(57)【要約】【課題】増圧器を使用した圧力制御装置における増圧器の自動復帰回路が作動する際のオーバーシュート現象をなくすことにより連続圧力制御を可能とする圧力制御回路の提供。【解決手段】本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路によれば、高圧シャットオフ弁８等からの油洩れに起因して、増圧器２の自動復帰回路が作動する場合でも、圧力容器３と増圧器２の高圧側の圧力偏差をなくす制御手段を装備することにより、増圧器２の自動復帰回路が作動する際の圧力容器の油圧がオーバーシュートする現象をなくすとともに、高圧シャットオフ弁が開いた際のＶＣロール側の圧力降下を最小限に止めることで、圧力容器の連続圧力制御が可能となる。これにより、圧力容器等の連続圧力制御装置にも広く適用できる。【選択図】図５
2011064252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油を昇圧する増圧器と、前記増圧器の発生圧を制御する第１制御手段と、圧力容器側の圧力を保持する保圧手段とを備える油圧制御回路であって、
前記増圧器にストロークを検出する検出手段を備え、
前記増圧器の自動復帰回路が作動する際に、前記圧力容器と前記増圧器の高圧側との油圧偏差を制御する第２制御手段を有することを特徴とする圧力制御性に優れる油圧制御回路。
【請求項２】
前記第２制御手段が、前記増圧器の発生圧を目標設定値に制御するサーボ弁と、前記増圧器の高圧側の圧力を前記サーボ弁が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサーとを備えることを特徴とする請求項１に記載の油圧制御回路。
【請求項３】
前記第１制御手段が、前記増圧器の発生圧を目標設定値に制御するサーボ弁と、圧力容器の高圧力を前記サーボ弁が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサーとを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御回路。
【請求項４】
前記保圧手段が、圧力容器側への前記増圧器による発生圧の送給弁とその逆流を遮断する逆止弁とを切り換える高圧シャットオフ弁を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油圧制御回路。
【請求項５】
前記検出手段が、前記増圧器のストロークを検出するピストンと、ピストンの移動を検出するリミットスイッチとを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の油圧制御回路
【請求項６】
前記自動復帰回路が、前記増圧器のピストンが上限に到達すると前記増圧器が強制下降モード（不感帯状態）となり、同時に前記保圧手段が圧力容器側の圧力を保持し、前記第１制御手段の後退指令により前記ピストンを下降させ、前記第２制御手段により前記圧力容器と前記増圧器の高圧側の油圧偏差がなくなると、前記増圧器を再び制御モードに切替え、前記保圧手段が圧力容器側の圧力を開放し、圧力制御を行うようにシーケンス制御されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の油圧制御回路。
【請求項７】
圧延機用のクラウン可変ロールの圧力制御に適用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の油圧制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気−油圧サーボ弁（以下、単に「サーボ弁」という）を備える圧力制御装置の制御精度の向上に関し、さらに詳しくは、圧力制御装置の増圧器の自動復帰回路が作動する際のオーバーシュートをなくすことにより高精度の連続圧力制御を可能とし、圧延機用のクラウン可変ロールに最適な油圧制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板材（鋼板、銅板、アルミ板、ステンレス板、鋼箔、アルミ箔など）の圧延において、材料と圧延ロールとの間に作用する圧延荷重により圧延ロールには弾性的に偏平変形または曲げ変形が生じる。このため、変形形状をあらかじめ補償するように圧延ロールにはロールクラウンが設けられる。
【０００３】
これに対応して、クラウン可変ロール（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃｒｏｗｎ  Ｒｏｌｌ：以下、「ＶＣロール」という）は、圧延ロールの内部に油圧室を設け、油圧を調整することにより圧延ロールを膨張させ、ロールクラウンを可変構造としている。
