WO2012147755A1 - 圧延用のロールクーラントバルブ - Google Patents

圧延用のロールクーラントバルブ Download PDF

Info

Publication number
WO2012147755A1
WO2012147755A1 PCT/JP2012/060999 JP2012060999W WO2012147755A1 WO 2012147755 A1 WO2012147755 A1 WO 2012147755A1 JP 2012060999 W JP2012060999 W JP 2012060999W WO 2012147755 A1 WO2012147755 A1 WO 2012147755A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
needle
valve body
movable core
fixed core
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/060999
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正一 豊永
光司 赤谷
嘉人 中里
Original Assignee
Toyonaga Shoichi
AKAYA Koji
NAKAZATO Yoshihito
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyonaga Shoichi, AKAYA Koji, NAKAZATO Yoshihito filed Critical Toyonaga Shoichi
Priority to US14/114,166 priority Critical patent/US20140332706A1/en
Priority to CN201280028503.9A priority patent/CN103747887A/zh
Publication of WO2012147755A1 publication Critical patent/WO2012147755A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F16K31/0658—Armature and valve member being one single element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B21B2027/103—Lubricating, cooling or heating rolls externally cooling externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems

Definitions

  • the present invention relates to a roll coolant valve for rolling.
  • kerosene, water-oil emulsion or water coolant (coolant) such as water is sprayed onto the work roll to control local elongation and local shape defects of the rolled material.
  • coolant water coolant
  • a plurality of injection nozzles for injecting coolant are arranged in the plate width direction of the rolled material along the work roll, and the coolant is injected from the injection nozzle toward the work roll. At this time, the injection of the coolant is ON / OFF controlled independently for each injection nozzle.
  • the portion of the work roll that received the coolant injection is cooled and contracted, while the portion that did not receive the coolant injection expands due to heat generated by rolling. Accordingly, the rolled material is stretched thinner at the portion where the work roll is expanded, and the elongation of the rolled material is suppressed at the portion where the work roll is contracted. That is, the shape of the rolled material in the portion that has received the coolant injection is in a direction that does not expand, and the shape of the rolled material in the portion that has not received the coolant injection is in the direction in which it extends.
  • a rolling control device that controls a plate shape sets a target shape in advance, and operates a work roll or an actuator of an injection nozzle so that the shape detected by the shape detector approaches the target shape.
  • the ON / OFF of the spray nozzle can be set by various methods.
  • the coolant is sprayed onto the work roll portion that rolls the portion where the rolled material extends from the target shape, thereby increasing the elongation of the rolled material.
  • the injection of coolant is stopped at the work roll portion that rolls the portion where the rolled material is not stretched (stretched), thereby suppressing the tension of the rolled material and promoting the elongation.
  • FIG. 2 shows a diagram of a conventional normally closed type roll coolant valve. This includes the valve body 1, end cover 8, coil 11, fixed core 5, movable core 4, elastic element 12, and poppet 3. A fixed core 5 and a movable core 4 are disposed along a coil 11 disposed in the valve body 1, and an elastic element 12 is provided between the surface of the fixed core and the bottom of the movable core.
  • the elastic element 12 urges the movable core 4 toward the valve body outlet to push up the poppet 3 and close the valve (movable core arrangement on the right side in FIG. 2). Further, when the coil is energized, the movable core 4 is pulled in the direction of the fixed core and comes into contact therewith, and the poppet 3 is also pushed by the fluid and moves together with the movable core 4 to release the valve (movable core arrangement on the left side in FIG. .
  • the present invention aims to provide a novel normally open type roll coolant valve.
  • the present invention relates to a roll coolant valve including a valve body, an end cover, a coil, a needle, a fixed core, a movable core, an elastic element, a poppet, and a power supply circuit to the coil.
  • a cavity with a cover fitted and an outlet opening is formed.
  • the coil is an annular coil provided along the inner side wall of the valve body;
  • the fixed core has a shape in which a hollow disk-shaped base portion and a hollow annular portion extending therefrom are integrated, and the base portion is in contact with a front end surface of a coil substantially perpendicular to the length direction of the valve body,
  • the hollow annular portion is fixedly disposed in the cavity so as to contact the inner surface of the annular coil,
  • the movable core is slidably disposed within the cavity with the inner surface of the annular coil;
  • the movable core has a needle, and the needle is slidably disposed in the hollow annular portion of the fixed core. The front tip of the needle contacts the rear opening of the poppet and seals the opening.
  • a thick portion is provided at the front portion of the hollow annular portion extending backward from the disk-shaped base portion of the fixed core to form a fixed core step portion, and the needle of the movable core is also thick corresponding to the step portion.
  • a needle step portion is provided, and an elastic element is provided between the fixed core step portion and the needle step portion,
  • the poppet has an opening penetrating in the center and is slidably disposed in the valve body;
  • the present invention relates to a roll coolant valve provided with a flow path communicating with coolant outside the cavity so that coolant can flow between a rear end of the movable core and the end cover.
  • the roll coolant valve refers to a valve for controlling ON / OFF of injection when the coolant is injected to the work roll in the rolling process.
  • the coil can be made of any material that can generate a magnetic force when energized. The strength of the magnetic force and the like can be determined as appropriate.
  • the needle need only be formed integrally with the movable core, and may be integrated with, for example, a screw.
  • the roll coolant valve of the present invention can further include a stopper and a spacer as necessary.
  • the stopper is disposed in contact with the end cover and can be formed to receive the movable core end. Furthermore, by providing the spacer, the arrangement of the coil or the like can be fixed at a suitable place. When the stopper is provided, a flow path communicating with the coolant outside the cavity is provided between the rear end of the movable core and the stopper so that the coolant can flow.
