エアブローガン 圧縮空気式ブローガンは、手の届きにくい場所や隅々の清掃に使用されます。ブローガンは、凝縮水や油分を含まない圧縮空気でのみ使用してください。作動圧力は固定に設定してください。
シールリング シールリングは、密閉用の部品です。 用途や要件(油、グリース、酸、熱に対する耐性、真空密閉性など)に応じて、さまざまな材料が使用されます。例えば、各種ゴム、パーフルオロゴム(FFKMまたはFFPM)、 ポリエチレン(PE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などです。
継手 継手(複数形「die Fittings」)とは、通常、規格化された組立技術用の付属部品を指す総称です。
配管用継手 機能
狭義では、以下の機能を果たす配管の接続部品を指します:
- パイプ部材の直線接続(例えば、ソケットやカップリングなど)
- エルボを用いた方向転換(パイプの曲げ加工ではなく、直管を曲げて作られます!)
- 口径の変更(レデューサー)
- 分岐、例えばT字管(3方向)や十字管(4方向)
- フランジやネジ式継手(ニップル)などの取り付け部品への接続
- 異なる材質の配管の接続。異なる金属を接続する際は、腐食を招く要素を避ける必要があります。例えば、鋼管と銅管を接続する際は、真鍮製の継手を使用します。
用途
要約すると、配管は以下の要素で構成されています。
- 直管および必要に応じてパイプエルボ
- 継手または成形部品
- 配管用機器(バルブ、ガスケット、温度計、圧力計など)
このうち、継手は配管の経路を外部環境に合わせて調整する役割を担っています。障害物を迂回させたり、据付や保守作業のための分岐点を設けたり、分岐や口径変更を行ったりする必要があります。 要するに、継手は配管の経路を設計上の要件に合わせて調整することを可能にする。接続方式としては、ねじ接続、フランジ接続、はんだ付け、溶接、圧着、あるいは接着接続などが挙げられる。
機能用ねじ継手 空圧用機能継手は、極めて限られたスペースで多くの役割を果たします。これらは通常の継手と同様に使用されますが、以下のような他の機能も果たします:
また、空圧シリンダーにも一般的に使用されています。
ボールバルブ ボールバルブは、貫通穴のある球体を遮断体とする配管継手であり、特に配管径が大きい場合には、ボールスライドバルブとも呼ばれる。[1] ほとんどの場合、遮断弁として使用される。ボールバルブの特徴は、例えば他のバルブとは対照的に、正確に90°の回転で完全に閉じる点にある。
圧力計 圧力計は、液体や気体などの媒体の物理的な圧力を測定・表示するための測定装置です。 ほとんどの用途では、相対圧力、すなわち大気圧を基準とした圧力が測定されます。差圧計は、他の圧力計と同様に圧力差を測定しますが、任意の2つのシステム間の差圧を測定します。
管状ばね式圧力計は、測定対象の圧力範囲に応じて、円形、らせん状、または螺旋状に巻かれた管状ばね(ブルドンばねとも呼ばれる)を測定素子とする圧力測定装置である。管状ばねは、圧力が加わると巻き戻ろうとする。 その際に管状ばねの端部が受ける変位は、引張ロッドを介してセグメント歯車に伝達され、さらに指針軸へと伝達されます
消音器 排出される圧縮空気は騒音の原因となります。消音器の役割は、排気を整流して搬出し、周囲の空気中に放出することです。これにより、騒音レベルが低減されます。
消音器の代表的な用途は、空圧バルブやエアモーターです。
ホース ホースは、固体、液体、気体の物質を搬送するための柔軟な配管である。肉厚が増すほど、配管は安定性が高まるが、柔軟性は低下する。
この場合、配管と呼びます。
ホース継手 ホースカップリング(クイックカップリング、モノカップリング、マルチカップリングとも呼ばれる)は、機械や設備、あるいはエアガンのような装置に気体(圧縮空気)や液体の媒体を供給するために必要とされます。 柔軟かつ経済的な利用を実現するため、多くの配管は互いに固定接続されておらず、クイックカップリングによって着脱可能な構造になっています。これにより、システム、ユニット、機器などの接続や交換を効率的かつ確実に行うことが可能になります。 その構造は、用途、ホース内で搬送される媒体(空気、ガス、水、油)、およびホース内の圧力状態(真空または正圧)によって異なります。