【０００４】
ＶＣロールの油圧制御回路は、油圧ポンプからの圧油を増圧器により数倍の高圧に昇圧してＶＣロールに供給する主圧力回路を備え、前記増圧器のピストンは、その上下動がサーボ弁による油量の切り換えにより制御される。サーボ弁を備えた油圧制御回路では、増圧器への圧油を高圧にする指令信号と、ＶＣロールの高圧力を電気信号に変換したフィードバック信号との偏差をなくすために補正信号が常に出力されている（以下、「フィードバック制御」という）。これにより、ＶＣロールの油圧制御回路では、所定の高圧を精度よく保持することができる。
【０００５】
一方、ＶＣロールの油圧制御回路は長時間運転すると、回路の油洩れにより、増圧器のピストンが上昇する。増圧器のピストンがストロークの上限まで到達すると、増圧器による増圧の効果が得られなくなり、ＶＣロールの油圧制御回路による所定の高圧の保持ができなくなる。このため、ＶＣロールの油圧制御回路には、連続して増圧器使用による圧力制御を可能とすることを目的として、増圧器のストロークを検出するために下記の４個のリミットスイッチが設けられている。
【０００６】
図１は、ＶＣロールの油圧制御回路に設けられる増圧器用リミットスイッチの取り付け位置とその作用を説明する図である。同図に示す増圧器２は、４個のリミットスイッチを備えている。リミットスイッチ１６（以下、「ＬＳ１」ともいう）はピストン４の上限を検出するために設置されており、ピストンの検出部４ａがＬＳ１に到達すると、増圧器２が強制下降モード（不感帯状態）となりピストン４は降下する。
【０００７】
リミットスイッチ１８（以下、「ＬＳ２」ともいう）はピストン４の中間位置を検出するために設置されており、ピストンの検出部４ａがＬＳ２に到達すると、その位置で停止し、増圧器２は正常な圧力制御に復帰する。リミットスイッチ１９（以下、「ＬＳ３」ともいう）はピストン４の下限を検出するために設置されており、圧力制御を開始する場合の始点となる。リミットスイッチ１７（以下、「ＬＳ４」ともいう）はピストン４の上限手前信号用であり、ピストンの検出部４ａがＬＳ４に到達すると、ブザー等により、まもなく増圧器２が上限に到達する予告信号を発するが、制御は継続して行われる。
【０００８】
ＶＣロールの油圧制御回路において、増圧器が上限リミットスイッチに到達したときの増圧器の自動復帰回路は、上記のリミットスイッチと、切換弁であるシャットオフ弁とが連動して作動するようにシーケンス制御されている。
【０００９】
図２は、従来の油圧制御回路に設けられる増圧器の自動復帰回路の作動順序（Ｓ１〜Ｓ１０）の一例を示す図である。以下の説明において、高圧シャットオフ弁とは圧力容器側への増圧器による発生圧の送給弁とその逆流を遮断する逆止弁とを切り換えるシャットオフ弁を意味し、補給シャットオフ弁とは増圧器への圧油の送給弁とその送給を遮断する逆止弁とを切り換えるシャットオフ弁を意味する。また、降圧シャットオフ弁とは、高圧シャットオフ弁と相反する関係で開閉し、圧力容器側の圧油に強制的に圧力偏差を与える際に送給弁と逆止弁とを切り換えるシャットオフ弁を意味し、油洩れ量設定弁とは高圧シャットオフ弁により保持される圧力容器側の圧力を強制的に降下するために設定された量の油洩れを促す弁を意味する。
【００１０】
ピストンの検出器がＬＳ１に到達すると（Ｓ１）、高圧シャットオフ弁が閉じて圧力容器からの逆流が遮断され、ＶＣロール側の圧力が保持される（Ｓ２）。これと同時に降圧シャットオフ弁が開き、高圧シャットオフ弁により保圧される圧力容器側の油圧が、油洩れ量設定弁によって強制的に降圧される（Ｓ９）。高圧シャットオフ弁が閉じてからタイマー設定値後に補給シャットオフ弁が開き増圧器への圧油の送給を開始する（Ｓ３）。補給シャットオフ弁が開いてからタイマー設定値後にサーボ弁後退指令によりピストンが下降する（Ｓ４）。
【００１１】
ピストンの検出器がＬＳ２に到達すると、その位置で停止し（Ｓ５）、サーボ弁は正常な圧力制御に復帰するが、降圧シャットオフ弁および油洩れ量設定弁による強制的な降圧量がフィードバック信号に変換されサーボ弁に送られる（Ｓ６）。サーボ弁の圧力制御が再開されてからΔｔ１後に補給シャットオフ弁が閉じて増圧器への圧油の送給が遮断される（Ｓ７）。補給シャットオフ弁が閉じてからΔｔ２後に高圧シャットオフ弁が開き（Ｓ８）、同時に降圧シャットオフ弁が閉じて（Ｓ１０）、高圧シャットオフ弁により保圧されていた圧力容器側の圧油と、サーボ弁の圧力制御が復帰してからΔｔ１＋Δｔ２間で圧力容器側の圧油と同等の圧力まで昇圧された圧油とが合流し、正常な状態となる。
【００１２】
