JPH086830B2 - パイロット操作冷却液制御弁 - Google Patents

パイロット操作冷却液制御弁

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JPH086830B2
JPH086830B2 JP63071698A JP7169888A JPH086830B2 JP H086830 B2 JPH086830 B2 JP H086830B2 JP 63071698 A JP63071698 A JP 63071698A JP 7169888 A JP7169888 A JP 7169888A JP H086830 B2 JPH086830 B2 JP H086830B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、金属圧延機などに冷却液を供給するため
のパイロット操作冷却液制御弁に関する。
［従来技術］ 従来のパイロット操作冷却液制御弁は、圧延機近くに
冷却液制御弁が多数設けられ、冷却液制御弁の動作を制
御するためのパイロット弁が遠隔に設けられており、こ
れらをつなぐ多数の導管を配列したものであった。パイ
ロット制御弁に関する特許としては、ガードナーの米国
特許第3145967号（1964年８月）、クロフックの米国特
許第3159374号（1964年12月）、アボットの米国特許第4
391296号（1983年７月）、シャミングの米国特許第3880
358号（1975年４月）、ケンダルの米国特許第4360037号
（1982年11月）、シャミングの米国特許第4387739号（1
983年６月）、シャミングの米国特許第4247047号（1982
年１月）、バウンの米国特許第4568026号（19862月）等
が挙げられる。
米国特許第3145967号では、流体通路に設けたコアに
対して配置された弾性スリーブが、導入空気圧力でコア
に対して内方に捩られて流体通路を閉じるようになって
いる。しかしてこの空気圧力は、ソレノイド弁により制
御されている。
米国特許第3159374号では、流体圧力が片側に作用し
て柔軟なダイアフラムが捩られ、弁を通る流体通路を塞
いで通路を閉じるようになっている。この流体圧力もパ
イロット弁で制御されるようになっている。
米国特許第4391296号では、シャトル弁形式とされ、
入口と出口の間を往復するシャトル弁がばねにより偏奇
させられて通路が閉じられ、ソレノイドにより通路が開
かれる。米国特許第3880358号では、弁要素が閉止位置
へばねにより偏奇され、この弁要素は、空気などの制御
流体により開放位置へ変位させられるようになってい
る。
米国特許第4360037号では、自動洗浄フィルタ組立体
のソレノイド作動弁が、流体圧力でダイアフラムを作動
させて弁の開閉を制御しするようになっている。
米国特許第4387739号では、デジタル制御冷却液制御
システムの弁モジュールにおいて、ばね偏奇式ソレノイ
ドが弁を押しつけて所定の通路を流れる冷却液を制御す
るようになっている。
米国特許第4247047号では、区画化されたデジタル冷
却液システムの多段マニホルドに複数の弁要素を設け
て、この弁要素をソレノイドとばねにより変位させるよ
うになっている。
米国特許第4568026号では、マニホルド内にパイロッ
ト操作冷却液制御弁が設けられ、このパイロット操作制
御弁が複数のカートリッジ制御弁で構成され、ソレノイ
ドと偏奇スプリングとにより動作される内蔵の隣接パイ
ロット制御弁により、スプリング偏奇式弁素子が制御さ
れ、これのよりスプレイノズルへの流れる冷却液を制御
するようになっている。このカートリッジ制御弁は、マ
ニホルド内にの各場所に容易に交換可能に配置できるよ
うになっているとともに、伝奇的接続配線が密封状態で
設けられている。
［発明が解決しようとしている問題点］ 以上のような従来のパイロット操作冷却液制御弁は、
被冷却附近に設けられる多数の冷却液制御弁とはかなり
離された位置に設けられていたのでその間に配管を長く
かつ多数配置しなければならず複雑な配管回路構成とな
っていた。
本発明は、この様な複雑な配管構成を不用とし、かつ
作業環境に耐え得るフェールセーフ型パイロット操作冷
却液制御弁を提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、冷却液制御弁をその設置位置で
パイロット弁で制御するようにし、これによりその間に
配置される配管を省略し、設置にようする費用と複雑な
配管作業ならびにその整備を低減させることを目的とす
るものである。
