で変動するけれども、本発明による信号変換装置におい
ては制御圧力は例えば2バールのコンスタントな値に維
持することができる。
したがって電磁石装置の励磁によって生ずる磁力は、も
どしばねの力と制御圧力との常にコンスタントな差を克
服するだけでよい。
どしばねの力と制御圧力との常にコンスタントな差を克
服するだけでよい。
つまり消費電力がわずかになるだけでなしに、切り替え
時間も著しく短縮される。
時間も著しく短縮される。
本発明による信号変換装置においては、電磁石装置を制
御するのにほぼ0.1ワットの電力で十分である。
御するのにほぼ0.1ワットの電力で十分である。
したがって電磁石装置の逆電圧の値も極めて小さく、従
来よりも少なくとも20%減少する。
来よりも少なくとも20%減少する。
更に切り替え速度が従来の場合のほぼ2〜3倍にもなり
、小型計算機やマイクロ処理装置・小型電子装置などの
高速度の制御命令を十分に処理することができる。
、小型計算機やマイクロ処理装置・小型電子装置などの
高速度の制御命令を十分に処理することができる。
本発明の1実施態様では、制御機構は2段構成となって
いて、ダイヤフラムを備えている第1の前制御弁がやは
りダイヤフラムを備えている第2の前制御弁に作用し、
この第2の前制御弁が主制御弁と協働する。
いて、ダイヤフラムを備えている第1の前制御弁がやは
りダイヤフラムを備えている第2の前制御弁に作用し、
この第2の前制御弁が主制御弁と協働する。
これにより制御空気力が著しく増幅されて、切り替え時
間が更に短縮される。
間が更に短縮される。
コンスタントな制御圧力を使用して、並列的な複数の制
御弁装置を制御することができる。
御弁装置を制御することができる。
第2の制御弁装置は第1の制御弁装置とは逆向きに制御
することができる。
することができる。
このためには両方の制御弁装置のそれぞれ第1の前制御
弁のダイヤプラムの互いに逆の面にコンスタントな制御
圧力を作用させればよい。
弁のダイヤプラムの互いに逆の面にコンスタントな制御
圧力を作用させればよい。
もちろん同じ向きに制御することも可能である。
以下においては、図面に示した実施例を参照しながら本
発明の構成を具体的に説明する。
発明の構成を具体的に説明する。
図示の信号変換装置11は、例えば小型計算機やマイク
ロ処理装置・小型電子装置などのような電子装置ユニッ
トの電気信号を単数又は複数の制御弁装置12・13に
対する制御空気力信号に変換するものである。
ロ処理装置・小型電子装置などのような電子装置ユニッ
トの電気信号を単数又は複数の制御弁装置12・13に
対する制御空気力信号に変換するものである。
制御弁装置は圧力媒体装置を操作する。
この場合信号変換装置11は、例えば0.1〜0.15
ワットの電子装置出力信号を直接に、つまり電気的に増
幅することなしに、十分な大きさ及び周波数の制御空気
力信号に変換する。
ワットの電子装置出力信号を直接に、つまり電気的に増
幅することなしに、十分な大きさ及び周波数の制御空気
力信号に変換する。
本発明による信号変換装置11はケーシング14を有し
ており、該ケーシング14内には、2つの制御弁装置1
2及び13が互いに平行かつ並列に設けられている。
ており、該ケーシング14内には、2つの制御弁装置1
2及び13が互いに平行かつ並列に設けられている。
中間プレート15及びシール部材20を介してケーシン
グ14に気密に固定されているカバープレート16上に
電磁石装置17が設けられており、その旋回接極子18
は、信号変換装置11の制御開口19と協働して、アナ
ログ圧力調節を行う。
グ14に気密に固定されているカバープレート16上に
電磁石装置17が設けられており、その旋回接極子18
は、信号変換装置11の制御開口19と協働して、アナ
ログ圧力調節を行う。
ケーシング14は、ニップル22を備えている接続プレ
ート21上にシール部材23を介して気密に固定されて
いる。
ート21上にシール部材23を介して気密に固定されて
いる。
ケーシング14は、互いに平行に配置されている軸方向
の2つの孔26及び27を有しており、これらの孔内に
制御弁装置12及び13がそう人されている。
の2つの孔26及び27を有しており、これらの孔内に
制御弁装置12及び13がそう人されている。
第1図では、制御弁装置の第1の前制御弁28・28′
の構造だけが示されており、制御弁ユニット29・29
′は概略的に示されているに過ぎない。
の構造だけが示されており、制御弁ユニット29・29
′は概略的に示されているに過ぎない。
制御弁ユニット29・29’の構造は第2図に示されて
いる。
いる。
ところで両方の孔26・27の間には、制御圧力空気の
ための軸方向の供給孔31が形成されており、該供給孔
31は、接続プレート21側の端部をケーシング14の
横孔32に接続されており、該横孔32は両端部を球3
3によってシールされていて、両方の孔26及び27に
も接続している。
ための軸方向の供給孔31が形成されており、該供給孔
31は、接続プレート21側の端部をケーシング14の
横孔32に接続されており、該横孔32は両端部を球3
3によってシールされていて、両方の孔26及び27に
も接続している。
供給孔31は、接続プレート21の圧力ニツプルPと接