ホースの接続 ホース同士を接続したり、ホースを他の接続部に接続したりするために、以下のものが使用されます:
- ホースコネクタ、ホースを接続するための短いパイプ
- クローカップリング(ホース接続) - カップリングの各半身には2つの爪が備わっており(合計4つで、これにより屈曲に強い接続が実現されます)、右回転で閉じる構造で、約90...120°の閉鎖角度でカムによりカチッと固定されますが、手動で閉じる場合は圧力がかかっていない状態でのみ可能です
- ホース接続 - 水道栓用接続(ガーデンホースまたは洗濯機用)3/4インチ
- 圧縮空気用クイックコネクタ - NW 7.2、5、または2.7 mm、各0~35 bar [1]
- エア抜き機能付き安全カップリング
- ホース用クイックネジ接続 [3]
- クイックコネクタ - PUホース用
- カッティングリング式ネジ継手(パイプ用)、挿入スリーブ付き(ホース用も対応) [4] 外径4~18(42)mm、180~50 bar
- 油圧ホース - フィッティングによる圧着、密閉型プラグ接続、必要に応じてネジ式ロック付き
カッティングリング式継手 カッティングリング式ねじ継手は、最高圧力下での使用を想定して開発された、配管用の液密接続技術です。
用途 カッティングリング式ねじ継手は、EN ISO 8434 および DIN 2353 に準拠しており、主に油圧分野で使用されています。カッティングリング式ねじ継手の構成部品は、キャップナット、クランプコーン、およびカッティングリングです。 これらは24°のシールコーンを備えており、ナットにはメートルねじが切られています。この継手は、超軽量、軽量(約350 barまで)、および重量(約600 barまで)の3つのシリーズで製造されています。
内側がテーパー状になっているキャップナットを締め付けることで、カッティングリングが圧縮され、その結果、くさび形のリング内側がパイプの壁面に食い込み、密閉性の高い形締めを実現します。
クイックコネクター/差し込み式継手
クイック接続ネジ式継手および接続部品は、工具を使わずに瞬時に手作業で取り付け・取り外しを行うことを可能にします。 これらは多種多様な仕様で提供されており、幅広い動作温度および圧力範囲で使用可能で、圧縮空気、ガス、液体など、多数の媒体に対応しています。これを使用するには、ホースをまっすぐに切断し、外径を校正しておく必要があります。
クイックネジ式継手 クイックネジ式継手は、ナットを回してホースを継手に取り付けるタイプの継手です。
利点:
- 確実な接続
- 多種多様なホースやホースの種類に対応可能
- ホースの校正が不要
- 高い取り付け信頼性
液体媒体にも適しています
バルブ バルブとは、空気・ガスや液体などの流体の流れを遮断または制御するための部品です。バルブでは、閉鎖部(例えば、テーパーやボールなど)が流体の流れ方向とほぼ平行に動かされます。 閉鎖部全体を、適切な形状の開口部に押し当てることで、流体の流れを減少させたり遮断したりします。
バルブは、他の遮断装置(例:ゲートバルブ、バタフライバルブ、ボールバルブ)とは異なり、全作動範囲にわたって流路断面が均一な流れパターンを維持するように設計することができます。 そのため、バルブは流体の遮断だけでなく、制御用途にも適している。
バルブの種類 バルブの形状による分類
バルブは、その幾何学的形状によって次のように分類されます:
- 直通弁(入口と出口が同一方向にあるもの)。この場合、流路は「絞り込み型」(断面積が縮小されている)または「等径型」(断面積が縮小されていない)のいずれかとなります。
- 斜座弁(閉止体が(通常)流れの方向に対して45°傾いている)
- 流体の混合を制御するための3方弁。
作動方式による分類
また、バルブは作動方式によって次のように分類することもできます:
