クラッチ/ブレーキ制御用ダブルバルブ DM2® シリーズ D、自己監視型

製品概要

ROSS Controls DM2シリーズDは、機械式パワープレスやその他の重要な安全用途における空気圧作動式クラッチおよびブレーキ機構の制御専用に設計された、特許取得済みの自己監視型ダブルバルブシリーズです。DM2シリーズDは、中間ロックアウト位置を備えた3/2ノーマルクローズバルブで、メインバルブステムにポペットバルブとスプールバルブを備えたSERPARクロスフロー通路が特徴です。この特許取得済みの構造により、優れた流量特性と、完全なメモリを備えた統合監視機能が実現されています。

DM2シリーズDは、単一のバルブアセンブリで動的モニタリングと動的メモリの両方を提供します。動的モニタリングとは、すべてのモニタリングコンポーネントがバルブのサイクルごとに状態を変化させることを意味します。バルブ要素が非同期にサイクルした場合、バルブは直ちに下流側の空気を排出し、ロックアウトして機械のそれ以上の動作を禁止します。動的メモリとは、ロックアウトが発生した場合、バルブはその後の空気や電気の変化に関係なく、故障情報を保持することを意味します。システムは定義された手順でのみリセットでき、電源や空気供給が切断されて再投入されても自動的にリセットされません。この永続的な故障メモリにより、潜在的な危険がオペレーターや安全システムから隠蔽されることを防ぎます。

DM2シリーズDは、5つの基本サイズ（2、4、8、12、30）と1/4インチから2インチまでの出口ポートサイズが用意されており、制御信頼性、カテゴリ3および4、または動的監視バルブ機能を要求する最新の業界標準を満たしています。これらのバルブは、NPTまたはG（BSPP）パイプねじでベースに取り付けられ、柔軟な配管構成のためにベースの両側に入口ポートと出口ポートが設けられています。認証には、CEマーキング、DGUV、CSA/UL、およびTSSAが含まれます。

クラッチ／ブレーキ制御弁を設計するエンジニアにとって、DM2シリーズDは、自己完結型のモニタリング機能と優れた耐汚染性、実績のあるSERPARクロスフロー技術による高流量、そして意図しないリセットの可能性を排除する特許取得済みのロックアウト機構を兼ね備えています。この組み合わせは、機械式動力プレスに関するOSHA 29 CFR 1910.217の要件を満たし、ISO 13849-1のカテゴリー4、パフォーマンスレベルeに適合します。

主なエンジニアリング機能

• 総合的な動的監視- すべての監視コンポーネントはバルブの作動サイクルごとに状態が変化し、作動および停止のたびにバルブ要素の同期性を継続的に検証します。要素の動きが非同期になると、即座にロックアウトと下流側の排気がトリガーされます。
• 完全な動的メモリ機能- バルブは、空気供給の遮断や電気的な変更に関わらず、ロックアウト状態での故障情報を保持します。リセットには明確かつ規定された操作が必要であり、電源や空気供給のオンオフではリセットできないため、オペレーターから危険が隠蔽されることはありません。
• 特許取得済みのSERPARクロスフロー構造- ポペット弁とスプール弁を備えた内部クロスフロー通路により、優れた流量特性と固有の故障検出機能を実現します。いずれかの弁が閉じない場合でも、クロスフロー構造により出口圧力は入口圧力の1%未満に維持されます。
• 汚れ耐性を備えたデュアルポペット設計- ピストンにPTFEバックアップリングを備えた、汚染物質に対する耐性が非常に高いポペット構造により、インライン潤滑の有無にかかわらず確実に動作し、汚染された環境におけるメンテナンス間隔を短縮します。
• 高流量・詰まり防止サイレンサー- 全モデルに一体型の高流量・詰まり防止排気サイレンサーが搭載されており、排気容量を維持し、バルブ応答タイミングに影響を与える可能性のある背圧の上昇を防ぎます。
• ベースマウント構造- バルブとベースを固定するネジでベースに取り付けます。ベースの両側にある入口ポートと出口ポートにより、柔軟な配管が可能です。未使用ポート用のプラグは、すべてのアセンブリに付属しています。
• オプションのステータスインジケーター- 圧力スイッチのステータスインジケーターは、常時開接点と常時閉接点の両方を備えており、バルブが運転準備完了状態かロックアウト状態かをプレス制御システムにフィードバックします。DM2ベースに取り付けた状態で注文することも、別途追加することも可能です。
• 2段階中間パイロット（サイズ12および30） - 最大サイズの2つのバルブでは、中間パイロットブースターによりパイロット空気流量が増加し、バルブの応答速度が向上します。同時に、電力要件は小型サイズと同等に維持され、ソレノイド電流の要求が低減されます。
• 複数のリセットオプション- リモート空気圧リセット、オプションのソレノイドリセット、手動プッシュボタンリセットをサポートしており、システム設計者は機械制御アーキテクチャに最適なリセット方法を選択できます。
• 幅広い認証ポートフォリオ- 該当する指令に対するCEマーク、DGUV認証（HSM 06008）、CSA/UL認証、および適切な試験を実施したバルブ構成に対するTSSA認証を取得しており、複数の国際的な管轄区域の要件を満たしています。