続されている端部とは逆の端部を拡大されていて、この
拡大部内に第1の絞り装置34がそう人されている。
続されている端部とは逆の端部を拡大されていて、この
拡大部内に第1の絞り装置34がそう人されている。
絞り装置34は、互いに平行な2つの絞り孔36・31
を有していて、これらの絞り孔は圧力室E若しくはFに
接続している。
を有していて、これらの絞り孔は圧力室E若しくはFに
接続している。
第2の圧力室Fの出口絞り孔41は、ケーシング14の
側縁近くに形或されている軸方向の孔38内にそう人さ
れた絞り部材39によって形成されている。
側縁近くに形或されている軸方向の孔38内にそう人さ
れた絞り部材39によって形成されている。
孔38は、接続プレート21に設けられた常に開いてい
るもどし導管のニツプルZ、に接続通路(図示せず)を
介して接続されている。
るもどし導管のニツプルZ、に接続通路(図示せず)を
介して接続されている。
シール部材20及び中間プレート15に形成されている
接続孔及び接続みぞ42〜47は圧力室E及びFの一部
をなし、絞り孔37及び41若しくは36を制御開口1
9に接続している。
接続孔及び接続みぞ42〜47は圧力室E及びFの一部
をなし、絞り孔37及び41若しくは36を制御開口1
9に接続している。
第1の前制御弁28・28′は互いに同じように構成さ
れていて、所属の孔26・27内で気密にかつ移動不能
に保持されている弁ケーシング48を有しており、該弁
ケーシング48内にはカバー49によってダイヤフラム
51がその外縁部を締め込れていて、ダイヤフラム51
の中央部が軸方向で往復に運動し得るようになっている
。
れていて、所属の孔26・27内で気密にかつ移動不能
に保持されている弁ケーシング48を有しており、該弁
ケーシング48内にはカバー49によってダイヤフラム
51がその外縁部を締め込れていて、ダイヤフラム51
の中央部が軸方向で往復に運動し得るようになっている
。
ダイヤフラム51のこの中央部にはプランジャ53のつ
ば52が固定されており、該プランジャ53は弁ケーシ
ング48の軸方向の孔54を気密に貫通していて、後続
の制御弁ユニット29若しくは29’と協働する。
ば52が固定されており、該プランジャ53は弁ケーシ
ング48の軸方向の孔54を気密に貫通していて、後続
の制御弁ユニット29若しくは29’と協働する。
更に前制御弁28・28′は、つば52の上端部と向き
合う軸方向の孔56・56′をカバー49内に、かつつ
ば52の下端部のところに位置している半径方向の孔5
T・57′を弁ケーシング48内に有している。
合う軸方向の孔56・56′をカバー49内に、かつつ
ば52の下端部のところに位置している半径方向の孔5
T・57′を弁ケーシング48内に有している。
両方の前制御弁28・28′はその負荷方向が異なって
いるに過ぎない。
いるに過ぎない。
すなわち前制御弁28は、軸方向の孔56を圧力室Eに
、かつ半径方向の孔51を圧力室Fに接続されているの
に対し、前制御弁28′は、軸方向の孔56′を圧力室
Fに、かつ半径方向の孔57′を圧力室Eに接続されて
いる。
、かつ半径方向の孔51を圧力室Fに接続されているの
に対し、前制御弁28′は、軸方向の孔56′を圧力室
Fに、かつ半径方向の孔57′を圧力室Eに接続されて
いる。
なお符号R−Sは圧力媒体用の排出ニツプルであり、符
号A−Bは圧力媒体用の供給ニップルである。
号A−Bは圧力媒体用の供給ニップルである。
ところで電磁石装置17について説明すると、制御弁装
置12とほぼ向き合う箇所でカバープレート16に、上
方に向かって開いている袋ねじ孔61が形威されており
、該袋ねじ孔61内にはねじボルト62がねじ込まれて
いて、電磁石装置17の軟鉄心63が該ねじボルト62
に差しはめられている。
置12とほぼ向き合う箇所でカバープレート16に、上
方に向かって開いている袋ねじ孔61が形威されており
、該袋ねじ孔61内にはねじボルト62がねじ込まれて
いて、電磁石装置17の軟鉄心63が該ねじボルト62
に差しはめられている。
軟鉄心63は巻線66により取り囲まれている。
電磁石装置17全体は、ねじボルト62にねじはめられ
たナット67と、カバープレート16の切り欠き部にそ
う人されたリング形の支持部材68とによって固定され
ている。
たナット67と、カバープレート16の切り欠き部にそ
う人されたリング形の支持部材68とによって固定され
ている。
支持部材68の輪郭内で袋ねじ孔61の両側に、カバー
プレート16を貫通している互いに平行な2つの孔71
・72が設けられている。
プレート16を貫通している互いに平行な2つの孔71
・72が設けられている。
圧力室Eに接続している一方の小径の孔71内には制御
可能な第2の絞り装置74のノズル部材γ3が気密には
め込まれており、その制御開口19は弁制御球78のた
めの座面77を備えており、弁制御球78は孔71内で
案内されている。
可能な第2の絞り装置74のノズル部材γ3が気密には
め込まれており、その制御開口19は弁制御球78のた
めの座面77を備えており、弁制御球78は孔71内で
案内されている。
孔71の壁面とノズル部材73の上端部との間の上方に
向かって開いている環状室79のところで、孔71に横