［問題を解決する手段］ 本発明によれば、加圧冷却液供給用のマニホルド組立
体に設けられるパイロット操作冷却液制御弁において、
このマニホルド組立を蓋する窓付本体部材内に配置され
た着脱可能の冷却液制御弁と、窓付本体部材に対して着
脱可能に固定され、それぞれ冷却液制御弁と対となるパ
イロット制御弁とを有し、各冷却液制御弁が、一端から
内方に向けて空洞とされ一端側において大径の弁室を画
成するとともにその内方から他端に向けて延在する小径
の室を画成する円筒形弁本体と、弁室内に摺動可能に配
置されて弁室をパイロット空気側室と外気側室とに分断
する大径部と小径の室に摺動可能に配置された小径部と
を有する弁素子と、小径の室と連通して弁本体の他端に
設けられた弁座と、円筒形弁本体の上記一端を閉止する
手段と、弁素子の胴体周りに設けられ、弁室の外気側室
を他端の弁座側から液密に隔離する漏れ止装置と、円筒
形本体内に形成され、対応パイロット制御弁を弁室のパ
イロット空気側室に連通するパイロット空気通路および
弁室の外気側室を外気に連通する逃がし空気通路とで構
成され、パイロット操作冷却液制御弁はさらに、マニホ
ルド組立体内に画成される冷却液室と、冷却液室を前記
円筒径弁本体の小径の室と連通するように円筒形弁本体
胴体部に設けた開口と、パイロット制御弁に設けられ、
励磁された際ソレノイドプランジャを移動させるソレノ
イドコイルと、ソレノイドプランジャの先端に設けられ
た第２弁要素と、マニホルド組立体に画成されたパイロ
ート空気供給室と、パイロット制御弁とパイロット空気
供給室とを連通する手段と、ソレノイドコイルの非励磁
時に第２弁素子がパイロット空気通路を遮断するように
プランジャを偏奇させるプリングと、ソレノイドコイル
に接続され、ソレノイドコイルを励磁するための電気回
路とを有し、ソレノイドコイルが励磁されると、スプリ
ングに勝ってプランジャを移動させ、第２弁素子がパイ
ロット空気供給室とパイロット空気通路との間を連通さ
せ、パイロット空気供給室の圧力がパイロット空気通路
を介して弁室のパイロット空気側室に作用して弁素子を
前記弁座に着座させて冷却液の流れを遮断し、しかして
ソレノイドコイルの非励磁時スプリングによりプランジ
ャの第２弁素子がパイロット空気供給室とパイロット空
気通路との連通を遮断し、もって冷却液圧力が弁素子を
移動させて冷却液を冷却液制御弁と連通するスプレイ手
段に供給するように構成したパイロット操作冷却液制御
弁が、提供される。
［作用］ 圧延機に使用するパイロット操作冷却液制御弁は、そ
の設置位置に一体で配置された一連の冷却液制御弁なら
びにソレノイド操作パイロット制御弁を備えている。す
なわち冷却液制御弁の各々は、隣接して封入されたソレ
ノイド操作パイロット弁により独立に制御される。弁組
立体は、ハウジングマニホルドを複数の部分に区切り、
このそれぞれにパイロット弁および冷却液制御弁を配置
隔離することにより、汚れた環境下でも安全で信頼性の
ある運転が可能となった。
又パイロット制御弁48は選択的に含まれたコイルが作
動したとき、プラスの空気圧をパイロット弁室46と接続
されたパイロット空気通路22に供給して冷却液制御弁18
を作動させるか、又はその代りに作動しないとき空気圧
を大気に排出し、冷却液制御弁18の中の弁要素31を解放
し、冷却液がスプレーノズル56を通って流れることを許
すものである。
パイロット弁取付プレート43を介してパイロット空気
通路22のパイロット制御弁48との連通はコントロールさ
れた空気が本質的に流体の空気の流れと、制御弁48が冷
却液制御弁18に関して、取付プレート43によって間隔を
あけられているという事実をコントロールするために冷
却液制御弁18の作動又は不作動のために冷却液制御弁18
に達することができるようにするためである。
円筒形本体20の一端を閉止する手段が円形のふたで構
成されているということはパイロット空気作動室29が円
形の構成であるので、それを密封係合させるためであ
る。
弁要素31上の洩れ止め装置がローリング33で構成され
ていることは、冷却液制御弁18の本体の中の可動の弁要
素31をシールするために必要とされ、又パイロット空気
作動室29を規定し、この室29を開口21で示される流体通
路から分離するためである。
電気的伝導体をエポキシ樹脂Ｒで満たされている通路
44を通って位置させることとしたのは、各々の室の中に
パイロット制御弁48をシールし孤立させることである。
これらは冷却液流体又は他の外的影響によって影響され
ず電気伝導体を分離し包みこむことにより制御弁48の依
頼性を増加させるものである。