技術仕様

一般仕様

温度定格

温度定格は、DM2シリーズDバルブのすべてのサイズに適用されます。媒体温度の下限（40°F/4°C）では、内部の氷の形成を防ぐために、水分を含まない圧縮空気が必要です。

重要：媒体温度が40°F（4℃）付近の場合、バルブ内部で氷が形成され応答時間に影響を与える可能性があるため、圧縮空気には水蒸気が含まれていない必要があります。

電気データ（ソレノイドパイロットバルブ）

バルブ1個につき2個のソレノイドが使用され、両方とも連続運転に対応しています。基本サイズ2、4、12、30はソレノイドの仕様が共通ですが、基本サイズ8はメインパイロット用に高出力ソレノイド、リセット用ソレノイドは別個に使用されています。圧力スイッチの電圧は250ボルトを超えてはなりません。

流量性能データ

Cv値と重量は、状態表示器とソレノイドリセットが取り付けられたバルブとベースの完全なアセンブリに対するものです。記載されているCv値は、入出力経路（1-2）と排気経路（2-3）の平均値です。

応答時間計算式：バルブ応答時間（ミリ秒）＝M＋F×V。ここで、Mは部品動作の平均時定数、Fは充填／排気係数（1立方インチあたりのミリ秒）、Vは下流側の容積（立方インチ）です。各基本サイズについては、ROSS社の応答チャートを参照してください。

認証およびコンプライアンス

代表的な用途と産業分野

機械式プレス機のクラッチ／ブレーキ制御

• プレス機のシングルストロークおよび連続運転クラッチ／ブレーキ制御において、OSHA 29 CFR 1910.217で制御信頼性の高い動的監視およびメモリ機能付きダブルバルブが義務付けられています。DM2シリーズDは、この規制のすべての監視およびメモリ要件を満たしています。
• 大型トランスファープレスのクラッチ／ブレーキ制御には、カテゴリー4、PL eの安全レベルが必要であり、危険なプレスストロークが発生する前に部分的なバルブ故障を検出するための統合型動的監視機能を備えている。
• 高速ブランキングおよびプログレッシブダイプレスラインでは、プレス制御タイミング仕様内で安全なブレーキ作動を実現するために、迅速な応答時間と高い排気Cv値（サイズ30の場合最大53.68）が不可欠です。
• サーボメカニカルプレスの改修において、プレス本体の配管レイアウトを変更することなく、既存のダブルバルブを最新のカテゴリー4の動的監視規格にアップグレードする必要がある場合。