孔80が開口しており、この横孔80は、常に開いてい
るもどし導管のためのニツプルZ2に接続している。
向かって開いている環状室79のところで、孔71に横
孔80が開口しており、この横孔80は、常に開いてい
るもどし導管のためのニツプルZ2に接続している。
弁制御球78上には、電磁石装置17が励磁されていな
い状態で旋回接極子18の自由端部が支えられ、旋回接
極子の旋回軸線76を形威している端部は、孔72内に
突入しているほぼ鉛直のピン81に固定されている。
い状態で旋回接極子18の自由端部が支えられ、旋回接
極子の旋回軸線76を形威している端部は、孔72内に
突入しているほぼ鉛直のピン81に固定されている。
旋回接極子18のピン81を備えた端部は電磁石装置1
7に常に接触している。
7に常に接触している。
旋回接極子18はその自由端部に向かって、電磁石装置
17の磁極而82に対して鋭角で傾斜しており、これに
より形成されているエアギャップの最大寸法はほぼ2關
程度である。
17の磁極而82に対して鋭角で傾斜しており、これに
より形成されているエアギャップの最大寸法はほぼ2關
程度である。
孔72内に突入しているピン81のほぼ中間部は直径を
小さくされていて、この箇所にもとしばね84が係合し
ており、このもどしばね84は、孔72に対して直角な
孔85内に収容されていて、その他方の端部を、孔85
を貫通するピン86に固定されている。
小さくされていて、この箇所にもとしばね84が係合し
ており、このもどしばね84は、孔72に対して直角な
孔85内に収容されていて、その他方の端部を、孔85
を貫通するピン86に固定されている。
このピン86は、孔85に対して平行な孔87内にわず
かに突出しており、該孔87は、カバープレート16の
側面に開口している。
かに突出しており、該孔87は、カバープレート16の
側面に開口している。
ピン86には、押しばね89の作用で操作ノブ88が支
えられている。
えられている。
操作ノブ88の端部は孔72内に、それもピン81の下
端部のところで、突入している。
端部のところで、突入している。
したがって操作ノブ88を適当な工具で押すと、もどし
ばね84の作用に抗して旋回接極子18を手動操作して
、矢印Cで示すように上方の磁極而82に向かって旋回
接極子18を旋回させることができる。
ばね84の作用に抗して旋回接極子18を手動操作して
、矢印Cで示すように上方の磁極而82に向かって旋回
接極子18を旋回させることができる。
この旋回運動は本来は、電磁石装置17を励磁すること
によって行われる。
によって行われる。
図示の信号変換装置11の作用は次のとおりである。
信号変換装置11が圧カニップルPを介して圧力空気源
に接続されると、ほぼ2〜10バールの圧力空気が、供
給孔31及び両方の絞り孔36・37を通って圧力室E
及びF内に流れる。
に接続されると、ほぼ2〜10バールの圧力空気が、供
給孔31及び両方の絞り孔36・37を通って圧力室E
及びF内に流れる。
圧力室Fの端部は固定の出口絞り孔41を備えているの
で、圧力室F内には、圧力空気源の供給圧力に応じたほ
ぼコンスタントな圧力が生じる。
で、圧力室F内には、圧力空気源の供給圧力に応じたほ
ぼコンスタントな圧力が生じる。
これに対し圧力室E内には供給圧力には無関係にコンス
タントな制御圧力が生じる。
タントな制御圧力が生じる。
なぜなら旋回接極子18と、そのもどしばね84と、弁
制御球78及び制御開口19により形成されている絞り
装置74とがアナログ圧力調節機構を構成しているから
である。
制御球78及び制御開口19により形成されている絞り
装置74とがアナログ圧力調節機構を構成しているから
である。
この場合旋回接極子18の重量ともとしばね84のばね
力とを適当に選定して、圧力室E内に制御圧力空気が供
給されると、弁制御球78がその座而77からいくぶん
か押し離されて、圧力空気の一部が制御開口19から流
出して、ニツプルZ2を経てもどし導管内に流れるよう
にしてある。
力とを適当に選定して、圧力室E内に制御圧力空気が供
給されると、弁制御球78がその座而77からいくぶん
か押し離されて、圧力空気の一部が制御開口19から流
出して、ニツプルZ2を経てもどし導管内に流れるよう
にしてある。
圧力空気源のそのつどの圧力に応じて、弁制御球78が
その座面から押し離される程度が変化するので、圧力室
E内には常にコンスタントな圧力が維持される。
その座面から押し離される程度が変化するので、圧力室
E内には常にコンスタントな圧力が維持される。
つまり、もどしはね84のばね力とコンスタントな制御
空気圧力との差を克服するためには極めてわずかな磁力
しか必要でない。
空気圧力との差を克服するためには極めてわずかな磁力
しか必要でない。
したがって電磁石装置17を制御するためにはほぼ0,
1ワット、最大でも0.15ワットの信号しか必要でな
い。
1ワット、最大でも0.15ワットの信号しか必要でな
い。
コンスタントな制御圧力を維持するために旋回接極子1
8を休止状態でいわば浮遊状態にしておくことによって
、制御電力が著しくわずかになるだけでなしに、切り替
え速度が極めて大きくなる。
8を休止状態でいわば浮遊状態にしておくことによって