  • a novel normally open type roll coolant valve is provided.
  • the normally open type When the normally open type is on the safe side, the normal open type may have a lower power cost, and therefore a more preferable selection for the consumer is possible.
  • a voltage control resistor circuit is provided for the power supply circuit, and the resistor portion R is a 5W-30W coil, so that the power can be further reduced.
  • the coolant valve of the present invention shown in FIG. 1 includes a valve body 1, an end cover 8, a coil 11, a needle 9, a fixed core 5, a movable core 4, a poppet 3, a spring 12, and a power supply circuit ( (Not shown).
  • the end cover 8 is fitted into one end of the valve body 1, and one of the ends forms an open cavity.
  • the opening serves as a coolant discharge port 13 from the valve.
  • the discharge opening direction in the cavity is referred to as the front, and the end cover direction is referred to as the rear.
  • a direction connecting the end cover and the discharge opening is referred to as a length direction.
  • the coil 11 is an annular coil provided along the inner side wall of the valve body 1.
  • the fixed core has a shape in which a hollow disc-shaped base portion and a hollow annular portion extending therefrom are integrated, and the base portion is in contact with the front end face 20 of the coil substantially perpendicular to the length direction of the valve body, A hollow annular portion extending rearward from the hollow disc-shaped base is brought into contact with the inner surface 21 of the annular coil.
  • the fixed core is firmly fixed to the valve body so as not to move.
  • the movable core 4 is slidably disposed in the cavity so as to contact the inner surface 21 of the annular coil.
  • the movable core 4 has a needle 9, and the needle 9 is slidably disposed in the hollow annular portion of the fixed core.
  • the front end of the needle 9 abuts the rear opening of the poppet, It has a shape that can seal the opening.
  • the movable core 4 is formed integrally with the needle 9, and the front end portion of the needle 9 is in contact with a rear opening portion of the poppet 3 described later, so that the opening portion can be sealed.
  • a thick portion is provided in the front portion of the hollow annular portion extending backward from the disk-shaped base portion of the fixed core 5, and a step portion 22 is formed.
  • the movable core needle is also provided with a thick portion to form a step portion 23.
  • An elastic element is provided between the step portion 22 of the fixed core and the step portion 23 of the needle to urge the movable core backward.
  • a spring is typically used, but any one that can be urged with a sufficient force can be used, and the elastic portion is not limited thereto.
  • the poppet 3 is slidably disposed in the valve body 1.
  • the poppet 3 has an opening penetrating in the center. The opening is preferably circular and coaxial.
  • the rear opening is in contact with the tip of the needle 9 so that the opening is sealed.
  • the needle 9, the fixed core 5, the movable core 4, and the poppet 3 are circular in cross-sectional shape, and are arranged so as to have the same center line as the center line of the valve body 1.
  • reference numeral 24 denotes an opening communicating with coolant outside the valve and allowing coolant to flow in.
  • the roll coolant valve of the present invention includes a flow path communicating with the coolant outside the cavity so that the coolant can flow between the rear end of the movable core and the end cover.
  • This flow path may be formed, for example, by providing an appropriate gap between the needle and the fixed core and between the movable core and the coil. Further, a minute through hole may be provided at an appropriate position of the valve body to maintain communication with coolant outside the valve. Since the coolant is pressurized, when the movable core moves and a space or a low-pressure portion is formed in a region between the rear end of the fixed core and the end cover, the coolant flows into the region.
  • the coil surface can also be provided with a guide for coil protection and operational lubrication. In that case, the fixed core and the movable core are arranged in contact with the guide.
  • the coolant flows from the flow path communicating with the coolant outside the cavity so that the coolant can flow between the rear end of the movable core and the end cover, thereby assisting the movement of the movable core.
  • the needle and the rear opening of the poppet come into contact with each other, move the poppet forward, and contact the seat 2 to close the coolant valve (movable core arrangement on the right side in FIG. 1).
  • the seat 2 is in contact with the poppet to limit the range of movement thereof, and may be molded integrally with the valve body, or may be combined after being molded separately.
  • Each member used in the coolant valve of the present invention can be made of a metal material having sufficient strength and corrosion resistance, such as stainless steel, and preferably made of SUS304 and / or SUS430.
  • As the fixed core those having good magnetization performance are preferable.
  • a voltage control resistor circuit is provided for the power supply circuit of the coolant valve of the present invention.
  • An example is shown in FIG.
  • the resistance portion indicated by R in the figure is a 5-30 W coil. If it is smaller than 5 W, there is a risk that the valve cannot be moved. On the other hand, if it is greater than 30 W, heat generation increases and power consumption becomes excessive.
  • 10W-20W coils are used in parallel.
  • the resistance portion has a coil connected in parallel.
  • the valve drive by the electromagnetic coil can be configured by a simple circuit by PWM (Pulse Width Modulation) control by PIC (Peripheral Interface Controller) as shown in FIG.
  • the voltage control resistor circuit can arbitrarily set the applied voltage drop time, and can cope with high-pressure control such as a coolant valve. In particular, when the number of installed coolant valves is large, it can greatly contribute to energy saving.
  • the voltage is lowered to the hold voltage in about 1 second from the valve ON voltage input, but this time is adjustable. While the initial voltage is 24V, the voltage can be 17V at the time of holding. The initial power consumption is 19.2 W, while it can be 9.52 W during hold. That is, the voltage can be reduced by 30%, and the power consumption can be almost halved.
  • Valve body 2 Seat 3: Poppet 4: Movable core 5: Fixed core 6: Guide 7: Spacer 8: End cover 9: Needle 10: Stopper 11: Coil 12: Elastic element 13: Coolant discharge opening 20: Surface 21: Surface 22: Stepped portion 23 of fixed core 23: Stepped portion 24 of needle 24: Coolant inflow opening