金属成形および鍛造作業

• 衝撃荷重や振動が発生する鍛造プレス制御においては、数千万回のサイクルにわたってシール性能を維持するために、PTFE裏打ちピストンリングとポペット構造を備えたバルブが求められる。
• オイルミスト環境で稼働するコイン加工およびエンボス加工プレスラインにおいて、DM2シリーズDは潤滑空気に対する許容範囲と汚染耐性のあるポペット設計により、摩耗を加速させることなく安定した動作を保証します。
• サイクルレートの高い精密ブランキングプレスでは、サイズ12および30バルブに採用されている2段階中間パイロットシステムにより、十分な流量容量を確保するために必要なバルブ本体の容積が大きいにもかかわらず、高速な応答時間を実現しています。

エネルギー遮断およびロックアウトシステム

• プレス補助回路のエネルギー遮断のための代替ロックアウトシステムとして、DM2シリーズDの永久メモリロックアウトは、一度障害が検出されると、確実な手動リセット手順なしには回路を復旧できないことを保証します。
• プレス金型や工具クランプにおける荷重保持シリンダーの用途において、3/2ノーマルクローズ機能により、空気供給の喪失が荷重保持ではなくシリンダーの即時排気につながることが保証されます。
• プレス搬送ラインにおける安全区域進入制御システムでは、空気圧式安全ゲートとライトカーテン出力に、意図しない再起動を防ぐために完全なメモリ機能を備えたカテゴリ4のダブルバルブが必要となる。
• 油圧・空圧ハイブリッドプレス制御では、空圧クラッチ／ブレーキシステムがカテゴリー4の絶縁要件を満たす必要があり、油圧回路がスライド動作の制御を行う。

自動車板金工場および金属加工工場

• ロボットによる部品搬送を伴う自動車ボディプレスラインにおいて、プレスクラッチ／ブレーキ制御は安全PLCと連携する必要がある一方で、バルブ自体の中に独立した動的監視メモリを維持しなければならない。
• チューブ端部成形およびロール成形プレス装置において、低トン数のプレス機は、1/4インチから1/2インチのポートサイズで、カテゴリ4の完全な監視機能を備えたサイズ2または4のDM2シリーズDバルブを使用することでメリットが得られます。
• 金属建築パネルおよび屋根材のプレスラインでは、順送金型を使用しており、バルブは1分間に60ストロークを超える速度で、1日に複数回のシフトにわたって連続的に作動するサイクルに耐えなければならない。

注文と型番構成

DM2シリーズDは、構造化された型番システムを採用しています。基本サイズ、電圧、リセット方式、およびオプションは、以下に示すように型番にエンコードされています。

標準仕様のDM2シリーズDバルブはすべてNPTネジです。G（BSPP）ネジをご注文の場合は、DM2の前にDの接頭辞を付けてください（例：DDM2DNB42A11）。

基本サイズ2は改訂レベルBを使用し、基本サイズ4、8、12、および30は改訂レベルAを使用します。

電圧コードC（220VAC）は米国では利用できません。OSHA規制により、プレス制御電圧は最大120VACに制限されています。

ステータスインジケーター圧力スイッチの接点定格は、250 VACで5アンペア、または30 VDCで5アンペアです。ベースに組み込んだ状態で注文することも、現場設置用に別売り（型番670B94）で購入することもできます。

コネクタと配線キットは別々に注文してください。組み立て済みのJボックス配線キット（モデル2283H77～2289H77）には、3つのソレノイドとステータスインジケータ用のケーブル、M12コネクタ、DINコネクタが含まれています。

防爆型ソレノイドパイロットバルブは、危険場所のプレスルーム向けにご用意しております。構成の詳細については、ROSS社にお問い合わせください。

ポートサイズ別のサブベースモデル番号

アクセサリー

状態表示器（圧力スイッチ）

モデル670B94。バルブが運転準備完了状態になると作動し、ロックアウト時または入口圧力が除去されると非作動状態になります。常時開接点と常時閉接点の両方を備え、定格は250VACで5A、または30VDCで5Aです。取り付け済み、または既存のDM2ベースに追加して注文できます。