、制御電力が著しくわずかになるだけでなしに、切り替
え速度が極めて大きくなる。
なぜなら制御開口17のところで圧力空気が常に流動状
態にあるからである。
態にあるからである。
要するに電磁石装置17が励磁されていない場合には、
制御弁装置12の第1の前制御弁28において、圧力室
E内にはコンスタントな制御圧力が作用しており、圧力
室F内には、図示の実施例の場合制御圧力のほぼ1/3
の圧力が存在している。
制御弁装置12の第1の前制御弁28において、圧力室
E内にはコンスタントな制御圧力が作用しており、圧力
室F内には、図示の実施例の場合制御圧力のほぼ1/3
の圧力が存在している。
このようにして第1図に示すように、休止状態では、第
1の前制御弁28のダイヤフラム51は下方に押されて
いて、そのプランジャ53が制御弁ユニット29を開い
ている。
1の前制御弁28のダイヤフラム51は下方に押されて
いて、そのプランジャ53が制御弁ユニット29を開い
ている。
これに対し並列の制御弁装置13の第1の前制御弁28
′には休止状態で逆向きの圧力が作用しており、ダイヤ
フラム51は、下側の大きな制御圧力により押し上げら
れていて、プランジャ53が制御弁ユニット29′を閉
じている。
′には休止状態で逆向きの圧力が作用しており、ダイヤ
フラム51は、下側の大きな制御圧力により押し上げら
れていて、プランジャ53が制御弁ユニット29′を閉
じている。
この状態は第2図に示されている。
ところで電子信号によって電磁石装置11が励磁される
と、旋回接極子18が矢印Cの方向に引き付けられ、弁
制御球78が制御開口17を完全に開放する。
と、旋回接極子18が矢印Cの方向に引き付けられ、弁
制御球78が制御開口17を完全に開放する。
これにより、圧力室E内をゆっくりと流れていた圧力空
気が制御開口76から急速に流出し、圧力室E内の圧力
が圧力室E内の圧力よりも小さくなる。
気が制御開口76から急速に流出し、圧力室E内の圧力
が圧力室E内の圧力よりも小さくなる。
したがって第1の前制御弁28のダイヤフラム51が上
方に押されると同時に、第1の前制御弁28′のダイヤ
フラム51が下方に動かされ、両方の前制御弁において
互いに逆向きの切り替え動作が行われる。
方に押されると同時に、第1の前制御弁28′のダイヤ
フラム51が下方に動かされ、両方の前制御弁において
互いに逆向きの切り替え動作が行われる。
制御弁ユニット29・29′における切り替え動作も互
いに逆向きに行われる。
いに逆向きに行われる。
もちろん制御弁装置を3つ以上並列に設けておくこと、
並びに制御弁装置をすべて同じ向きに制御することも可
能である。
並びに制御弁装置をすべて同じ向きに制御することも可
能である。
第1の前制御弁28・28′により操作される制御弁ユ
ニット29・29′(第2図)は、第2の前制御弁12
3と主制御弁とを有している。
ニット29・29′(第2図)は、第2の前制御弁12
3と主制御弁とを有している。
このようにして前制御が2段階で行われるので、制御信
号が空気力で増幅され、切り替え動作が大きな速度で確
実に行われる。
号が空気力で増幅され、切り替え動作が大きな速度で確
実に行われる。
制御弁ユニット29及び29′は多方弁として同じよう
に構成されていて、孔26・27内に気密にはめ込まれ
ている。
に構成されていて、孔26・27内に気密にはめ込まれ
ている。
制御弁ユニット29・29′は、第2図で見て下方から
上方に向かって、第1のリング116と、弾性的なスポ
ーク部分を備えたホイール状部分117と、第2のリン
グ118と、円板状のカバー119とを有している。
上方に向かって、第1のリング116と、弾性的なスポ
ーク部分を備えたホイール状部分117と、第2のリン
グ118と、円板状のカバー119とを有している。
これらの部材の内部に同軸的に、主弁室122内の主弁
体121と、制御弁室124内の前制御弁123と、ダ
イヤフラム126とが配置されており、該ダイヤフラム
126は主弁室122と制御弁室124とを気密に隔て
ている。
体121と、制御弁室124内の前制御弁123と、ダ
イヤフラム126とが配置されており、該ダイヤフラム
126は主弁室122と制御弁室124とを気密に隔て
ている。
更に軸方向の圧力開口127と、同心的な作業開口12
8と、半径方向の主排出開口129と、軸方向の制御排
出開口130とが設けられている。
8と、半径方向の主排出開口129と、軸方向の制御排
出開口130とが設けられている。
軸方向の圧力開口127は主弁室122内に開口してお
り、該主弁室122は部分的にリング116の内部に位
置している。
り、該主弁室122は部分的にリング116の内部に位
置している。
リング116は、主弁室122に向いた端面内縁部に、
圧力開口127を同心的に取り囲んでいるテーパ状の第
1の座而132を有しており、主弁体121のシール面
133が該座面132と協働する。
圧力開口127を同心的に取り囲んでいるテーパ状の第
1の座而132を有しており、主弁体121のシール面
133が該座面132と協働する。
作業開口128はリング116に、圧力開口127を取
り囲んで等間隔で形成されている。
り囲んで等間隔で形成されている。
全体として弾性的な合成樹脂から戒っているホイール状
