(57)【要約】      （修正有）【課題】大量の流体を迅速に噴出できるバルブを提供すること。【解決手段】パイロットポペット１３は、コイル１２のオンオフに対応して前後に動くように配置され、該スライドガイド１４は該パイロットポペット１３の前方にボディに内接して摺動可能に配置され、ボディ１１の長さ方向に平行でボディ１１に内接して配置される筒状部分と該筒状部分の後端に設けられる底部とを有し、該底部には該パイロットポペット１３の先端部により封止可能な開口部分を有する第１の貫通孔、および該底部の前後の領域の流体の連通を可能とする第２の貫通孔を有し、該スライドメインポペット１５はスライドガイド１４に内接して摺動可能に配置される筒状部分と、該筒状部分の前方に設けられる外周方向に突き出た突起部分を有し、該突起部分の後方端は該スライドガイド１４の筒状部分の前方端と当接するように賦形される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディ内に、コイル、パイロットポペット、スライドガイドおよびスライドメインポペットを含むバルブであって、
該パイロットポペットは、コイルのオンオフに対応して前後に動くように配置され、
該スライドガイドは該パイロットポペットの前方にボディに内接して摺動可能に配置され、ボディの長さ方向に平行でボディに内接して配置される筒状部分と該筒状部分の後端に設けられる底部とを有し、該底部には該パイロットポペットの先端部により封止可能な開口部分を有する第１の貫通孔、および該底部の前後の領域の流体の連通を可能とする第２の貫通孔を有し、
該スライドメインポペットはスライドガイドに内接して摺動可能に配置される筒状部分と、該筒状部分の前方に設けられる外周方向に突き出た突起部分を有し、該突起部分の後方端は該スライドガイドの筒状部分の前方端と当接するように賦形される。
【請求項２】
該ボディが、スライドガイドの後方部分に円周方向内側に突き出た突起部分であって、該スライドガイドの底部と当接するように賦形された突起部分を有する、請求項１記載のバルブ。
【請求項３】
該スライドガイドの底部に設けられた第１の貫通孔の開口部の前方部分に、チェックバルブを備えた、請求項１または２記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延用のダイレクトマグネットバルブ（ＤＭＶ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
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オンオフ制御される。
【０００３】
クーラントの噴射のオンオフ制御により、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。
【０００４】
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。一般にはクーラントバルブは、通常５０ｍｍピッチでロールの巾方向に取付けられ、それぞれノズルが取付けられている。圧延機出側に取付けられた板の形状センサー（プロフィールメータ）からの信号により、クーラントバルブをオンオフさせ、スプレーを出したり止めたりして、ロールの形状をコントロールする。
【０００５】
近年、従来の空気によりオンオフする空気作動式のバルブに代えて、磁力によりオンオフするマグネット作動式のバルブの使用が盛んになってきた。特にアルミなどの応答性が必要とされる分野での利用が増え、今後も増えていくことが期待されている。このマグネット式の課題として、外形が制限される使用条件下において、よりコンパクトでより大きな流量を流すことができるバルブが望まれていた。
【０００６】
従来技術における代表的なダイレクトマグネットバルブの構造を図１に示す。
なお、本明細書においては、バルブの出口方向を前方と呼び、その反対方向を後方と呼ぶ。
バルブは、ボディー１内に、コイル２、パイロットポペット３、およびメインポペット４を有する。コイル２に電流を流すとパイロットポペット３で磁力が発生し、パイロットポペット３が後方に約２−２．５ｍｍ移動する。パイロットポペット３の前方先端が接触しているメインポペット４の周囲の部屋にあるＡ領域中の流体は、メインポペット４内の領域に流れ込み、そのためにメインポペット４は後方に移動される。ボディー１内の流体はメインポペット４が後方に動くことによりバルブのノズルから噴出される。
コイル２への電流を遮断してコイル２が消磁されると、パイロットポペット３はスプリングの力により前方に移動され、パイロットポペット３の前方先端がメインポペット４のパイロット穴を閉じる。ボディー１の内側表面とメインポペット４の外側表面の間にある流体はＡ領域に入り、メインポペット４を前方に移動させ、バルブが閉じられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の従来技術におけるバルブでは、メインポペット４の移動距離はパイロットポペット３の移動距離である約２−２．５ｍｍであり、この距離がバルブ開口部とメインポペット４の端との距離であった。本発明は、スライドメインポペットとスライドガイドとの組み合わせによる新たな機構を採用することにより、大量の流体を迅速に噴出できるバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のバルブは、バルブボディ内に、コイル、パイロットポペット、スライドガイドおよびスライドメインポペットを含むバルブであって、
該パイロットポペットは、コイルのオンオフに対応して前後に動くように配置され、
該スライドガイドは該パイロットポペットの前方にボディに内接して摺動可能に配置され、ボディの長さ方向に平行でボディに内接して配置される筒状部分と該筒状部分の後端に設けられる底部とを有し、該底部には該パイロットポペットの先端部により封止可能な開口部分を有する第１の貫通孔、および該底部の前後の領域の流体の連通を可能とする第２の貫通孔を有し、
該スライドメインポペットはスライドガイドに内接して摺動可能に配置される筒状部分と、該筒状部分の前方に設けられる外周方向に突き出た突起部分を有し、該突起部分の後方端は該スライドガイドの筒状部分の前方端部分と当接するように賦形される。
【０００９】
