PPV プロポーショナルピンチバルブ

ピンチバルブは、フレキシブルチューブを絞ったり挟んだりすることで、チューブ内の流路を開いたり閉じたりする仕組みになっています。比例式ピンチバルブは、チューブを挟む軸をステッピングモーターで駆動することで、挟む範囲を調整し、間接的にチューブ内の流体流量を制御します。ピンチバルブの利点は、流体と接触しないことであり、バイオテクノロジープロセス、食品産業、投薬システム、血液プロセス/分析、CIPおよびSIPプロセス、バイオ医薬品機器に最適なオプションとなります。PPVシリーズのピンチバルブは、アナログ（0-10Vまたは4-20mA）またはデジタルRS485 Modbus信号のいずれかを受け入れるPMシリーズのドライバで駆動されます。

 

プロポーショナルピンチバルブとは何ですか？

比例式ピンチバルブは、ピンチバルブとリニアステッピングモータの特性・特徴を組み合わせたピンチバルブの一種です。無菌、クリーン、非接触、クロスコンタミネーション回避を重視する以下のようなアプリケーションにおいて、流体流量や液圧を制御するのに適しています。

• バイオテクノロジー
• 化学処理
• ディスペンサー、充填、ミキシング
• プロセス機器
• バイオリアクター
• 医療機器
• 医薬品
• ライフサイエンス
• 食品加工

今回は、KaoLuが提供できる比例ピンチバルブにはどのようなものがあるかということから始まり、その動作原理、どのような場合に比例ピンチバルブを使用するのか、そして最後にどのような点を考慮して購入するのかを紹介します。

KaoLuの比例式ピンチバルブはどのようなタイプですか？

KaoLuは、主に比例ピンチバルブのミニチュア版と高トルク版の2種類を提供しています。
ミニチュア版：写真をクリックして製品カタログをご覧ください。
https://www.genndih.com/pinch-valve/proportional-pinch-valve.html

3つのバージョンを用意しました。

1. PPV-04、チューブ外径3.5～4.5mm（～0.125インチ～0.188インチ）用
2. PPV-06、チューブ外径5.5～7mm（～0.25インチ）用
3. PPV-08、チューブ外径7～9m（0.375インチ）用

チューブ外径は、フレキシブルプラスチックチューブを使用しているため、挿入口に入ることができれば機能的には問題ありません。
高トルクタイプは、デュロメーター75ショアAまでの柔らかいチューブやより硬いチューブに適しています。 製品カタログは写真をクリック、または下記サイトよりご覧ください。
https://www.genndih.com/pinch-valve/proportional-pinch-valve.html

5種類のサイズにアップしています。

1. PPV-930-64 - チューブ外径6～7mm（～0.25インチ）
2. PPV-930-95 - チューブ外径 9 - 10 mm (~0.375")
3. PPV-930-127 - チューブ外径 12 - 13.4 mm (約0.5インチ)
4. PPV-930-191 - チューブ外径 18.6～19.6mm（～0.75インチ）
5. PPV-930-254 - チューブ外径24.8～25.8mm（～1インチ）

当社の比例ピンチバルブはすべてアナログ信号（0-10Vまたは4-20mA）またはデジタル信号で制御することができます。また、エンコーダのオプションもあります。製品の正しい選択については、当社の製品コンサルタントにお問い合わせください。また、比例ピンチバルブがどのように機能するか、ビデオデモを提供しています。
https://www.youtube.com/watch?v=5z31SR9wqgk

 

比例式ピンチバルブの作動原理は？

比例ピンチバルブとは、ピンチバルブとリニアステッピングモータの特長・利点を組み合わせたものです。まず、この2つのアイテムのコンセプトを紹介しましょう。
ピンチバルブ
ピンチバルブは，電磁石，空気圧，リニアステッピングモータで制御された軸に，柔軟なプラスチックチューブを挟み込んで動作させるものです。ピンチバルブは、化学試薬、食品、腐食性流体など、バルブをチューブ内の流体に接触させない用途で特に有効です。従来のピンチバルブは全開と全閉の機能しかなく，チューブをピンチバルブに挿入したときに流量が低下し，流体の流量を制御する方法がないという欠点がありました。

リニアステッパーモーター
リニアステッピングモータは、ステッピングモータの特性を利用して直線運動を実現したアクチュエータの一種である。ステップ距離やトルクをどの程度制御できるかは、制御システムとステッピングモーターの品質・特性に大きく依存する。ステッピングモーターは、高分解能、高繰り返し、高トルクが要求される場合によく使われる。

ピンチバルブ＋リニアステッピングモータ＝比例式ピンチバルブ
両者の組み合わせにより、サニタリー環境を必要とするプロセスラインの自動化や、清浄性・無菌性を必要とするアプリケーション、また高精度な流量や圧力調節を必要とするアプリケーションに優れたソリューションを提供します。このため、複数のバルブを使用したメンテナンス性の高いアセンブリは不要であり、この単一バルブがコンパクトで効率的なソリューションを提供します。

プロポーショナルピンチバルブは、どのような場合に使用するのですか？

KaoLuは、圧力と流量の調節のエキスパートです。下のグラフをご参照ください。
圧力調整。

左側は従来のオン／オフピンチバルブによるインライン圧力の制御です。右側は、比例ピンチバルブによる圧力制御を示します。流体が混入しないようなプロセスラインでは、比例ピンチバルブでチューブの開度を制御して、インラインの圧力を調整することが考えられます。微細なステップ制御により、高分解能で圧力を調整することができる。
フローレギュレーション。

このグラフは、インラインの流量が比例ピンチバルブで調整できることを示しています。この曲線は、より高い分解能のステッピングモータ制御、またはピンチバルブのゼロオフセットを調整することで、左方向にシフトすることができます。このように、比例ピンチバルブでは、インラインの流体圧力や流量を非接触で簡単に制御できるため、多くの産業で大きなメリットをもたらしています。
 

比例式ピンチバルブの購入時の注意点は？

1.チューブ：外径、材質、ショアA、チューブ内圧
2.性能：分解能、再現性、所望の正確な流量または圧力制御を達成することができる。
3.制御：アナログ制御、デジタル制御

TPCと呼んでいました。使用するチューブの特性と作動圧を理解することが重要です。ピンチバルブがまったく絞れない、あるいはピンチできないような高いチューブ内圧の場合、適当なチューブが使えないこともあります。第二に、比例ピンチバルブの性能は、どのブランドの比例ピンチバルブがあなたに適しているかを選択する際に考慮する必要があります。KaoLuの比例ピンチバルブでは、1回転あたり最大40000ステップを達成することができ、ピンチシャフトがスクイズするために移動する速度とモータのトルクは、お客様が異なる要件に合わせて簡単に較正することができるようになりました。3つ目のポイントは、制御方法です。当社のデジタル制御方式では、バルブ本体から半マイル離れた場所でも操作することが可能です。また、RS485のホールドレジスタを使用することで、ゼロオフセットやその他のパラメータを調整し、カスタマイズされたソリューションに適合させることができます。

詳しくは、製品サイトをご覧ください。

https://www.genndih.com/pinch-valve/proportional-pinch-valve.html

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https://www.youtube.com/channel/UCjQ9bjuSOT_csnVA9if4_EQ/videos