Abstract

本願発明は、ノーマルオープン型のロールクーラントバルブを提供することを課題とし、該ロールクーラントバルブは、バルブボディ（１）、該バルブボディ（１）の一端にはめ込まれたエンドカバー（８）、前記バルブボディ（１）の内側側壁に沿って備えられた環状のコイル（１１）、中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、前記コイル（１１）に接するように配置された固定芯（５）、前記中空環状部内を摺動可能であり、ポペット（３）の後方開口部と当接して該開口部を封止できるニードル（９）、該ニードル（９）を有し、前記コイル（１１）の内側表面と摺動可能に配置された可動芯（４）、前記固定芯（５）と前記可動芯（４）の間に設けられた弾性要素（１２）、および前記コイルへの電源供給回路を含む。

Description

圧延用のロールクーラントバルブ
　本発明は、圧延用のロールクーラントバルブに関する。
　圧延工程においては、ケロシン、水と油のエマルションまたは水などのクーラント（冷却材）をワークロールに噴射して、圧延される圧延材の局所的な伸びや、局所的な形状不良を修正する制御が実施されている。すなわち、ワークロールに沿って圧延材の板幅方向に、クーラントを噴射する噴射ノズルを複数個並べて設置し、その噴射ノズルからワークロールに向けてクーラントを噴射する。このとき、噴射ノズルごとに独立にクーラントの噴射がＯＮ／ＯＦＦ制御される。
　クーラントの噴射のＯＮ／ＯＦＦ制御により、ワークロールのクーラントの噴射を受けた部分は、冷却されて収縮し、一方、クーラントの噴射を受けなかった部分は、圧延による発熱のため膨張する。従って、ワークロールが膨張した部分では、圧延材がより薄く伸ばされ、また、ワークロールが収縮した部分では、圧延材の伸びが抑制される。つまり、クーラントの噴射を受けた部分の圧延材の形状は伸びない方向となり、クーラントの噴射を受けなかった部分の圧延材の形状は伸びる方向となる。
　一般に、板形状を制御する圧延制御装置は、あらかじめ目標形状を設定し、形状検出器によって検出される形状が目標形状に近づくように、ワークロールや噴射ノズルのアクチュエータを操作する。噴射ノズルのＯＮ／ＯＦＦは、様々な方法によって設定することができるが、通常は、圧延材が目標形状より伸びている部分を圧延するワークロール部分にクーラントを噴射して、圧延材の伸びを抑制するようにし、逆に、圧延材が伸びていない（張っている）部分を圧延するワークロール部分にはクーラントの噴射を止め、圧延材の張りを抑制し、伸びを促す。
　クーラントの噴射のＯＮ／ＯＦＦ制御は、ロールクーラントバルブにより行われ、電気のＯＮ／ＯＦＦにしたがって、弁をＯＮ／ＯＦＦするものであるが、従来のロールクーラントバルブは、ノーマルクローズのものしか知られていなかった。
　図２に従来のノーマルクローズ型のロールクーラントバルブの図を示す。これはバルブボディ１、エンドカバー８、コイル１１、固定芯５、可動芯４、弾性要素１２、およびポペット３を含む。バルブボディ１内に配置されたコイル１１に沿って、固定芯５と可動芯４が配置され、弾性要素１２が固定芯表面と可動芯底部との間に提供されている。コイルが通電されていない時には弾性要素１２が可動芯４をバルブボディ出口方向に付勢してポペット３を押し上げ、バルブを閉止する（図２の右側の可動芯配置）。またコイルが通電された時には可動芯４は固定芯方向に引っ張られて当接し、ポペット３も流体に押されて可動芯４とともに動き、バルブは解放される（図２の左側の可動芯配置）。
　需要者からは種々のケースに対応するためにノーマルオープンタイプのバルブも望まれていた。しかし、ノーマルオープン型とするためには多くの変更点が必要であり、実用化には至っていなかった。
　本発明は、新規なノーマルオープン型のロールクーラントバルブを提供することを目的とする。
　本発明は、バルブボディ、エンドカバー、コイル、ニードル、固定芯、可動芯、弾性要素、ポペット、および該コイルへの電源供給回路を含むロールクーラントバルブであって、該バルブボディの一端に該エンドカバーがはめ込まれ吐出口が開口したキャビティーを形成し、
　該コイルは該バルブボディの内側側壁に沿って備えられた環状のコイルであり、
　該固定芯は中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、該基部は該バルブボディの長さ方向とほぼ直交するコイルの前方の端面に接し、該中空環状部は該環状のコイルの内側表面と接するようにキャビティ内に固定して配置され、
　該可動芯は該キャビティー内に、該環状のコイルの内側表面と摺動可能に配置され、
　該可動芯はニードルを有し、該ニードルは該固定芯の中空環状部内を摺動可能に配置され、該ニードルの前方先端部は、該ポペットの後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有し、