該ボディには、スライドガイドの後方部分に円周方向内側に突き出た突起部分であって、スライドガイドの底部と当接するように賦形された突起部分を提供することができる。また該スライドガイドの底部部分に設けられた第１の貫通孔の開口部の前方部分には、チェックバルブを設けることができる。チェックバルブは、ＤＭＶが縦方向に複数個取り付けられ、同列のバルブが開になり、当該バルブが閉の場合に、チェックバルブで常時開口部を確実に閉じておくことにより、図２にＥ２で示された部分にかかる圧力によってバルブが不安定な動きをしないようにする。
典型的には、ボディの内側表面は円筒状であり、したがってスライドガイドおよびスライドメインポペットの筒状部分も円筒状である。また典型的にはコイルはバルブボディの内側表面に沿って備えられた環状のコイルである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、より小さなΔＰで、大量かつ迅速に流体を噴出するバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は従来技術におけるＤＭＶの断面図である。
【図２】図２は本発明のバルブの構成例を示す、バルブの断面図である。
【図３】図３は本発明のバルブの構成例において、バルブ閉の状態を示す断面図である。
【図４】図４は本発明のバルブの構成例において、バルブ開の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において図面を参照しつつ、本発明のバルブについて詳細に説明する。
最初に図２を参照する。図２では、筒状のバルブボディ１１の内部にコイル１２が提供され、該コイルの間に磁性体で作成されたパイロットポペット１３が提供される。パイロットポペット１３は、コイル１２のオンオフに対応して前後に動くように配置されている。
たとえば図３に示されているように、パイロットポペットの後方にパイロットポペットの後方端を受容するように賦形された磁性体で形成された部材３０が設けられる。また図２に示すスプリング１７などの弾性要素によりパイロットポペットを前方に付勢することができる。これによりコイル１２が磁化されていない場合にはパイロットポペットは前方に突き出しているのに対し、コイル１２が磁化されるとパイロットポペットは磁力により後方に引っ張られ、後退させることができる。
【００１３】
パイロットポペットの前方先端部は該スライドガイド１４の底部に設けられた第１の貫通孔２２の開口部と当接し、該開口部を封止できる形状を有する。
該ボディのコイル１２の前方には台座部分１６を設けることができる。台座部分の前方端表面とスライドガイド１４の後方端表面との間にスプリング１７の様な弾性要素を提供し、スライドガイドを前方に付勢することが好ましい。また、たとえば図３に示されるように、該ボディに、スライドガイドの後方部分に円周方向内側に突き出た突起部分であって、該スライドガイドの底部と当接するように賦形された突起部分３１を提供することもできる。ボディの突起部分３１はスライドガイド１４の底部表面と当接してスライドガイド１４の後方への更なる移動を禁止するように賦形される。
【００１４】
スライドガイド１４は、ボディの内側表面に内接し、摺動可能に移動できる形状およびサイズにされる。典型的にはスライドガイド１４は、ボディの長さ方向に垂直な平面部分１４ａである底部と、ボディの長さ方向に平行でボディの内側表面に内接して配置される筒状部分１４ｂを有する。平面部分１４ａには第１の貫通孔２２が設けられる。この開口部は前述のようにパイロットポペット１３の前方先端部分により封止できるような形状およびサイズとされる。また平面部分には第２の貫通孔２３が設けられ、該平面部分の前後の領域での流体の連通を維持する。なお、スライドガイド１４の底部は平面でなく曲面とすることもできる。
【００１５】
スライドメインポペット１５はスライドガイド内に内接して摺動可能に配置される筒状部分と、該筒状部分の前方に設けられる外周方向に突き出た突起部分２６を有し、該突起部分の後方端は該スライドガイドの筒状部分の前方端と当接するように賦形されている。スライドガイド１４の底部の前方側表面とスライドメインポペット１５の後方側表面との間にスプリング１７の様な弾性要素を提供し、スライドメインポペットを前方に付勢することが好ましい。スライドメインポペット１５の突起部分２６の後方端は、該スライドガイドの筒状部分１４ｂの前方端と当接し、該スライドメインポペットの後方への更なる移動を禁止するように賦形される。
【００１６】
次いで、図２−４を参照しつつ、本発明にかかるバルブの動作を説明する。
図３に示されるバルブ閉の状態では、コイルは磁化されておらず、パイロットポペットは前方に付勢されてスライドガイドの第１の貫通孔の開口部を閉止するとともに、スライドガイドを前方に突き出している。またスライドメインポペットも弾性要素による力により前方に付勢され、ノズルの開口部を閉止している。
【００１７】
図４に示されるバルブ開の状態では、コイルは磁化され、パイロットポペットは後退される。そのためスライドガイドの第１の貫通孔の開口部は一旦開かれ、図２の領域Ａの流体が領域Ｅ２に流れ込み、領域Ａの圧力が低下する。そうすると図２でＸで示されるスライドメインポペットの突起部分の幅に起因して加わる圧力によりスライドメインポペットは後退し、バルブは開かれる。またスライドガイドにも同様に圧力が加わるので、スライドガイドもスライドメインポペットとともに、パイロットポペット先端部分と当接するまで後退する。
【００１８】
本発明にかかるバルブでは、図３に示した３２および３３のスペースをスライドガイドおよびスライドメインポペットが移動できる。したがって、パイロットポペットの移動距離に比較して非常に大きな距離をスライドメインポペットが移動できることとなる。その結果、より小さなΔＰで、大量かつ迅速に流体を噴出することが可能となった。
【符号の説明】
【００１９】
１：ボディー
２：コイル
３：パイロットポペット
４：メインポペット  
１１：ボディー
１２：コイル
１３：パイロットポペット
１４：スライドガイド
１４ａ：スライドガイドの底部
１４ｂ：スライドガイド筒状部
１５：スライドメインポペット
１６：台座
１７：スプリング
１８：シート
１９：ノズルプレート
２０：ノズル
２１：流体入り口
２２：第１の貫通孔
２３：第２の貫通孔
２４：チェックバルブ
２５：ノズル開口
２６：突起部分
３０：パイロットポペット受容部材
３１：突起
３２：スペース
３３：スペース
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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