このようにＶＣロールの油圧制御回路は、通常の状態ではフィードバック制御によって高圧を保持することにより、また増圧器が上限リミットスイッチに到達した時には、シーケンス制御された自動復帰回路が作動することにより連続して圧力制御が行われている。
【００１３】
ＶＣロールの油圧制御回路の従来例として、特許文献１には、１個の増圧器と１個の油圧源によって、高圧の発生操作、制御操作および保持操作が行えるとともに、異常高圧発生時に回路の破損を防止するための圧抜き操作が自動的に行われるように構成し、従来の同種の回路に比べて配管や切換弁等の部品数を大幅に削減した省スペースで、しかも低コスト設計の油圧制御回路が開示されている。
【００１４】
特許文献２には、更なる省スペースおよび低コストを課題として、サーボ弁に代えて電磁リリーフ弁を使用する制御回路が開示されている。また、特許文献３には、自動復帰回路が作動する際の圧力降下を課題として、圧力容器側の圧力を降下する降圧手段を付加した制御回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】実公平０３−３６７２５号公報
【特許文献２】実開平０５−７９００３号公報
【特許文献３】特開２００７−２４７８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記の特許文献１、特許文献２および特許文献３で提案される油圧制御回路は、省スペースおよび低コストを実現する優れた油圧制御回路であるが、ＶＣロールの油圧制御回路には、連続圧力制御に関して下記の問題がある。
【００１７】
図３は、特許文献１および特許文献２で提案されている油圧制御回路を使用した場合に、高圧シャットオフ弁に分離されるＶＣロール側と増圧器側の圧力波形を模式的に示す図である。同図中のΔＰ１は増圧器自動復帰回路が作動してからシャットオフ弁が開くまでのＶＣロール側の圧力制御偏差を表し、θ１は圧力制御再開後の増圧器の昇圧速度を表す。
【００１８】
同図に示すように、増圧器のピストンが上限ＬＳ１に到達すると、増圧器の自動復帰回路が作動して高圧シャットオフ弁が閉じる。このとき、ＶＣロール側では、高圧シャットオフ弁が閉じたことにより圧力が保持されるが、高圧シャットオフ弁等に起因する油洩れによる微小な圧力偏差ΔＰ１が生じる。また、増圧器側では、減圧弁の設定値で増圧器が下降作動して中間ＬＳ２に到達すると、圧力制御が再開されて昇圧速度θ１で圧油が昇圧する。
【００１９】
しかし、同図に示すように、高圧シャットオフ弁が開いた直後にＶＣロール側圧力に圧力降下が生じている。このような急激な圧力降下がＶＣロールを使用した圧延作業時に発生した場合は、その圧力降下量および圧延材によっては被圧延材である板材の品質の低下を招く原因となり、連続して安定した圧延作業をすることができず、板材圧延の生産性が低下する可能性がある。
【００２０】
特許文献３で提案されている油圧制御回路においては、上記の自動復帰回路の作動時にＶＣロール側の圧力が降下する問題について、解決手段が講じられており、高圧シャットオフ弁が開いた際の圧力降下が最小限に止められている。
【００２１】
図４は、特許文献３で提案されている油圧制御回路を使用した場合に、高圧シャットオフ弁に分離されるＶＣロール側と増圧器側の圧力波形を模式的に示す図である。同図中のΔＰ２は増圧器自動復帰回路が作動してからシャットオフ弁が開くまでのＶＣロール側の圧力制御偏差を表し、θ２は圧力制御再開後の増圧器の昇圧速度を表す。
【００２２】
同図に示すように、増圧器のピストンが上限ＬＳ１に到達すると、増圧器の自動復帰回路が作動して高圧シャットオフ弁が閉じる。このとき、ＶＣロール側では、高圧シャットオフ弁が閉じたことにより圧力が保持されるが、油洩れおよび降圧シャットオフ弁による微小な圧力偏差ΔＰ２が生じる。また、増圧器側では、減圧弁の設定値で増圧器が下降作動して中間ＬＳ２に到達すると、圧力制御が再開されて昇圧速度θ２で圧油が昇圧する。図３と比較して、高圧シャットオフ弁が開いた際の、ＶＣロール側の圧力降下が改善されていることが確認できる。
【００２３】
しかし、同図に示すように、高圧シャットオフ弁が開く前に、オーバーシュートが発生している。このようなオーバーシュートがＶＣロールを使用した圧延作業時に発生した場合は、その圧力変動および圧延材によっては被圧延材である板材の品質の低下を招く原因となり、連続して安定した圧延作業をすることができず、板材圧延の生産性が低下する可能性がある。
【００２４】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、増圧器の自動復帰回路が作動する際において、高圧シャットオフ弁が開く前のオーバーシュートをなくすとともに、高圧シャットオフ弁が開いた際のＶＣロール側の圧力降下を最小限に止めることができる圧力容器の油圧制御回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