部分117のリム136は両方のリング116と118
との間に締め込まれている。
部分117のリム136は両方のリング116と118
との間に締め込まれている。
ハブ138は、主弁体121の下方の端部139をたき
囲んでいて、前記のシール面133を形成している。
囲んでいて、前記のシール面133を形成している。
更にハブ138は、シール面133とは逆の側の端面に
シール面142を有しており、第2のリング118に形
成されている第2の座面143と該シール面142が協
働する。
シール面142を有しており、第2のリング118に形
成されている第2の座面143と該シール面142が協
働する。
更にハブ138には、圧力開口127の直径よりも小さ
くかつ主弁体121の孔146の直径よりも大きい直径
を有している軸方向の孔144が形威されている。
くかつ主弁体121の孔146の直径よりも大きい直径
を有している軸方向の孔144が形威されている。
孔146は、圧力開口127と制御弁室124との間の
接続通路147の一部を形成している。
接続通路147の一部を形成している。
前記の直径差に基づいて、ハブ138及び端部139に
は圧力媒体の作用を受けるリング状の端面が形成されて
いる。
は圧力媒体の作用を受けるリング状の端面が形成されて
いる。
第2のリング118の中央部には半径方向の主排出開口
129が等間隔で形成されており、これらの主排出開口
129と作業開口128とは主弁体121によって接続
・しゃ断される。
129が等間隔で形成されており、これらの主排出開口
129と作業開口128とは主弁体121によって接続
・しゃ断される。
第2のリング118の上面にはダイヤフラム126が取
り付けられており、該ダイヤフラム126の中央部は主
弁体121を保持している。
り付けられており、該ダイヤフラム126の中央部は主
弁体121を保持している。
適当な弾性合或樹脂より成るこのダイヤフラム126は
主弁体121をいわば浮遊状態に懸架している。
主弁体121をいわば浮遊状態に懸架している。
制御弁室124とは逆の側のダイヤフラム126の面に
はスリーブ154の端而が接触しており、該スリーブ1
24は主弁体121と係合結合している。
はスリーブ154の端而が接触しており、該スリーブ1
24は主弁体121と係合結合している。
第2のリング118上に載着されているカバー119は
軸方向の制御排出開口130を有している。
軸方向の制御排出開口130を有している。
カバー119の付加部156はダイヤフラム126の外
縁部を軸方向で固定しており、主弁体121が図示され
ていない他方の終端位置に切り替えられると、ダイヤフ
ラム126が、付加部156の大きな面で支えられる。
縁部を軸方向で固定しており、主弁体121が図示され
ていない他方の終端位置に切り替えられると、ダイヤフ
ラム126が、付加部156の大きな面で支えられる。
カバー119とダイヤフラム126との間に形成されて
いる制御弁室124は、カバー119内に形成されかつ
制御排出開口130と接続されている軸方向にテーパ状
の切り欠き部157を有している。
いる制御弁室124は、カバー119内に形成されかつ
制御排出開口130と接続されている軸方向にテーパ状
の切り欠き部157を有している。
この切り欠き部内で、球として構或された前制御弁12
3が半径方向のリブにより案内されている。
3が半径方向のリブにより案内されている。
この第2の前制御弁123は、第1の前制御弁28・2
8′のプランジャ53によって操作される。
8′のプランジャ53によって操作される。
第2図に示した状態では前制御弁123は制御排出開口
130を閉鎖しているが、制御弁室124内に突出して
いる小管161の端部の座面159に前制御弁123が
支えられる状態に切り替えることもできる。
130を閉鎖しているが、制御弁室124内に突出して
いる小管161の端部の座面159に前制御弁123が
支えられる状態に切り替えることもできる。
小管161の軸方向の孔は主弁体121の孔146と接
続していて、やはり接続通路147の一部をなしている
。
続していて、やはり接続通路147の一部をなしている
。
押しばね168によって小管161は、カバー119の
リブにより形成されているストツパ164に押し付けら
れている。
リブにより形成されているストツパ164に押し付けら
れている。
したがって他方の終端位置への切り替えが行われる前は
小管161の座面159は、前制御弁123に対する一
定の相対位置に保たれており、他方の終端位置への切り
替えの際に主弁体121は大きなストロークを行うこと
ができる。
小管161の座面159は、前制御弁123に対する一
定の相対位置に保たれており、他方の終端位置への切り
替えの際に主弁体121は大きなストロークを行うこと
ができる。
小管161の座面159と前制御弁123のシール面と
の遊び間隔は例えば60〜100ミクロン程度の極めて
小さな値にすることができ、プランジャ53の切り替え
ストロークも極めて小さくすることができる。
の遊び間隔は例えば60〜100ミクロン程度の極めて
小さな値にすることができ、プランジャ53の切り替え
ストロークも極めて小さくすることができる。