　該固定芯の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部の前方部分には肉厚部分が設けられ固定芯段差部分が形成され、該段差部分に対応して該可動芯のニードルにも肉厚部分が設けられニードル段差部分が形成され、該固定芯段差部分と該ニードル段差部分との間に弾性要素が提供され、
　該ポペットは中央に貫通する開口部を有し摺動可能に該バルブボディ内に配置され、
　該可動芯の後方末端と該エンドカバーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路を備えるロールクーラントバルブに関する。
　本発明においてロールクーラントバルブとは、圧延工程においてクーラントをワークロールに噴射する際に、噴射のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのバルブをいう。コイルは通電により磁力を発生できる任意の材料であることができる。磁力の強度などは適宜決定することができる。
　ニードルは可動芯と一体として形成されていればよく、たとえばねじなどにより一体化されたものであってもよい。
　本発明のロールクーラントバルブは、さらに必要に応じてストッパーおよびスペーサを備えることができる。ストッパーはエンドカバーに接して配置され、可動芯末端部を受容するように形成されることができる。さらにスペーサを備えることにより、コイルなどの配置を好適な場所に固定することができる。
　該ストッパーが提供される場合には、該可動芯の後方末端と該ストッパーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路が備えられる。
　本発明により、新規なノーマルオープン型のロールクーラントバルブが提供される。ノーマルオープン型の方が安全サイドである場合、ノーマルオープン型の方が電力コストが低下する場合などがあるため、需要者にとってより好ましい選択が可能となる。
　また電源供給回路に電圧制御抵抗回路が提供され、抵抗部分Ｒが５Ｗ－３０Ｗのコイルとされることにより、より電力の低減が可能となった。
本発明にかかるノーマルオープン型のロールクーラントバルブの断面図である。 従来のノーマルクローズ型のロールクーラントバルブの断面図である。 本発明で使用される電圧制御抵抗回路の例を示す図である。 本発明で使用される電圧制御抵抗回路により提供される電圧波形の例を示す図である。
　本発明にかかるロールクーラントバルブについて、図を参照しつつ詳細に説明する。
　図１に示された本発明のクーラントバルブは、バルブボディ１、エンドカバー８、コイル１１、ニードル９、固定芯５、可動芯４、ポペット３、スプリング１２、および該コイルへの電源供給回路（図示されない）を含む。該バルブボディ１の一端に該エンドカバー８がはめ込まれ、一方が開口したキャビティーを形成する。該開口部はバルブからのクーラントの吐出口１３となる。本願明細書においては、キャビィティ内において吐出開口部方向を前方、エンドカバー方向を後方と呼ぶ。また該エンドカバーと該吐出開口部とを結ぶ方向を長さ方向と呼ぶ。
　該コイル１１は該バルブボディ１の内側側壁に沿って備えられた環状のコイルである。該固定芯は中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、該基部はバルブボディの長さ方向とほぼ直交する該コイルの前方の端面２０に接し、中空の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部は該環状のコイルの内側表面２１に接するようにされる。該固定芯は移動しないようにバルブボディにしっかりと固定される。
　該可動芯４は該キャビティー内に該環状のコイルの内側表面２１に接するように摺動可能に配置される。該可動芯４はニードル９を有し、該ニードル９は該固定芯の中空環状部内を摺動可能に配置され、該ニードル９の前方先端部は、該ポペットの後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有する。
　該可動芯４はニードル９と一体に形成され、該ニードル９の前方先端部は、後述するポペット３の後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状とされる。
　該固定芯５の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部の前方部分には肉厚部分が設けられ、段差部分２２が形成される。該段差部分２２に対応して可動芯のニードルにも肉厚部分が設けられ、段差部分２３が形成される。該固定芯の段差部分２２と該ニードルの段差部分２３との間には該可動芯を後方に付勢する弾性要素が提供される。該弾性部分としては代表的にはスプリングが使用されるが、十分な力で付勢することができる任意のものが使用でき、これに限定されるものではない。