先ず、本発明者らは、前記図４に示すオーバーシュートの原因を究明した。前記の特許文献３で提案される油圧制御回路は、降圧シャットオフ弁と油洩れ量設定弁を装備している。増圧器の自動復帰回路が作動するに際し、降圧シャットオフ弁および油洩れ量設定弁により強制的に降圧される。これにより、圧力容器の油圧制御の目標値とプレッシャートランスデューサーにより検出される油圧の偏差が大きくなる。その結果、昇圧速度が圧力制御偏差に比例するというフィードバック制御の特性により、昇圧速度が速くなり、高圧シャットオフ弁が開いた際の圧力降下が最小限に止められている。この昇圧速度の速さがオーバーシュートの原因である。
【００２６】
本発明者らは、増圧器の自動復帰回路の作動にともなうオーバーシュートの抑制に関し、圧力容器と増圧器の高圧側の圧力偏差がなくなれば、高圧シャットオフ弁が開く際にＶＣロール側の圧力降下が発生しない点に着目した。圧力容器と増圧器の高圧側の圧力偏差をなくす制御手段を付加することにより、高圧シャットオフ弁が開く前のオーバーシュートを抑制するとともに、高圧シャットオフ弁が開いた際のＶＣロール側の圧力降下を最小限に止めることができる油圧制御回路が実現可能である。
【００２７】
本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記（１）〜（７）の油圧制御回路を要旨としている。
（１）油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油を昇圧する増圧器と、前記増圧器の発生圧を制御する第１制御手段と、圧力容器側の圧力を保持する保圧手段とを備える油圧制御回路であって、前記増圧器にストロークを検出する検出手段を備え、前記増圧器の自動復帰回路が作動する際に、前記圧力容器と前記増圧器の高圧側との油圧偏差を制御する第２制御手段を有することを特徴とする圧力制御性に優れる油圧制御回路。
（２）上記（１）に記載の圧力制御性に優れる油圧制御回路において、前記第２制御手段が、前記増圧器の発生圧を目標設定値に制御するサーボ弁と、前記増圧器の高圧側の圧力を前記サーボ弁が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサーとすれば、圧力容器との圧力偏差に対して、速やかに昇圧作動の指令信号がサーボ弁に送信されるので望ましい。
（３）上記（１）または（２）に記載の圧力制御性に優れる油圧制御回路において、前記第１制御手段が、前記増圧器の発生圧を目標設定値に制御するサーボ弁と、圧力容器の高圧力を前記サーボ弁が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサーとすれば、圧力変化に対して、速やかに昇圧および降圧作動の指令信号がサーボ弁に送信されるので望ましい。
（４）上記（１）〜（３）に記載の圧力制御性に優れる油圧制御回路において、前記保圧手段が、圧力容器側への前記増圧器による発生圧の送給弁とその逆流を遮断する逆止弁とを切り換える高圧シャットオフ弁を備える回路構成とすれば、簡易かつ確実な圧力の保持機能が期待できるので望ましい。
（５）上記（１）〜（４）に記載の圧力制御性に優れる油圧制御回路において、前記検出手段が、前記増圧器のストロークを検出するピストンと、ピストンの移動を検出するリミットスイッチとを備える回路構成とすれば、増圧器の昇圧状態を直接検知できるので望ましい。
（６）上記（１）〜（５）に記載の圧力制御性に優れる油圧制御回路において、前記自動復帰回路が、前記増圧器のピストンが上限に到達すると前記増圧器が強制下降モード（不感帯状態）となり、同時に前記保圧手段が圧力容器側の圧力を保持し、前記第１制御手段の後退指令により前記ピストンを下降させ、前記第２制御手段により前記圧力容器と前記増圧器の高圧側の油圧偏差がなくなると、前記増圧器を再び制御モードに切替え、前記保圧手段が圧力容器側の圧力を開放し、圧力制御を行うようにシーケンス制御される回路構成とすれば、確実かつ迅速な連続制御機能を発揮できるので望ましい。
（７）上記（１）〜（６）に記載の圧力制御性に優れる油圧制御回路を、ＶＣロールに適用することにより、圧延機の連続操業が可能となるので望ましい。
【００２８】
上記（１）〜（６）に規定される本発明の油圧制御回路の具体的な構成例を分説すれば、次の通りである。
【００２９】