この包みこむことは万一何かが起ったときバルブが信
頼できるユニットとして交換可能であることを意味する
ものである。
［実施例］ 第１図を参照して、パイロット操作冷却液制御弁組立
体10は、複式ハウジング形態11であり、ハウジング11に
は、ソレノイド空気供給室13、電気制御室14および冷却
液供給室15を画定する閉じた側部12が設けられている。
冷却液は、入口16を介して冷却液供給室15に供給され
る。複数個の本体部材17がハウジング11の開放側面に密
封して付着され、複数個の冷却液制御弁18が、隔置され
た窓19に保持されている。
冷却液制御弁18の各々は、複数の開口21を有する円筒
形弁本体20から構成される。円筒形弁本体20の開口21
は、冷却液制御弁18への冷却液通路の一部となってい
る。パイロット空気通路22および逃がし空気通路23が円
筒形弁本体20内から開口24、25へ延び、開口24,25は、
それぞれその周りに感情の漏れ止Ｏリング26が設けられ
ている。ふた27は、開口24,25の反対側の円筒形弁本体2
0の開いた一端部にＯリング28により密封関係で固着さ
れ、弁室29を画定している。また弁室29の内方には、小
径の室30が設けられ、この小径室30に可動弁要素31が摺
動可能に挿入されている。弁要素31は、円錐形端部32を
有し、その胴体部周囲に環状溝が形成され、この環状溝
に環状漏れ止部材33が挿入されている。弁室29内には、
弁要素31の大径部34が摺動可能に配置されている。この
大径部34には、第２の環状漏れ止部材35が設けられてい
る。これにより弁室29は、パイロット空気通路22と連通
するパイロット空気室側と逃げ出口37と連通する外気室
とに分割されている。感情の縮小継手38が円筒形弁本体
20の他端部にねじで固着され、胴体部に設けた漏れ止部
材39により密封されている。縮小継手38は、冷却液通路
40と弁座41の一部を画定し、また弁座41の大部分が隣接
する円筒形弁本体20に内に存在する。
ソレノイド空気供給室13は、出口42が本体部材17に形
成され、パイロット弁取付プレート43のパイロット空気
通路42′と連通している。パイロット弁取付けプレート
43は、第２図に図示のように、本体部材17と流体密に組
み合わされている。パイロット弁取付プレート43は、パ
イロット弁空気通路42′に平行に間隔を取って延在する
配線通路44を有する。一対の間隔をおいた長手方向に合
致する空洞45がパイロット弁取付本体プレート43内へ延
び、配線通路44および各パイロット弁室と交差してい
る。通路47は、パイロット弁室46と円筒形弁本体20にあ
る通路22との間を連通されている。各パイロット弁48
は、それぞれパイロット弁室46内に位置し、かつスリー
ブ50内に摺動可能に位置するソレノイドプランジャ49を
含み、スリーブ50は、パイロット弁室46の一部を画定す
べく、ソレノイドコイル51内に位置している。ソレノイ
ドコイル51は、パイロット空気通路42′と交差する空洞
45内にソレノイドコイル51を保持する適当な樹脂52に封
入されている。スリーブ50はパイロット弁室46の他端部
に位置する通路53を介して大気と通じている。
第２図の参照して、プランジャ49は、コイル51に電流
が流れると右方へ動く。第２図では、２個のパイロット
弁のうち下方の弁は、コイル51の電流が遮断され、ばね
55によりプランジャ49が左方に移動され、プランジャ49
の他端にあるシールがパイロット弁座54の開口を閉じた
状態で示されている。
制御弁の作動時、コイルへの電流が印加されると、流
体空気圧力は、パイロット弁室46、通路47および入口36
を通る空気通路22を介して弁室29内に作用し、円筒形弁
本体20の開口21から作用する冷却液圧力に打ち勝って弁
要素31を前方へ押し、パイロット弁取付プレート43内の
冷却液通路59を経由してノズルプレート組立体57にある
ノズル56への冷却液の流れを遮断する。ノズルプレート
組立体は、締め具58によりパイロット弁取付プレート43
に固着されている。
Ｏリング60は、スプレーノズル56の各々の周りに配置
され、ノズルプレート組立体57をノズルに対して漏れ止
している。ソレノイドコイル51の電流が遮断されると、
ばね55によって押されたプランジャ49は、前述のように
パイロット弁座54に対し密封して弁要素31に対するパイ
ロット空気圧力を遮断する。これにより、冷却液圧力が
弁要素31を弁室29側へ押し戻し、冷却液がスプレーノズ
ル56を通って流出される。
ソレノイドコイル51は、第２に図示のように多段電気
プラグ62から延びる制御配線61を経由して空気制御回路