多方弁として構成されている制御弁ユニット29・29
′の作用は次のとおりである。
′の作用は次のとおりである。
主弁体121が図示の終端位置にある場合、圧力開口1
27(圧カニツプルP)と作業開口128(供給ニツプ
ルA若しくはB)との接続がしゃ断されており、作業開
口128は主排出開口129(排出ニツプルR若しくは
S)に接続されている。
27(圧カニツプルP)と作業開口128(供給ニツプ
ルA若しくはB)との接続がしゃ断されており、作業開
口128は主排出開口129(排出ニツプルR若しくは
S)に接続されている。
更に圧力開口127と接続している接続通路147は制
御弁室124に接続されており、したがって前制御弁1
23は圧力空気によって制御排出開口130に押し付け
られて、これを閉じており、制御弁室124内には圧力
が作用している。
御弁室124に接続されており、したがって前制御弁1
23は圧力空気によって制御排出開口130に押し付け
られて、これを閉じており、制御弁室124内には圧力
が作用している。
制御弁室124に向いたダイヤフラム126の圧力作用
面は圧力開口127に向いた主弁体121の圧力作用面
よりも大きいので、主弁体121は、この一方の終端位
置に保たれる。
面は圧力開口127に向いた主弁体121の圧力作用面
よりも大きいので、主弁体121は、この一方の終端位
置に保たれる。
ところで前制御弁123力j1第1の前制御弁28若し
くは28′のプランジャ53によって接続通路147内
の圧力空気の作用に抗して軸方向で下方に押されると、
前制御弁123は制御排出開口130を直ちに開放する
と共に、極めて小さいストロークを行った後に小管16
1の孔を閉じ、ひいては制御弁室124を圧力開口12
7からしゃ断する。
くは28′のプランジャ53によって接続通路147内
の圧力空気の作用に抗して軸方向で下方に押されると、
前制御弁123は制御排出開口130を直ちに開放する
と共に、極めて小さいストロークを行った後に小管16
1の孔を閉じ、ひいては制御弁室124を圧力開口12
7からしゃ断する。
制御弁室124は、制御排出開口130を介して排気さ
れる。
れる。
この場合接続通路147内ではほとんど圧力空気が流れ
ない。
ない。
制御弁室124が排気されることにより、ダイヤフラム
126に作用する圧力も減少し、圧力開口127に面し
た主弁体121の面に作用する圧力が制御弁室124内
でダイヤフラム126に作用する圧力よりも大きくなる
と、主弁体121が他方の終端位置に軸方向で動かされ
る。
126に作用する圧力も減少し、圧力開口127に面し
た主弁体121の面に作用する圧力が制御弁室124内
でダイヤフラム126に作用する圧力よりも大きくなる
と、主弁体121が他方の終端位置に軸方向で動かされ
る。
この場合予張力をかけられているホイール状部分127
は中間位置(平面状になる位置)を越えると逆の終端位
置にばね作用で付勢されるので、主弁体121のストロ
ーク運動が助勢される。
は中間位置(平面状になる位置)を越えると逆の終端位
置にばね作用で付勢されるので、主弁体121のストロ
ーク運動が助勢される。
つまりこの切り替えは極めてじん速に行われる。
この他方の終端位置では、圧力開口127は主弁室12
2を介して作業開口128に接続されると共に、主排出
開口129は主弁室122から気密にしゃ断されている
。
2を介して作業開口128に接続されると共に、主排出
開口129は主弁室122から気密にしゃ断されている
。
これにより図示されていない油圧式又は空気力式の単数
又は複数の作業装置(圧力媒体装置)が運転される。
又は複数の作業装置(圧力媒体装置)が運転される。
プランジャ53が上方にもどされると、前制御弁123
が、制御弁室124への接続通路147の開口を開放し
、圧力空気(圧力媒体)の作用で制御排出開口130を
閉じる。
が、制御弁室124への接続通路147の開口を開放し
、圧力空気(圧力媒体)の作用で制御排出開口130を
閉じる。
要するに第2の前制御弁123は、制御排出開口130
を閉じる図示の終端位置に自動的にもどる。
を閉じる図示の終端位置に自動的にもどる。
接続通路147が開かれると制御弁室124内に圧力媒
体が再び流入し、圧力開口127に面した主弁体121
の面に作用する圧力よりもダイヤフラム126に作用す
る圧力が大きくなると主弁体121が図示の終端位置に
もどされる。
体が再び流入し、圧力開口127に面した主弁体121
の面に作用する圧力よりもダイヤフラム126に作用す
る圧力が大きくなると主弁体121が図示の終端位置に
もどされる。
第1図は、本発明の1実施例の概略的縦断面図、第2図
は、制御弁ユニットの拡大縦断面図である。 11・・・・・・信号変換装置、12・13・・・・・
・制御弁装置、14・・・・・・ケーシング、15・・
・・・・中間プレート、16・・・・・・カバープレー
ト、17・・・・・・電磁石装置、18・・・・・・旋
回接極子、19・・・・・・制御開口、20・・・・・
・シール部材、21・・・・・・接続プレート、22・
・・・・・ニツプル、23・・・・・・シール部材、2
6・27・・・・・・孔、28・28′・・・・・・前
制御弁、29・29/−・・・・・制御弁ユニット、3