　ポペット３は、摺動可能に該バルブボディ１内に配置される。該ポペット３は中央に貫通する開口部を有する。該開口部は好ましくは円形であり同軸に形成される。後方の開口部は前記のように該ニードル９の先端部分と当接し、開口部が封止される形状とされる。
　前記のニードル９、固定芯５、可動芯４、ポペット３の断面形状は円形であり、それらは同軸に、バルブボディ１の中心線と同一の中心線を有するように配置される。
　なお、図１において２４はバルブ外部のクーラントと連通して、クーラントの流入を許容する開口部である。
　本発明のロールクーラントバルブにおいては、該可動芯の後方末端と該エンドカバーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路を備える。この流路は、たとえばニードルと固定芯、可動芯とコイルとの間に適当な隙間を設けることによって形成されてもよい。またバルブボディの適当な位置に微少な貫通孔を設けてバルブ外部のクーラントと連通を保持してもよい。クーラントは加圧されているため、可動芯が移動して固定芯の後方末端と該エンドカバーとの間の領域に空間ないし低圧部分が形成されると当該領域に流入する。そしてクーラントの流入圧力により可動芯の移動が補助され、可動芯の円滑かつ迅速な移動が可能となる。
　またコイルの表面にはコイルの保護および動作の潤滑さのためにガイドが提供されることができる。その際には、固定芯、可動芯はガイドに接して配置される
　以下に、本発明のクーラントバルブの動作について説明する。
　コイルに通電がされてない場合には固定芯は磁化されず、弾性要素１２により可動芯４が後方に付勢されており、ポペットには可動芯からの外力が加えられていない。そのためポペットはクーラントの圧力により後方に付勢され、ニードルの先端部分と接し、ポペットとシート２との間に隙間が生じて、バルブが開かれる（図１の左側の可動芯配置）。
　コイルに通電された場合には固定芯が磁化され、可動芯が弾性要素を圧縮して固定芯方向に移動する。移動を開始すると可動芯の後方末端と該エンドカバーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路からクーラントが流入し、可動芯の移動を補助する。可動芯が前方に移動されるとニードルとポペットの後方開口部が当接し、ポペットを前方に移動させ、シート２と接触してクーラントバルブを閉止する（図１の右側の可動芯配置）。なお、シート２はポペットに当接してその移動範囲を制限するものであり、バルブボディと一体として成型されてもよいし、また別途成型された後に組み合わされてもよい。
　本発明のクーラントバルブに使用される前記の各部材はステンレスなどの十分な強度と耐食性を有する金属材料で作られることができ、好適にはＳＵＳ３０４および／またはＳＵＳ４３０で作ることができる。固定芯としては磁化性能の良好なものが好ましい。またクーラントの種類、温度、クーラントとの接触時間などに応じて好適な耐食性を有する材料を選択することは当業者にとっては容易な事項である。
　本発明のクーラントバルブの電源供給回路には電圧制御抵抗回路（ＶＣＲ回路）が提供される。その例を図３に示す。図中Ｒで示される抵抗部分は、５－３０Ｗのコイルである。５Ｗよりも小さいとバルブを可動できなくなる危険がある。また３０Ｗよりも大きいと発熱が増大して消費電力が過大となる。好適にはそれぞれが１０Ｗ－２０Ｗのコイルを並列にして使用される。好ましくは該抵抗部分はコイルが並列で接続される。電磁コイルによるバルブ駆動は、図３に示すようなＰＩＣ（Peripheral Interface Controller）によるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御による簡潔な回路で構成することができる。
バルブ作動後、一定時間後に印加電圧を下げてバルブ動作を保持することにより、消費電力を低下させることができる。また電圧制御抵抗回路では印加電圧降下の時間を任意に設定可能であり、クーラントバルブのような高圧制御に対して、対応することが可能である。特にクーラントバルブの装着数量が多い場合には、省エネルギーに大きく貢献する事ができる。
　ＶＣＲ回路により得られる電圧波形の例を図４に示す。好適にはバルブＯＮ電圧入力から約１秒間でホールド電圧に低下されるが、この時間は調節可能である。電圧は初期電圧が２４Ｖであるのに対してホールド時には１７Ｖとすることができる。また消費電力は初期が１９．２Ｗであるのに対して、ホールド時には９．５２Ｗとすることができる。すなわち電圧は３０％低下することができ、消費電力はほぼ半分にすることができる。
１：　バルブボディ
２：　シート
３：　ポペット
４：　可動芯
５：　固定芯
６：　ガイド
７：　スペーサ
８：　エンドカバー
９：　ニードル
１０：　ストッパー
１１：　コイル
１２：　弾性要素
１３：　クーラント吐出開口部
２０：　面
２１：　面
２２：　固定芯の段差部分
２３：　ニードルの段差部分
２４：　クーラント流入開口部