により制御される。プラグ62は、電気制御室14を通るケ
ーブル63と接続されている。
接続配線通路44は、パイロット弁取付プレート43の直
角に位置する第２制御通路65と交差する大径の通路64を
有し、通路65内に前述の多段電気プラグ62が配置されて
いる。各パイロット弁48ならびにその関連の配線通路44
はエポキシ樹脂Ｒが充填され、弁要素および配線パイロ
ット弁取付プレート43内に密封している。
次に第３図を参照して、空洞45は、前述の逃がし空気
通路23と整合する通路66を有する。エポキシ樹脂による
定位置に保持されたソレノイドコイル51は、パイロット
操作冷却液制御弁が課せられる汚染された環境から保護
しうる。ソレノイドコイル51は、DC24Vで動作し、最大
0.30Ampの電流が流れるように設計されている。プラン
ジャ49およびコイル51は、その定各電流の85％で充分に
作動するように設計されるので、自動ならびに手動入力
信号のいずれも、かなり低い動力とすることができる。
以上のパイロット操作冷却液制御弁の作動を順を追っ
て説明する。
パイロット弁のソレノイドコイル51の非励磁時、ばね
によりプランジャ49が弁座54の方へ変位され、パイロッ
ト弁室46を通路53を介して大気に連通させる。室46の正
圧力が消失するので、弁要素31は、冷却液圧力により押
されて開かれ、これにより冷却液は、開口21を介してス
プレイノズル56へ流れる。
上記コイル51の励磁時、ばねに打ち勝ってプランジャ
49が移動して通路53を閉じ、しかしてパイロット空気を
パイロット弁室43に空気通路42′を介して空気供給室18
から導入するようになし、さらにこのパイロット空気を
空気通路22を介して弁室29に導入し、弁要素31を冷却液
圧力に打ち勝って移動させて弁座41に着座させる。これ
によりスプレイノズル56への冷却液の流れを遮断する。
以上、本発明を実施例の形で説明したか、本発明は、
上記実施例にのみ限定されず特許請求の範囲で限定され
る技術的範囲以内で、上記実施例の構成をさまざまに変
更しうるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、マニホルド組立体および関連の冷却液制御弁
を示す断面図を示し、 第２図は、第１図の線２−２に沿った断面図を示し、 第３図は、第１図の線３−３に沿った断面図を示す。 10……パイロット操作冷却液制御弁 11……ハウジング組立体 12……端部 13……空気供給室 14……電気制御室 15……冷却液供給室 16……冷却液流入口 17……本体部材 18……冷却液制御弁 19……窓 20……弁本体 21……開口 22,23……空気通路 24,25……開口 26……Ｏリング 27……ふた 29……パイロット空気作動室 30……小径室 31……弁要素 32……端部 33……漏れ止部材 34……端部 35……漏れ止部材 36……空気入口 37……逃がし出口 38……継手 39……漏れ止部材 40……冷却液通路 41……弁座 42……出口 42′……導管 43……パイロット弁取付プレート 44……配線通路 46……パイロット弁室 47……通路 48……パイロット弁 49……プランジャ 50……スリーブ 51……コイル 53……ばね 56……ノズル 57……ノズルプレート組立体 58……締め具 59……ノズルプレート組立体 60……Ｏリング 61……制御配線 62……電気プラグ 63……ケーブル 64……大径室 65……制御通路 66……逃がし通路 Ｒ……樹脂

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加圧冷却液供給用のマニホルド組立体（1
    0）に設けられるパイロット操作冷却液制御弁におい
    て、前記マニホルド組立体（10）を蓋する窓付本体部材
    （17）内に配置された着脱可能の冷却液制御弁（18）
    と、 前記窓付本体部材（17）に対して着脱可能に固定され、
    それぞれ前記冷却液制御弁（18）と対となるパイロット
    制御弁（48）とを有し、 前記各冷却液制御弁（18）が、一端から内方に向けて空
    洞とされ一端側において大径の弁室（29）を画成すると
    ともにその内方から他端に向けて延在する小径の室（3
    0）の画成する円筒形弁本体（20）と、該弁室（29）内
    に摺動可能に配置されて該弁室（29）をパイロット空気
    側室と外気側室とに分断する大径部（34）と前記小径の
    室（30）に摺動可能に配置された小径部とを有する弁要