Jボックス配線キット

顧客制御システムへの接続用10ピンMINIコネクタと、3つのソレノイドおよびステータスインジケータ用の4つの5ピンM12ポートを備えたジャンクションボックスアセンブリ。キットには、ポートごとに1メートルのケーブルが1本付属します。

バルブのリセット - 手動プッシュボタン

遠隔エアリセット用途向けの、常時閉型の3/2手動プッシュボタンリセットバルブ。緑色と赤色のボタンオプションがあります。

下流圧力監視スイッチ

エネルギー放出検証用の工場出荷時設定圧力スイッチ。5 psi (0.3 bar) 降下圧力に設定されています。EN 175301-803 フォーム A コネクタ (モデル 586A86、1/8 NPT) または M12 コネクタ (モデル 1153A30、1/8 NPT) が選択可能です。下流側の圧力放出が次の障害物まで確実に行われることを確認するために使用します。

電気コネクタ

EN 175301-803フォームAに準拠した配線済みコネクタ。リード線は2メートルまたは2.5メートル。24VDCおよび120VAC対応の照明付きコネクタもご用意しており、ソレノイド作動時の状態を視覚的に確認できます。

関連製品およびアクセサリー

• SERPAR 35シリーズ（LGモニター搭載）（シリーズ183） - 1/2インチから2インチのポート用途向けに、外部監視ハードウェアなしで内部ロックアウトが必要なアプリケーション向けに、空気圧式LGモニターを搭載した内部監視型ダブルバルブ。https ://www.rosscontrols.com/en/series/183-double-valves-with-pneumatic-lg-monitor-ports-1-2-to-2
• SERPAR 35シリーズ（LGモニター付き）（シリーズ184） - 3/8～3/4インチポートサイズに対応した、内部監視式ダブルバルブ（空気圧式LGモニター付き）。https ://www.rosscontrols.com/en/series/184-double-valves-with-pneumatic-lg-monitor-ports-3-8-to-3-4
• SERPAR 35シリーズ（EPモニター付き）（シリーズ186） - 内部監視機能を備えた電気空圧モニター付きダブルバルブ。ソレノイドリセット機能を搭載し、シングルまたはデュアル入力信号に対応。https ://www.rosscontrols.com/en/series/186-double-valves-with-electro-pneumatic-ep-monitor
• CrossFlow 35シリーズ（圧力スイッチ付き）（シリーズ181） - 3/8インチから1-1/2インチのポートに対応する、外部監視式の圧力スイッチ付きダブルバルブ。監視システムはお客様ご自身でご用意いただく必要があります。https ://www.rosscontrols.com/en/series/181-double-valves-with-pressure-switches-ports-3-8-to-1-1-2
• 配管フランジキット（シリーズ2839） - SERPARおよびCrossFlowダブルバルブをインラインで取り付けるための、必要なシールと取り付けボルトがすべて含まれた接続配管キットです。https ://www.rosscontrols.com/en/series/2839-piping-flange-kits
• LOXロックアウトバルブ- プレスメンテナンス時の空気圧システムのロックアウト/タグアウトに関するOSHA 1910.147規格に適合したエネルギー遮断ロックアウトバルブ。https ://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

よくある質問（FAQ）

Q：ダブルバルブにおける動的監視と静的監視の違いは何ですか？

A：静的モニタリングでは、バルブの状態はサイクル内の特定の時点（通常は開始時）でのみチェックされます。DM2シリーズDに実装されている動的モニタリングでは、作動と非作動のたびに両方のバルブ要素の状態が変化することを確認します。つまり、動作中に開いたままになっているバルブ要素は、故障したサイクルで検出され、後続のテストサイクルでは検出されません。