Claims (7)

  1. バルブボディ、エンドカバー、コイル、ニードル、固定芯、可動芯、弾性要素、ポペット、および該コイルへの電源供給回路を含むロールクーラントバルブであって、該バルブボディの一端に該エンドカバーがはめ込まれ吐出口が開口したキャビティーを形成し、
    　該コイルは該バルブボディの内側側壁に沿って備えられた環状のコイルであり、
    　該固定芯は中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、該基部は該バルブボディの長さ方向とほぼ直交する該コイルの前方の端面に接し、該中空環状部は該環状のコイルの内側表面と接するようにキャビティ内に固定して配置され、
    　該可動芯は該キャビティー内に、該環状のコイルの内側表面と摺動可能に配置され、
    　該可動芯はニードルを有し、該ニードルは該固定芯の中空環状部内を摺動可能に配置され、該ニードルの前方先端部は、該ポペットの後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有し、
    　該固定芯の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部の前方部分には肉厚部分が設けられ固定芯段差部分が形成され、該段差部分に対応して該可動芯のニードルにも肉厚部分が設けられニードル段差部分が形成され、該固定芯段差部分と該ニードル段差部分との間に弾性要素が提供され、
    　該ポペットは中央に貫通する開口部を有し摺動可能に該バルブボディ内に配置され、
    　該可動芯の後方末端と該エンドカバーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路を備えるロールクーラントバルブ。
  2. バルブボディ、エンドカバー、コイル、ニードル、固定芯、可動芯、弾性要素、ポペット、ストッパーおよび該コイルへの電源供給回路を含むロールクーラントバルブであって、該バルブボディの一端に該エンドカバーがはめ込まれ吐出口が開口したキャビティーを形成し、
    　該コイルは該バルブボディの内側側壁に沿って備えられた環状のコイルであり、
    　該固定芯は中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、該基部は該バルブボディの長さ方向とほぼ直交する該コイルの前方の端面に接し、該中空環状部は該環状のコイルの内側表面と接するようにキャビティ内に固定して配置され、
    　該可動芯は該キャビティー内に、該環状のコイルの内側表面と摺動可能に配置され、
    　該可動芯はニードルを有し、該ニードルは該固定芯の中空環状部内を摺動可能に配置され、該ニードルの前方先端部は、該ポペットの後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有し、
    　該固定芯の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部の前方部分には肉厚部分が設けられ固定芯段差部分が形成され、該段差部分に対応して該可動芯のニードルにも肉厚部分が設けられニードル段差部分が形成され、該固定芯段差部分と該ニードル段差部分との間に弾性要素が提供され、
    　該ポペットは中央に貫通する開口部を有し摺動可能に該バルブボディ内に配置され、
    　該ストッパーが該エンドカバーと該可動芯の後部末端との間に提供され、
    　該可動芯の後方末端と該ストッパーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路を備えるロールクーラントバルブ。
  3. バルブボディ、エンドカバー、コイル、ニードル、固定芯、可動芯、弾性要素、ポペット、および該コイルへの電源供給回路を含むロールクーラントバルブであって、該バルブボディの一端に該エンドカバーがはめ込まれ吐出口が開口したキャビティーを形成し、
    　該コイルは該バルブボディの内側側壁に沿って備えられた環状のコイルであり、
    　該コイルの内側表面に金属薄板のガイドが提供され、
    　該固定芯は中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、該基部は該バルブボディの長さ方向とほぼ直交する該コイルの前方の端面上に設けられガイドに接し、該中空環状部は該環状のコイルの内側表面上に設けられたガイドと接するようにキャビティ内に固定して配置され、