まず、後述する図５に示すように、油圧ポンプ１と、油圧ポンプ１から吐出される圧油を高圧に昇圧する増圧器２と、増圧器２の発生圧が目標設定値となるように制御するサーボ弁７と、圧力容器の高圧力をサーボ弁７が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサー９と、圧力容器側への増圧器２による発生圧の送給弁とその逆流を遮断する逆止弁とを切り換える高圧シャットオフ弁８と、油圧ポンプ方向への圧油の送給弁とその送給を遮断する逆止弁とを切り換える圧抜きシャットオフ弁１４と、増圧器２への圧油の送給弁とその送給を遮断する逆止弁とを切り換える補給シャットオフ弁１２と、増圧器の高圧側の圧力をサーボ弁７が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサー２２とを備える油圧制御回路を前提とする。
【００３０】
次に検出手段として、増圧器２にピストン４と、ピストン４の上限を検出するリミットスイッチ（１）１６と、ピストン４の中間位置を検出するリミットスイッチ（２）１８と、ピストン４の下限を検出するリミットスイッチ（３）１９と、ピストン４の上限手前信号用リミットスイッチ（４）１７とを備えている。
【００３１】
さらに、本発明では、増圧器２のピストン４が上限に到達すると増圧器２が強制下降モード（不感帯状態）となり、同時に高圧シャットオフ弁８が閉じて圧力容器側の圧力を保持し、サーボ弁７の後退指令によりピストン４が下降し、ピストン４が中間位置に到達すると、増圧器２が再び制御モードになり、高圧シャットオフ弁８が開いて圧力制御を行うようにシーケンス制御される増圧器２の自動復帰回路が作動する際に、プレッシャートランスデューサー２２により増圧器２の高圧側の圧力をフィードバック信号に変換し、サーボ弁７が駆動し、増圧器２の高圧側の油圧が圧力容器との偏差をなくす制御手段を有することを特徴とする。
【００３２】
本発明において、「圧力制御性に優れる」とは、前述のとおり、増圧器の自動復帰回路が作動するに際し、高圧シャットオフ弁が開く前のオーバーシュートを抑制するとともに、高圧シャットオフ弁が開いた際のＶＣロール側の圧力降下を最小限に止めることができ、圧力容器の連続圧力制御を可能とすることを意味する。
【００３３】
本発明で規定する「第１制御手段」とは、増圧器の発生圧を制御する手段を意味する。その具体的な構成例は、増圧器２の発生圧が目標設定値となるように制御するサーボ弁７と、圧力容器の高圧力をサーボ弁７が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサー９とにより実現される。
【００３４】
本発明で規定する「第２制御手段」とは、圧力容器と増圧器の高圧側との油圧偏差を制御する手段を意味する。その具体的な構成例は、増圧器２の発生圧が目標設定値となるように制御するサーボ弁７と、増圧器の高圧側の圧力をサーボ弁７が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサー２２とにより実現される。
【００３５】
本発明で規定する「不感帯状態」とは、第１制御手段がフィードバック信号に反応せず、増圧器の圧力制御を行わない状態を意味する。
【００３６】
本発明で規定する「制御モード」とは、第１制御手段により、増圧器の圧力制御を行っている状態を意味する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路は、制御手段により圧力容器と増圧器の高圧側の圧力偏差をなくす制御をしているという特徴を有する。したがって、本発明は次の顕著な効果を有する。
（１）高圧シャットオフ弁が開く前のオーバーシュートを抑制することができる。
（２）高圧シャットオフ弁が開いた際の圧力降下を最小限に止めることができる。
このため、圧力容器の連続圧力制御が可能となる。
【００３８】
本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路をＶＣロールに用いれば、ＶＣロールを使用した圧延機による圧延作業を連続して行う場合でも、油洩れに起因して生じる圧力の降下を防止できるため、品質の良好な鋼板等の板材（銅材、鉄材、アルミ材、ステンレス材、銅箔材、アルミ箔材、その他の板材）を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ＶＣロールの油圧制御回路に設けられる増圧器用リミットスイッチの取り付け位置とその作用を説明する図である。
【図２】従来の油圧制御回路に設けられる増圧器の自動復帰回路の作動順序（Ｓ１〜Ｓ１０）の一例を示す図である。
【図３】特許文献１および特許文献２で提案されている油圧制御回路を使用した場合に、高圧シャットオフ弁に分離されるＶＣロール側と増圧器側の圧力波形を模式的に示す図である。