Q：プレス制御の安全性において、ダイナミックメモリとはどのような意味を持つのでしょうか？

A：ダイナミックメモリとは、空気供給や電源が遮断されても、バルブがロックアウト状態を維持することを意味します。単純なメモリを備えたバルブは、空気供給をオンオフすることでリセットできてしまうため、オペレーターが故障に気づかない可能性があります。DM2シリーズDは、意図的な手動、空気圧、またはソレノイドによるリセット操作によってのみリセットできるため、すべてのロックアウトイベントが確実に認識され、対処されます。

質問：DM2シリーズDはOSHA 29 CFR 1910.217の基準を満たしていますか？

A：はい。機械式パワープレスに関するOSHA 29 CFR 1910.217では、空気圧式クラッチ／ブレーキバルブに冗長性、動的監視機能、およびメモリ機能が求められています。DM2シリーズDは、これら3つの機能をすべて1つの自己完結型バルブアセンブリに搭載しており、追加の外部監視ハードウェアを必要とせずにこれらの要件を満たします。

Q：DM2シリーズDは、どの安全カテゴリーと性能レベルを達成していますか？

A： DM2シリーズDは、ISO 13849-1:2015のカテゴリ4、パフォーマンスレベルe、およびIEC 62061:2001のSIL 3を達成しています。これらは、空気圧制御コンポーネントで利用可能な最高レベルです。機能安全データは次のとおりです。B10D = 20,000,000サイクル、PFHD = 7.71x10-9、MTTFD = 301.9年。

Q：バルブがロックアウトされた際の残留出口圧力はどのように変化しますか？

A： DM2シリーズDが非同期バルブ要素の動きによってロックアウトした場合、クロスフロー通路の形状により、出口圧力が入口圧力の1%未満に低下します。この即時の圧力排出により、故障状態時にプレスクラッチが作動するのを防ぎます。

Q：利用可能なポートサイズはどれですか？また、どの基本サイズを選択すればよいですか？

A:基本サイズ2は、Cv値2.17（入/出）の1/4インチおよび3/8インチポートに対応します。基本サイズ4は、Cv値2.80（入/出）の1/2インチおよび3/4インチポートに対応します。基本サイズ8は、Cv値4.63（入/出）の3/4インチおよび1インチポートに対応します。基本サイズ12は、Cv値8.86（入/出）の1インチおよび1-1/2インチポートに対応します。基本サイズ30は、Cv値20.22（入/出）の1-1/2インチおよび2インチポートに対応します。プレスクラッチ容量に必要なCv値と許容充填/排気時間に基づいて選択してください。

Q：どのようなリセット方法が利用できますか？

A：リセット方式は3種類あります。リモート空気圧式（コード1）は、3/2ノーマルクローズのリセットバルブを使用して、入口と同等の空気圧をリセットポートに印加します。ソレノイド式（コード2）は、断続運転に対応したソレノイド作動式リセットバルブを使用します。手動式（コード4）は、バルブに直接取り付けられたカプセル化されたプッシュボタンアクチュエータを使用します。ソレノイド式リセットは、焼損の原因となるため、連続的に通電しないでください。

Q：DM2シリーズDバルブは、インライン潤滑なしで作動できますか？

A：はい。ピストンにPTFE製バックアップリングが装着されているため、バルブはインライン潤滑の有無にかかわらず作動します。潤滑剤を使用する場合は、アニリン点が180°F～220°Fで、粘度がISO 32以下の石油系潤滑剤を使用してください。リン酸塩系の添加剤は使用しないでください。

Q：動作圧力範囲はどのくらいですか？また、サイズによって違いはありますか？

A：基本サイズ2は45～150psig（3.1～10.3bar）で動作します。基本サイズ4、8、12、および30は30～120psig（2.1～8.3bar）で動作します。最低圧力未満で動作させると、バルブエレメントのストロークが不完全になり、監視応答が不安定になる可能性があります。

Q：DM2シリーズDは、正常に動作させるためにどのくらいの頻度で起動・停止させる必要がありますか？

A：バルブは少なくとも月に一度は作動させる必要があります。この要件により、すべてのバルブ要素、パイロットバルブ、および監視コンポーネントが定期的に全可動範囲で動作し、非同期動作の原因となる固着や汚染物質の蓄積を防ぎます。