1・・・・・・供給孔、32・・・・・・横孔、33・
・・・・・絞り装置、36・37・・・・・・絞り孔、
38・・・・・・孔、39・・・・・・絞り部材、41
・・・・・・出口絞り孔、48・・・・・・弁ケーシン
グ、49・・・・・・カバー 51・・・・・・ダイヤ
フラム、52・・・・・・つば、53・・・・・・プラ
ンジャ、54・56・56′・57・57/−・・・・
・孔、61・・・・・・袋ねじ孔、62・・・・・・ね
じボルト、63・・・・・・軟鉄心、66・・・・・・
巻線、67・・・・・・ナット、68・・・・・・支持
部材、71・72・・・・・・孔、73・・・・・・ノ
ズル部材、74・・・・・・絞り装置、76・・・・・
・旋回軸線、77・・・・・・座面、78・・・・・・
弁制御球、19・・・・・・環状室、80・・・・・・
横孔、81・・・・・・ピン、82・・・・・・磁極面
、84・・・・・・もどしばね、85・・・・・・孔、
86・・・・・・ピン、87・・・・・・孔、88・・
・・・・操作ノブ、89・・・・・・押しばね、116
・・・・・・リング、111・・・・・・ホイール状部
分、118・・・・・・リング、119・・・・・・カ
バー、121・・・・・・主弁体、122・・・・・・
主弁室、123・・・・・・前制御弁、124・・・・
・・制御弁室、126・・・・・・ダイヤフラム、12
7・・・・・・圧力開口、128・・・・・・作業開口
、129・・・・・・主排出開口、130・・・・・・
制御排出開口、132・・・・・・座面、133・・・
・・・シール面、136・・・・・・リム、138・・
・・・・ハブ、139・・・・・・端部、142・・・
・・・シール面、143・・・・・・座面、144・1
46・・・・・・孔、147・・・・・・接続通路、1
54・・・・・・スリーブ、156・・・・・・付加部
、157・・・・・・切り欠き部、159・・・・・・
座面、161・・・・・・小管、164・・・・・・ス
トツパ、168・・・・・・押しばね、A−B・・・・
・・供給ニツプル、C・・・・・・矢印、E−F・・・
・・・圧力室、P・・・・・・圧力ニツプル、R・S・
・・・・・排出ニツプル、Z1・Z2・・・・・・ニツ
プル。
は、制御弁ユニットの拡大縦断面図である。 11・・・・・・信号変換装置、12・13・・・・・
・制御弁装置、14・・・・・・ケーシング、15・・
・・・・中間プレート、16・・・・・・カバープレー
ト、17・・・・・・電磁石装置、18・・・・・・旋
回接極子、19・・・・・・制御開口、20・・・・・
・シール部材、21・・・・・・接続プレート、22・
・・・・・ニツプル、23・・・・・・シール部材、2
6・27・・・・・・孔、28・28′・・・・・・前
制御弁、29・29/−・・・・・制御弁ユニット、3
1・・・・・・供給孔、32・・・・・・横孔、33・
・・・・・絞り装置、36・37・・・・・・絞り孔、
38・・・・・・孔、39・・・・・・絞り部材、41
・・・・・・出口絞り孔、48・・・・・・弁ケーシン
グ、49・・・・・・カバー 51・・・・・・ダイヤ
フラム、52・・・・・・つば、53・・・・・・プラ
ンジャ、54・56・56′・57・57/−・・・・
・孔、61・・・・・・袋ねじ孔、62・・・・・・ね
じボルト、63・・・・・・軟鉄心、66・・・・・・
巻線、67・・・・・・ナット、68・・・・・・支持
部材、71・72・・・・・・孔、73・・・・・・ノ
ズル部材、74・・・・・・絞り装置、76・・・・・
・旋回軸線、77・・・・・・座面、78・・・・・・
弁制御球、19・・・・・・環状室、80・・・・・・
横孔、81・・・・・・ピン、82・・・・・・磁極面
、84・・・・・・もどしばね、85・・・・・・孔、
86・・・・・・ピン、87・・・・・・孔、88・・
・・・・操作ノブ、89・・・・・・押しばね、116
・・・・・・リング、111・・・・・・ホイール状部
分、118・・・・・・リング、119・・・・・・カ
バー、121・・・・・・主弁体、122・・・・・・
主弁室、123・・・・・・前制御弁、124・・・・
・・制御弁室、126・・・・・・ダイヤフラム、12
7・・・・・・圧力開口、128・・・・・・作業開口
、129・・・・・・主排出開口、130・・・・・・
制御排出開口、132・・・・・・座面、133・・・
・・・シール面、136・・・・・・リム、138・・
・・・・ハブ、139・・・・・・端部、142・・・
・・・シール面、143・・・・・・座面、144・1
46・・・・・・孔、147・・・・・・接続通路、1
54・・・・・・スリーブ、156・・・・・・付加部
、157・・・・・・切り欠き部、159・・・・・・
座面、161・・・・・・小管、164・・・・・・ス
トツパ、168・・・・・・押しばね、A−B・・・・
・・供給ニツプル、C・・・・・・矢印、E−F・・・
・・・圧力室、P・・・・・・圧力ニツプル、R・S・
・・・・・排出ニツプル、Z1・Z2・・・・・・ニツ
プル。
Claims (1)
- 1 電子装置と圧力媒体装置との間の信号変換装置であ
って、旋回接極子及びもどしばねを有する電磁石装置と
、圧力媒体源に接続可能でかつ主弁を操作可能な前制御
弁とを備え、この前制御弁の制御開口と該旋回接極子が