    素（31）と、前記小径の室（30）と連通して前記弁本体
    （20）の他端に設けられた弁座（41）と、前記円筒形弁
    本体（20）の前記一端を閉止する手段と、前記弁要素
    （31）の胴体周りに設けられ、前記弁室（29）の前記外
    気側室を他端の前記弁座（41）側から液密に隔離する洩
    れ止装置（33）と、前記円筒形本体（20）内に形成さ
    れ、前記対応パイロット制御弁（48）を前記弁室（29）
    のパイロット空気側室に連通するパイロット空気通路
    （22）および前記弁室（29）の外気側室を外気に連通す
    る逃がし空気通路（23）とで構成され、 前記パイロット操作冷却液制御弁はさらに、 前記マニホルド組立対（10）内に画成される冷却液室
    （15）と、 該冷却液室（15）を前記円筒径弁本体（20）の小径の室
    （30）と連通するように該円筒形弁本体（20）胴体部に
    設けた開口（21）と、 前記パイロット制御弁（48）に設けられ、励磁された際
    ソレノイドプランジャ（49）を移動させるソレノイドコ
    イル（51）と、 前記ソレノイドプランジャ（49）の先端に設けられた第
    ２弁要素（54）と、 前記マニホルド組立体（10）に画成されたパイロット空
    気供給室（13）と、 前記パイロット制御弁（48）と前記パイロット空気供給
    室（13）とを連通する手段と、 前記ソレノイドコイルの非励磁時に前記第２弁要素（5
    4）が前記パイロット空気通路（42）を遮断するように
    該プランジャ（49）を偏奇させるスプリング（55）と、 前記ソレノイドコイル（51）に接続され、該ソレノイド
    コイル（51）を励磁するための電気回路とを有し、前記
    ソレノイドコイル（51）が励磁されると、前記スプリン
    グ（55）に勝って前記プランジャ（49）を移動させ、前
    記第２弁要素（54）が前記パイロット空気供給室（13）
    と前記パイロット空気通路（22）との間を連通させ、前
    記パイロット空気供給室（13）の圧力が前記パイロット
    空気通路（22）を介して前記弁室（29）のパイロット空
    気側室に作用して前記弁要素（31）を前記弁座（41）に
    着座させて冷却液の流れを遮断し、しかして前記ソレノ
    イドコイル（51）の非励磁時に前記スプリング（55）に
    より前記プランジャ（49）の前記第２弁要素が前記パイ
    ロット空気供給室（13）と前記パイロット空気通路（2
    2）との連通を遮断し、もって前記冷却液圧力が前記弁
    要素（31）を移動させて該冷却液を前記冷却液制御弁
    （18）と連通するスプレイノズル手段（56）に供給する
    ように構成したパイロット操作冷却液制御弁。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲の第１項に記載のパイロッ
    ト操作冷却液制御弁において、前記円筒形弁本体（20）
    の前記パイロット空気通路（22）は、前記パイロット弁
    取付プレート（43）を介して前記パイロット制御弁（4
    6）と連通しているパイロット操作冷却液制御弁。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲の第１項に記載のパイロッ
    ト操作冷却液制御弁において、前記円筒形弁本体（20）
    の一端を閉止する手段が密封係合する円形のふたで構成
    されているパイロット操作冷却液制御弁。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲の第１項に記載のパイロッ
    ト操作冷却液制御弁において、前記弁要素（31）の洩れ
    止装置は、Ｏ−リング（33）で構成されているパイロッ
    ト操作冷却液制御弁。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項に記載のパイロット
    操作冷却液制御弁において、前記ソレノイドコイル（5
    1）に電気的伝導体が接続され、かつ該電気的伝導体
    は、前記パイロット弁取付プレート内の前記通路（44）
    内を通されており、前記パイロット弁取付プレート（4
    3）に形成された該通路（44）及び空洞がエポキシ樹脂
    で埋められているパイロット操作冷却液制御弁。
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