- 手動式バルブ。通常、ハンドホイールが装備されている。スピンドルが上昇するタイプと上昇しないタイプがある。大口径の場合は、ギアボックスが介在する。また、通常の電動駆動が利用できない場合の緊急用としてのみ、手動操作が設けられている場合もある。
- 電動アクチュエータ付きバルブ
- 電磁式バルブ
- 流体作動式バルブ:空気圧または油圧で制御されるもので、例えば絞り弁などがあります。流体作動式バルブは、さらに「自流体作動式」と「他流体作動式」に区分されます。
- 自流作動弁(例:逆止弁)
- 外部流体作動式バルブ。例:すべての間接制御式バルブ。これらは多段式バルブの一部となる場合もあるため、外部流体作動式または間接制御式バルブについては別途扱う必要がある。
弁の段数による分類
バルブは比較的少ない入力エネルギーによって作用し、それによって通常はより大きなエネルギーを持つ流体の動きに影響を与えます。しかし、単段式バルブにおけるこの増幅効果には限界があります。 直動式バルブでは、口径が大きくなるにつれて静圧力が増加し、これを克服するためにはそれに応じてより大きな制御力(例えば、磁力)が必要となります。制御力が不十分な場合は、複数のバルブを直列に接続します。 この場合、多段弁と呼ばれる。個別にみると、最初の弁は直接制御され、他の弁は間接制御、あるいは予制御される。例:
- 強制制御弁:磁気コアと連結されたダイヤフラムまたはピストンが、実際の弁座の密閉を担う。電流を流すと、コアが引き寄せられ、ダイヤフラムまたはピストン内の補助弁座が開く。 これにより、ダイヤフラムまたはピストン上に溜まっていた流体が流出します。その結果、バルブ内の圧力が均衡し、コアとダイヤフラム、あるいはコアとピストンの連動によってメインバルブシートが開きます。この構造では差圧は必要ありません。定格圧力範囲はゼロ圧力から始まります。
- パイロット式バルブ:パイロット式バルブには、3/2ウェイのパイロット電磁弁が搭載されています。ダイヤフラムまたはピストンが、本体のバルブシートを密閉する役割を果たします。 パイロット弁が閉じている状態では、ダイヤフラムの両側にある絞り孔を通じて、流体の圧力が上昇します。入口と出口の間に圧力差が存在する限り、ダイヤフラム上面の面積が広いため、閉鎖力が働きます。 パイロット弁が開くと、ダイヤフラム上部の圧力が低下します。これにより、下側の力が大きくなり、ダイヤフラムを上に持ち上げて弁を開きます。パイロット弁は、正常な開閉を保証するために、最低限の圧力差を必要とします。
用途による分類
バルブは、空圧システムや油圧システムにおいてさまざまな役割を果たします。さまざまな要因に応じて、流体(気体または液体)に対する障壁となります。以下の4つのケースがあります:
- 流体の両方向への流れを単に遮断する場合(流量制御弁)、
- あるいは、流れの方向に応じて(逆止弁)、
- 圧力に応じて流れを遮断する場合(圧力弁)、
- あるいは、複数の配管における流体の流れを同時に制御する場合(方向制御弁、3/2またはそれ以上)
遮断弁および流量制御弁
流量制御弁は、流路断面積を縮小するか、あるいは完全に遮断します。
例:
- 絞り弁
- 遅延弁
- 切替弁(OR)
- 二圧弁(AND)
- 急速遮断弁:急速遮断弁は、配管内の流れを瞬時に遮断することを可能にします。例えば、発電機が突然機械的な負荷を解放した場合(負荷遮断)、蒸気供給を瞬時に遮断することができます。 これにより、タービンの「暴走」を防ぐことができます。
- 化学工業では、異常発生時に配管を可能な限り迅速に分離するために、急速遮断弁が使用されます。
- 直通弁、流量切替弁、または2/2ウェイ弁:1つの入口と1つの出口を持つ遮断弁です。静止状態では、媒体圧に支えられたコイルスプリングがシールを弁座に押し付け、流路を閉じます。 通電後、コイル内のコイルとシールが極面に引き寄せられ、バルブが開きます。電磁力は、ばね力、静圧、動圧の合計よりも大きくなります。
逆止弁 逆止弁は、一方向の流体の流れのみを遮断します。特殊な逆止弁:
圧力弁 圧力弁は、圧力に応じて流体の流れを制限します。通常、特定の圧力範囲に達して初めて作動します。
例:
方向制御弁 3方向弁、4方向弁、あるいは高次多方向弁は、流量制御弁と同様に、圧力や流れの方向に依存することなく、流体の流れを遮断または通過させます。しかし、これらは同時に複数の流体の流れに影響を与えるため、少なくとも3つの作動ポートを備えています。 さらに、切り替え方式によって、離散型(切り替え弁としての多方向弁)と連続型(連続制御弁としての多方向弁)に区別することができます。
例:
- 比例弁(連続制御用多方向弁)
- 制御弁(連続弁としての方向弁)
- サーボ弁(連続制御用方向弁)
- 直動式3/2ウェイバルブ(切替バルブとしての方向制御バルブ):3/2ウェイバルブは3つのポートと2つのバルブシートを備えています。常に片方のバルブシートのみが開いた状態、あるいは閉じた状態になります。 各作動ポートへの作動媒体の接続方法によって、異なる機能が得られます。圧力は弁座に作用します。通電していない状態では、スプリングが下部のコアシール弁座に押し付け、弁を閉止させます。ポートAの配管はRを介して排気されます。 通電すると、コアが引き込まれ、ばね支持されたシールによってR側のバルブシートを密閉します。これにより、流体はPからAへと流れます。
遮断体の構造による分類
バルブは、遮断体の構造によって分類することもできます。例としては、次のようなものがあります:
- ディスク弁(シート弁とも呼ばれる):閉止体が円盤状に形成されており、典型的な水栓がその一例です。
- 管弁またはダブルシート弁:閉止体は管状で、2つの環状のシール面を備えており、これにより減圧作動が実現される。
- ピストン弁:閉鎖体がピストンである。
- ロールダイヤフラム弁:閉鎖体はダイヤフラムで構成されており、これが巻き戻ることで弁の断面積を多かれ少なかれ開放します。この構造は、例えば通気・排気弁などに採用されています。
- 絞り弁:遮断体はチューブ状である。
- ニードルバルブ:閉止体の円錐形の先端が、環状の流入口/流出口に押し当てられます。
- ボールバルブ:閉止体は球体である。
用途 バルブを使用することで、配管内の流量を正確に制御できるほか、外部環境から確実に遮断することができます。 一方、安全弁は、許容範囲外の圧力状態(例えば容器内など)を迅速に均等化できるよう、大きな質量流量を通すように設計されています。弁には常に一定の流動抵抗があるため、一部の用途には適していません。 また、作動ユニットを完全に密閉状態に保つことは非常に困難です。
バルブ、特に電磁弁は、産業分野で多岐にわたって広く使用されています。オートメーション分野ではシリンダー、把持システム、またはエジェクタの駆動に、また化学工業、食品工業、水処理、その他多くの分野で活用されています。
メンテナンスユニット メンテナンスユニットは、空圧システムにおけるアセンブリとして、エネルギー源である圧縮空気を処理する役割を担っています。
適切な圧縮空気の処理は、空圧要素や制御装置の機能の信頼性と寿命を確保するための前提条件です。メンテナンスユニットには、以下の機能が組み込まれています:
浄化。コンプレッサーから供給される圧縮空気には、汚れの粒子や水分が含まれていますが、これらはフィルターや特殊な装置によって除去されます。
制御配管や制御要素に供給される空気は、追加の微細フィルターを通過することで、特に高い浄化レベルに達します。
圧力調整。圧力調整弁により、入口圧力や空気消費量が変動しても、出口圧力(圧縮空気ネットワーク内の圧力)が一定に保たれます。
圧力表示。圧力計(マノメーター)が、配管網内の圧力を表示します。
潤滑。空圧要素に潤滑が必要な場合、給油装置が潤滑油を十分に供給します。
シリンダー 空圧シリンダーとは、圧縮空気によって作動する作業用シリンダーのことです。空圧シリンダーは、射出成形金型、搬送、駆動、ハンドリング技術など、多くの空圧用途で使用されています。
シリンダーは、基本的に片側のみ圧縮空気が供給されるものと、両側に圧縮空気が供給されるもの(それぞれ単動シリンダー、複動シリンダーと呼ばれる)に大別されます。
空圧シリンダの回路記号は、ISO 1219規格に準拠しています。