    　該可動芯は該キャビティー内に、該環状のコイルの内側表面上に設けられたガイドと摺動可能に配置され、
    　該可動芯はニードルを有し、該ニードルは該固定芯の中空環状部内を摺動可能に配置され、該ニードルの前方先端部は、該ポペットの後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有し、
    　該固定芯の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部の前方部分には肉厚部分が設けられ固定芯段差部分が形成され、該段差部分に対応して該可動芯のニードルにも肉厚部分が設けられニードル段差部分が形成され、該固定芯段差部分と該ニードル段差部分との間に弾性要素が提供され、
    　該ポペットは中央に貫通する開口部を有し摺動可能に該バルブボディ内に配置され、
    　該可動芯の後方末端と該エンドカバーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路を備えるロールクーラントバルブ。
  4. バルブボディ、エンドカバー、コイル、ニードル、固定芯、可動芯、弾性要素、ポペット、ストッパーおよび該コイルへの電源供給回路を含むロールクーラントバルブであって、該バルブボディの一端に該エンドカバーがはめ込まれ吐出口が開口したキャビティーを形成し、
    　該コイルは該バルブボディの内側側壁に沿って備えられた環状のコイルであり、
    　該コイルの内側表面に金属薄板のガイドが提供され、
    　該固定芯は中空の円盤状の基部とそれから伸びる中空環状部とが一体となった形状を有し、該基部は該バルブボディの長さ方向とほぼ直交する該コイルの前方の端面上に設けられたガイドに接し、該中空環状部は該環状のコイルの内側表面上に設けられたガイドと接するようにキャビティ内に固定して配置され、
    　該可動芯は該キャビティー内に、該環状のコイルの内側表面上に設けられたガイドと摺動可能に配置され、
    　該可動芯はニードルを有し、該ニードルは該固定芯の中空環状部内を摺動可能に配置され、該ニードルの前方先端部は、該ポペットの後方開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有し、
    　該固定芯の円盤状の基部から後方に伸びる中空環状部の前方部分には肉厚部分が設けられ固定芯段差部分が形成され、該段差部分に対応して該可動芯のニードルにも肉厚部分が設けられニードル段差部分が形成され、該固定芯段差部分と該ニードル段差部分との間に弾性要素が提供され、
    　該ポペットは中央に貫通する開口部を有し摺動可能に該バルブボディ内に配置され、
    　該ストッパーが該エンドカバーと該可動芯の後部末端との間に提供され、
    　該可動芯の後方末端と該ストッパーとの間にクーラントが流入可能であるように該キャビティーの外部のクーラントと連通する流路を備えるロールクーラントバルブ。
  5. 該弾性要素がスプリングである、請求項１から４のいずれか１項記載のロールクーラントバルブ。
  6. 該ストッパーに当接してスペーサが提供される、請求項２または４記載のロールクーラントバルブ。
  7. 　さらに電圧制御抵抗回路を含む電源供給回路が備えられ、該電圧制御抵抗回路は５Ｗ－３０Ｗのコイルである抵抗部分が並列で接続された部分を含み、電磁コイルによるバルブ駆動は、ＰＩＣによるＰＷＭ制御による回路で構成され、バルブ作動後一定時間後に印加電圧を下げてバルブ動作を保持し、消費電力を低下させる、請求項１から６のいずれか１項記載のロールクーラントバルブ。
PCT/JP2012/060999 2011-04-28 2012-04-24 圧延用のロールクーラントバルブ WO2012147755A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/114,166 US20140332706A1 (en) 2011-04-28 2012-04-24 Roll Coolant Valve for Rolling
CN201280028503.9A CN103747887A (zh) 2011-04-28 2012-04-24 轧制用的轧辊冷却剂阀