【図４】特許文献３で提案されている油圧制御回路を使用した場合に、高圧シャットオフ弁に分離されるＶＣロール側と増圧器側の圧力波形を模式的に示す図である。
【図５】本発明の油圧制御回路をＶＣロールに用いた場合の一例を示す図である。
【図６】本発明の油圧制御回路に設けられる増圧器の自動復帰回路の作動順序（Ｓ１〜Ｓ１２）の一例を示す図である。
【図７】本発明の油圧制御回路を使用した場合に、高圧シャットオフ弁に分離されるＶＣロール側と増圧器側の圧力波形を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に、本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路およびその構成例を図面に基づいて説明する。
【００４１】
図５は、本発明の油圧制御回路をＶＣロールに用いた場合の一例を示す図である。同図に示す油圧制御回路は、油圧ポンプ１からの圧油を増圧器２により高圧に昇圧してＶＣロールに供給する主圧力回路Ａと、主圧力回路Ａの低圧側回路Ａ１と、主圧力回路Ａの増圧器の高圧側回路Ａ２と、主圧力回路ＡのＶＣロール側回路Ａ３と、戻し回路Ｂと、圧抜き回路Ｃと、補給回路Ｄと、リリーフ回路Ｅと、アキュムレータ回路Ｆと、冷却清浄回路Ｇとから構成される。
【００４２】
低圧回路Ａ１は、タンク２５から増圧器２へ圧油を供給するための回路である。低圧回路Ａ１は、タンク２５の圧油を供給する油圧ポンプ１と、異常高圧を防止するアンロードリリーフ弁５と、回路の混入物を除去するラインフィルター６と、増圧器２の発生圧を操作するサーボ弁７とを備えている。サーボ弁７を操作することにより、制御モードの際にはＶＣロールの高圧を目標値に保たれ、自動復帰回路作動の際には増圧器の高圧側の圧力をＶＣロール側との圧力偏差がなくなる。
【００４３】
増圧器の高圧側回路Ａ２は、増圧器２により昇圧された圧油をＶＣロール３に供給するとともに、自動復帰回路作動時に増圧器の高圧側の圧力を検出するための回路である。増圧器の高圧側回路Ａ２は、増圧器２と高圧シャットオフ弁８を接続している。増圧器の高圧側回路Ａ２は、増圧器の高圧側の圧力をサーボ弁７が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサー２２を備えている。プレッシャートランスデューサー２２は、自動復帰回路作動の際において、増圧器の高圧側の圧力とＶＣロール側の圧力偏差をなくす制御に用いられる。
【００４４】
ＶＣロール側回路Ａ３は、増圧器２により昇圧された圧油をＶＣロール３に供給するとともに、自動復帰回路作動時にＶＣロールの高圧を保持するための回路である。ＶＣロール側回路Ａ３は、ＶＣロール３と、自動復帰回路作動時にＶＣロール３の圧力を保持するための高圧シャットオフ弁８と、ＶＣロール３の高圧力をサーボ弁７が駆動するためのフィードバック信号に変換するプレッシャートランスデューサー９とを備えている。
【００４５】
戻し回路Ｂは、増圧器２の圧油をタンク２５に戻すための回路であり、サーボ弁７と冷却清浄回路Ｇを接続する回路である。
【００４６】
圧抜き回路Ｃは、ＶＣロール側回路Ａ３の圧油をタンク２５に戻す際に用いる回路である。圧抜き回路Ｃは、ＶＣロール側回路Ａ３と戻し回路Ｂに接続する。圧抜き回路Ｃは、戻し回路Ｂ方向への圧油の送給弁とその送給を遮断する逆止弁とを切り換える圧抜きシャットオフ弁１４と、戻り回路Ｂからの圧油の流入を防ぐためにアングルチェック１５とを備えている。
【００４７】
補給回路Ｄは、低圧回路Ａ１の圧油を、増圧器２の高圧側に供給するための回路である。補給回路Ｄは、補給される圧油の圧力を調整する減圧弁１１と、増圧器２の高圧側への圧油の送給弁とその送給を遮断する逆止弁とを切り換える補給シャットオフ弁１２と、高圧回路Ａ２からの逆流を遮断するチェック弁１３とを備えている。
【００４８】
リリーフ回路Ｅは、回路の異常高圧を防止し、圧油の一部をアンロードリリーフ弁５によりタンク２５に戻すための回路である。リリーフ回路Ｅは、アンロードリリーフ弁５とラインフィルター６の中間から分岐しタンク２５に接続されている。
【００４９】
アキュムレータ回路Ｆはアンロードリリーフ弁５にて設定される圧油を蓄圧する回路であり、アキュムレータ２０と、アキュムレータ２０を操作するソレノイド弁２１とを備えている。
【００５０】
冷却清浄回路ＧはＶＣロール３のロータリージョイントのクーリングおよびクリーニングを行うための回路である。冷却清浄回路Ｇは、ＶＣロール３からの戻り油を冷却するオイルクーラー２３と、ＶＣロール３からの戻り油を濾過清浄するリターンフィルター２４とを備えている。
【００５１】