協働するようになっている形式のものにおいて、前制御
弁28と圧力空気供給孔31との間に第1の絞り装置3
4が設けられ、かつ制御開口19のところに、旋回接極
子18により制御可能な第2の絞り装置74が設けられ
ており、電磁石装置17の非励磁状態で旋回接極子18
が第2の絞り装置74に作用させる力によって、供給圧
力とは無関係なコンスタントな制御圧力が生ぜしめられ
るようにしたことを特徴とする信号変換装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2712491A DE2712491C2 (de) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | Elektromagnetisch betätigtes, druckgesteuertes Ventil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53117818A JPS53117818A (en) | 1978-10-14 |
| JPS5848762B2 true JPS5848762B2 (ja) | 1983-10-31 |
Family
ID=6004315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53032279A Expired JPS5848762B2 (ja) | 1977-03-22 | 1978-03-20 | 信号変換装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4199130A (ja) |
| JP (1) | JPS5848762B2 (ja) |
| CH (1) | CH641879A5 (ja) |
| DE (1) | DE2712491C2 (ja) |
| FR (1) | FR2384976A1 (ja) |
| GB (1) | GB1599252A (ja) |
| IT (1) | IT1093399B (ja) |
| SE (1) | SE434081B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5390694A (en) * | 1993-10-13 | 1995-02-21 | Tri-Clover, Inc. | Vat bottom fill CIP system |
| US8397745B2 (en) | 2007-02-12 | 2013-03-19 | Colt Irrigation, LLC | Fluid activated flow control apparatus |
| US9341281B2 (en) | 2007-02-12 | 2016-05-17 | Colt Irrigation Llc | Fluid activated flow control apparatus |
| US9599286B2 (en) | 2014-01-23 | 2017-03-21 | Colt Irrigation, LLC | Fluid activated flow control apparatus |
| US10571937B1 (en) | 2014-01-23 | 2020-02-25 | Colt Irrigation, LLC | Valve control apparatus |
| US10088849B2 (en) | 2014-01-23 | 2018-10-02 | Colt Irrigation, LLC | Fluid activated flow control apparatus |
| US12196371B2 (en) | 2021-08-04 | 2025-01-14 | Lincoln Global, Inc. | Valve with integrated pressure regulator |
| US12516738B2 (en) | 2021-08-04 | 2026-01-06 | Lincoln Global, Inc. | Valve with integrated pressure regulator |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2935972A (en) * | 1953-09-03 | 1960-05-10 | Segerstad Carl Gustaf Hard Af | Operating and controlling device |
| US2850258A (en) * | 1955-08-03 | 1958-09-02 | Robertshaw Fulton Controls Co | Electromagnetically operated valve |
| US2937846A (en) * | 1957-06-10 | 1960-05-24 | Specialties Dev Corp | Double vent operated flood valve |
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