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011101833 2011-04-28
JP2011-101833 2011-04-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012147755A1 true WO2012147755A1 (ja) 2012-11-01

Family

ID=47072273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/060999 WO2012147755A1 (ja) 2011-04-28 2012-04-24 圧延用のロールクーラントバルブ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140332706A1 (ja)
JP (1) JPWO2012147755A1 (ja)
CN (1) CN103747887A (ja)
WO (1) WO2012147755A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308012B2 (ja) * 2014-05-16 2018-04-11 株式会社デンソー 高圧ポンプの制御装置
CN108435799A (zh) * 2018-04-07 2018-08-24 新疆八钢铁股份有限公司 跟随式活套辊外冷却装置
EP3990810A1 (de) * 2019-06-26 2022-05-04 Pierburg GmbH Kühlmittelventil für ein kraftfahrzeug
CN111911701A (zh) * 2020-06-24 2020-11-10 泗县曰森机械科技有限公司 一种用于分段冷却系统上的电磁喷射阀

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228981U (ja) * 1985-08-07 1987-02-21
JPH01306005A (ja) * 1988-05-30 1989-12-11 Kawasaki Steel Corp ゾーンコントロールバルブ用流体吐出弁の内部漏れ検出方法
JP2006017181A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Advics:Kk 電磁弁制御装置
JP2008230351A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Hitachi Ltd 電磁弁制御装置及びブレーキ制御装置
JP2009174619A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Hitachi Ltd 電磁弁

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29617922U1 (de) * 1996-10-15 1996-11-28 Heilmeier & Weinlein Magnetbetätigtes Ablaßventil eines elektrohydraulischen Hubmoduls
US5752689A (en) * 1996-11-26 1998-05-19 Servojet Products International Solenoid valve assembly with armature guide and fuel injection system incorporating such a valve
US6367506B1 (en) * 1999-08-18 2002-04-09 Pacific Industrial Company, Ltd. Switch valve for hot gas circuit of refrigerant circuit
JP3662159B2 (ja) * 2000-02-16 2005-06-22 株式会社テージーケー ソレノイド駆動パイロット弁

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228981U (ja) * 1985-08-07 1987-02-21
JPH01306005A (ja) * 1988-05-30 1989-12-11 Kawasaki Steel Corp ゾーンコントロールバルブ用流体吐出弁の内部漏れ検出方法
JP2006017181A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Advics:Kk 電磁弁制御装置
JP2008230351A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Hitachi Ltd 電磁弁制御装置及びブレーキ制御装置
JP2009174619A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Hitachi Ltd 電磁弁

Also Published As

Publication number Publication date
CN103747887A (zh) 2014-04-23
US20140332706A1 (en) 2014-11-13
JPWO2012147755A1 (ja) 2015-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012147755A1 (ja) 圧延用のロールクーラントバルブ
US9726099B2 (en) Actuator with feed forward control
EP2440821B1 (en) Method and apparatus for actuating a valve
JP5680631B2 (ja) 燃料インジェクタ
CN107120461B (zh) 气体阀及其致动方法
US20120091375A1 (en) Electrically operated valve
RU2666687C1 (ru) Электромагнитный клапан
JP2010510445A (ja) 電気空気式圧力変換器
CN103899784A (zh) 一种膜片式电磁阀
JP7192692B2 (ja) 燃料電池システム用の水素インジェクタ
JP6256084B2 (ja) ソレノイドバルブ
JP2019082150A5 (ja)
JP2006234288A (ja) 電磁安全弁付き火力調節装置の制御方法
KR100446422B1 (ko) 전자식 밸브의 개폐 제어 장치 및 그 방법
US9360027B2 (en) Proportional control valve
JP2010121728A (ja) 燃料貯蔵タンクの電磁弁
CN104879513A (zh) 一种直动式轴流电磁阀
JP2014234899A (ja) ダイレクトマグネットバルブ
JP2013253481A (ja) 燃料噴射弁
JP2017031853A (ja) 流量制御弁
EP2064475A2 (en) Compensated valve
JP4128187B2 (ja) 火力調節装置の制御方法
JP6706685B2 (ja) 流量制御弁
JP2017096233A (ja) 燃料噴射制御装置および燃料噴射システム
JP2006329343A (ja) 弁装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12776729

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013512382

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14114166

Country of ref document: US

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 06/03/2014)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12776729

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1