また、増圧器２はピストン４と、ピストン４の上限を検出するリミットスイッチ（ＬＳ１）１６と、ピストン４の中間位置を検出するリミットスイッチ（ＬＳ２）１８と、ピストン４の下限を検出するリミットスイッチ（ＬＳ３）１９と、ピストン４の上限手前信号用リミットスイッチ（ＬＳ４）１７とを備えている。
【００５２】
次に、本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路の作動状態について説明する。
【００５３】
低圧回路Ａ１の油圧ポンプ１から吐出された圧油は、アンロードリリーフ弁５で一定圧以下に抑えられる。例として、アンロードリリーフ弁５による圧力設定を１６．７〜１９．６ＭＰａとする。アンロードリリーフ弁から吐出された圧油は、ラインフィルター６とサーボ弁７を経由して増圧器２に圧油が供給される。増圧器２により昇圧された圧油は、主圧力回路Ａ２と主圧力回路Ａ３により、ＶＣロール３に供給される。制御モードにおいては、プレッシャートランスデューサー９によりＶＣロール３の高圧がフィードバック信号に変換され、サーボ弁７が駆動することにより、ＶＣロール３の圧力が目標値に保たれる。
【００５４】
アンロードリリーフ弁５により、設定圧を超える圧油はリリーフ回路Ｅを経由してタンク２５に戻される。油圧ポンプ１から吐出される圧油の一部は、アキュムレータ２０に供給され、蓄圧される。
【００５５】
冷却清浄回路Ｇには、油圧ポンプ１から吐出される圧油の一部が、ラインフィルター６と減圧弁１１を経て、供給される。例として減圧弁１１により、圧油は１．５〜２．５ＭＰａに減圧されることとする。減圧弁１１により減圧された圧油は、ＶＣロール３のロータリージョイントのクーリングとクリーニングのために、ＶＣロール３に供給される。ロータリージョイントからの戻り油は、リターンフィルター２４とオイルクーラー２３を経てタンク２５に戻る。
【００５６】
制御開始時は、増圧器２のピストン４はリミットスイッチ（ＬＳ３）１９の位置にある。制御が開始されると、サーボ弁7が駆動し、増圧器２により圧油が昇圧され、ＶＣロール３に高圧の圧油が供給される。プレッシャートランスデューサー９により、ＶＣロール３の高圧がフィードバック信号に変換され、サーボ弁７が駆動するため、ＶＣロール３の高圧は目標値を保つことができる。この際、サーボ弁7が駆動し、増圧器２に圧油が供給されるため、ピストン４は、リミットスイッチ（ＬＳ３）１９の位置から上昇する。
【００５７】
連続運転を行うと、増圧器の高圧側回路Ａ２およびＶＣロール側回路Ａ３の油漏れに起因して、ＶＣロール３の高圧が目標値より低くなる。制御モードにより、プレッシャートランスデューサー９のフィードバック信号によりサーボ弁７が駆動するため、ＶＣロール３の高圧が目標値に保たれるが、ピストン４は上昇する。制御モードにて長時間連続で稼働を行うと、ピストン４はリミットスイッチ（ＬＳ１）１６に達することとなる。上限では、増圧器２による圧油の昇圧の効果が得られず、ＶＣロール３に高圧の圧油を供給できなくなるため、自動復帰回路が作動させてピストンを強制的に下降させる必要がある。
【００５８】
次に、本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路の自動復帰回路について説明する。
【００５９】
図６は、本発明の油圧制御回路に設けられる増圧器の自動復帰回路の作動順序（Ｓ１〜Ｓ１２）の一例を示す図である。同図中においてＳ１〜Ｓ８は前記図２と同じ作動順序を示す。
【００６０】
ピストン４が、リミットスイッチ（ＬＳ１）１６に到達すると（Ｓ１）、高圧シャットオフ弁８が閉じ、制御モードが停止される（Ｓ２）。高圧シャットオフ弁８が閉じることにより、ＶＣロール３の圧力が保持されることから、自動復帰回路作動中もＶＣロール３の連続運転が可能となる。高圧シャットオフ弁８が閉じてから、補給シャットオフ弁１２が開き増圧器の高圧側回路Ａ２に圧油が供給される（Ｓ３）。
【００６１】
補給シャットオフ弁１２が開いてからタイマー設定後に、サーボ弁後退指令によりサーボ弁７が右位置になり、ピストン４が降下する（Ｓ４）。ピストン４がリミットスイッチ（ＬＳ２）１８に到達すると（Ｓ５）、サーボ弁制御モードが再開され、油漏れによる降圧量がフィードバック信号に変換されサーボ弁７に送られ、サーボ弁７が駆動し、ピストン４の降下が停止する（Ｓ６）。サーボ弁制御モードが再開されてからΔｔ秒後に、補給シャットオフ弁１２が閉じ、増圧器の高圧側回路Ａ２への圧油の供給が停止される（Ｓ７）。
【００６２】