Q：ソレノイドとステータスインジケーターに必要な配線は何ですか？

A：標準バルブは、各ソレノイドにEN 175301-803フォームA DINコネクタを使用します。オプションコード005を追加することで、M12接続も利用可能になります。ROSS J-Box配線キットアセンブリは、顧客の制御システムに10ピンMINIコネクタを1つ提供し、3つのソレノイドとステータスインジケータ用に4つのM12ポートを備えることで、配線を簡素化します。

Q：DM2シリーズDの3D CADモデルは入手可能ですか？

A：はい。DM2シリーズDの全構成に対応したCADモデルがROSS Controlsのウェブサイト（rosscontrols.com）からダウンロード可能で、手動で寸法を記入することなく、機械設計ソフトウェアに直接統合できます。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

• ベースは、バルブ本体を上にして水平に取り付けるか、パイロットソレノイドを上向きにして垂直に取り付けてください。これらの向きにより、適切な排水と安定したパイロット応答タイミングが確保されます。
• DM2シリーズDの上流側に5ミクロンのフィルターを設置し、汚染物質がポペットの着座やクロスフロー通路の動作を妨げるのを防いでください。
• 遠隔式空気圧リセットを行うには、3/2インチの常時閉型リセットバルブから1/8インチのエアラインを使用してリセット用空気供給源を接続します。リセット圧力は入口圧力と等しくなければなりません。
• 試運転前に、入口圧力が定格範囲内であることを確認してください。サイズ2の場合は45～150psig、サイズ4～30の場合は30～120psigです。
• 排気口を塞いだり、サイズ不足のサイレンサーを取り付けたりしないでください。背圧を防ぐため、サイレンサーの流量容量はバルブの排気Cv値以上である必要があります。
• 両側を接続する場合のみ、使用していない入口ポートと出口ポートからパイププラグを取り外してください。汚染物質の侵入を防ぐため、使用していないポートには付属のプラグを取り付けてください。
• 取り付け後、プレスクラッチ／ブレーキに接続する前に、完全な作動および非作動サイクルを実行して、ステータスインジケーターの動作を確認し、バルブが運転準備完了状態から解除されることを確認してください。
• ソレノイドリセットモデルの場合、リセットソレノイドは断続動作のみとなるように配線してください。リセットソレノイドに連続的に通電すると焼損の原因となります。リセット信号は瞬間的なパルスとして印加してください。
• メーカーの仕様に従い、適切な機能確認のため、少なくとも月に1回はバルブを作動させてください。
• バルブがロックアウト状態になっている場合は、リセットする前に根本原因を特定して修正してください。空気供給を遮断して再供給してもバルブはリセットされません。意図的なリセット操作が必要です。

保証とグローバルサポート

ROSS Controlsは、DM2シリーズD製品すべてに対し、購入日から1年間の保証を提供します。保証は、材質および製造上の欠陥を対象とします。ただし、製品の誤用、不適切な使用、不適切なメンテナンス、改造、または不正操作があった場合は、保証は無効となります。

ROSSのグローバルな技術サポートは、米国（本社はミシガン州ファーンデール）、カナダ、ブラジル、ドイツ、フランス、英国、インド、中国、日本のオフィスを通じてご利用いただけます。

製品構成、技術サポート、販売代理店検索サービスについては、ROSS Controls USA（+1-248-764-1800）または技術サービス（1-888-TEK-ROSS（835-7677））までお問い合わせいただくか、rosscontrols.comをご覧ください。

詳細な技術データ、寸法図、CADモデル、応答時間チャートについては、ROSS Controls DM2シリーズD製品ページをご覧いただくか、ROSS Controlsまで(800) GET-ROSS (438-7677)までお問い合わせください。

カタログのダウンロード： https://www.rosscontrols.com/en/series/52-double-valves-for-clutch-brake-control