補給シャットオフ弁１２が閉じてから、増圧器の高圧側制御モードが開始される（Ｓ１１）。増圧器の高圧側制御モードでは、プレッシャートランスデューサー２２により増圧器の高圧側回路Ａ２の圧力をフィードバック信号に変換し、サーボ弁７を駆動させ、増圧器の高圧側回路Ａ２の圧力がＶＣロール側回路Ａ３との偏差がなくなるように制御を行う。増圧器の高圧側回路Ａ２とＶＣロール側回路Ａ３の圧力偏差がなくなってから、サーボ弁制御モードが再開される（Ｓ１２）。サーボ弁制御モードが再開されてから、高圧シャットオフ弁８が開き、同時に制御モードが再開される（Ｓ８）。これにより、増圧器の高圧側回路Ａ２とＶＣロール側回路Ａ３の圧油が混合し、正常な状態となる。
【実施例】
【００６３】
図５に示すＶＣロールの油圧制御回路を用いて、増圧器の自動復帰回路が作動する際の圧力降下量の測定を行った。
【００６４】
図７は、本発明の油圧制御回路を使用した場合に、高圧シャットオフ弁に分離されるＶＣロール側と増圧器側の圧力波形を模式的に示す図である。同図中のΔＰ３は増圧器自動復帰回路が作動してからシャットオフ弁が開くまでのＶＣロール側の圧力制御偏差を表す。
【００６５】
前記図４に示す圧力波形では、高圧シャットオフ弁が開く前にオーバーシュートによる目標値を超えた昇圧がみられたが、図７に示すように、本発明の油圧制御回路によればオーバーシュートは発生しない。
【００６６】
また、増圧器のピストンが上限ＬＳ１に到達すると、増圧器の自動復帰回路が作動して高圧シャットオフ弁が閉じた。このとき、ＶＣロール側では、高圧シャットオフ弁が閉じたことにより圧力が保持されるが、油洩れによる微小な圧力偏差ΔＰ３が生じた。圧力偏差ΔＰ３は、降圧シャットオフ弁と油洩れ量設定弁を除去したことにより、前記図４の圧力偏差ΔＰ２より小さな値となっていた。
【００６７】
これらの結果として、前記図７に示すように、高圧シャットオフ弁が開く瞬間に高圧シャットオフ弁に分離される圧力容器側と増圧器側の圧油が混合しても、例として、圧力の降下は０．５ＭＰａであった。
【００６８】
このように、本発明の油圧制御回路を使用すれば、従来の油圧制御回路に比べて、高圧シャットオフ弁が開く前のオーバーシュートによる昇圧が発生しないとともに、高圧シャットオフ弁が開く際の圧力降下を最小限に止めることができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路では、第２制御手段を装備することにより、増圧器の自動復帰回路が作動するに際し、高圧シャットオフ弁が開く前に圧力容器と増圧器の高圧側の圧力偏差をなくすことができる。これにより、高圧シャットオフ弁が開く前のオーバーシュートをなくすとともに、高圧シャットオフ弁が開く際の圧力降下を最小限に止めることができるため、圧力容器の連続圧力制御が可能となる。
【００７０】
このため、本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路をＶＣロールに用いれば、ＶＣロールを使用した圧延機による圧延作業を連続して行う場合でも、油洩れに起因して生じる圧力の降下を防止できるため、品質の良好な鋼板等の板材（銅材、鉄材、アルミ材、ステンレス材、銅箔材、アルミ箔材、その他の板材）を製造することができる。
【００７１】
このように、本発明の圧力制御性に優れる油圧制御回路は、オーバーシュートがない連続圧力制御が可能であるため、ＶＣロールに限らず様々な圧力容器等の連続圧力制御装置にも広く適用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１．油圧ポンプ  ２．増圧器
３．ＶＣロール  ４．ピストン
４ａ．ピストンの検出部  ５．アンロードリリーフ弁
６．ラインフィルター  ７．サーボ弁
８．高圧シャットオフ弁  ９．プレッシャートランスデューサー
１０．リリーフ弁  １１．減圧弁
１２．補給シャットオフ弁  １３．チェック弁
１４．圧抜きシャットオフ弁  １５．アングルチェック
１６．リミットスイッチＬＳ１  １７．リミットスイッチＬＳ４
１８．リミットスイッチＬＳ２  １９．リミットスイッチＬＳ３
２０．アキュムレータ  ２１．ソレノイド弁
２２．プレッシャートランスデューサー  ２３．オイルクーラー
２４．リターンフィルター  ２５．タンク
Ａ．主圧力回路  Ａ１．低圧側回路
Ａ２．高圧側回路  Ａ３．高圧側回路
Ｂ．戻し回路  Ｃ．圧抜き回路
Ｄ．補給回路  Ｅ．リリーフ回路
Ｆ．アキュムレータ回路  Ｇ．冷却清浄回路
Ｓ１〜Ｓ１２．作動手順
【図１】
2011064252.tif 000003
【図２】
2011064252.tif 000004
【図３】
2011064252.tif 000005
【図４】
2011064252.tif 000006
【図５】
2011064252.tif 000007
【図６】
2011064252.tif 000008
【図７】
2011064252.tif 000009