DE60218107T2

DE60218107T2 - Spritzgiessmaschine mit energiesparender Betriebsweise sowie ein Verfahren zur Steuerung derselben

Info

Publication number: DE60218107T2
Application number: DE60218107T
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Chiba-shi Amano
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-11-05
Also published as: US20030090019A1; DE60218107D1; CN1330477C; ATE353751T1; JP3566248B2; KR100494383B1; US7067078B2; CN1418773A; EP1314533B1; JP2003145600A; TWI228073B; EP1314533A1; SG108880A1; KR20030040168A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Spritzgussmaschine mit Akkumulatoren und auf Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Spritzgussmaschine mit einem Akkumulator, der Öl an einen Betätiger liefert, so dass der Betätiger betätigt wird und auf ein Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Eine Spritzgussmaschine der verwandten Technik umfasst eine Einspritzvorrichtung und eine Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung. In der Spritzgussmaschine der verwandten Technik ist eine Schnecke bzw. Schraube innerhalb eines Erwärmungszylinders angeordnet, so dass die Schraube sich um eine Achse drehen und vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. In einem Dosierungsprozess wird die Schraube gedreht, so dass ein Harz, das von einer Zuführvorrichtung an den Erwärmungszylinder geliefert wird, erwärmt, geschmolzen und vorgeschoben wird. Infolgedessen wird ein vorderer Teil des Schraubenkopfes, der bei einem Vorderende der Schraube gebildet ist, mit dem Harz gefüllt.
In einem Einspritzprozess wird die Schraube vorgeschoben, so dass das Harz in dem vorderen Teil des Schraubenkopfes in eine Einspritzdüse eingespritzt wird. Infolgedessen wird ein Hohlraum der Formschließvorrichtung mit dem Harz gefüllt. Ein Druck des Harzes in dem Hohlraum der Formschließvorrichtung wird in einem Druckhalteprozess gehalten. Danach wird in einem Kühlschritt das Harz gekühlt, so dass ein geformter Artikel erhalten wird.
In einer derartigen Spritzgussmaschine der verwandten Technik ist ein Schraubenmotor, der ein hydraulischer Motor ist, zum Drehen der Schraube vorgesehen. Zusätzlich ist ein Einspritzzylinder zum Vorschieben der Schraube vorgesehen.
Ferner ist eine Hydraulikschaltung an der Spritzgussmaschine gebildet. D.h. in der Hydraulikschaltung wird Öl, das durch eine hydraulische Pumpe übertragen wird, an den hydraulischen Motor und den Einspritzformzylinder durch einen Akkumulator geliefert, so dass der hydraulische Motor und der Einspritzformzylinder angetrieben werden. D.h. der Akkumulator dient dem Liefern einer ausreichenden Menge an Öl an den hydraulischen Motor und den Einspritzformzylinder und dem Halten eines vorgesehenen Drucks in der Hydraulikschaltung.
Demgemäß wird das Öl mit einem vorgesehenen Druck (im Folgenden als „Akkumulatordruck" bezeichnet) in dem Akkumulator gesammelt. Zusätzlich wird in dem Einspritzprozess und dem Druckhalteprozess das Öl, das in dem Akkumulator gesammelt ist und den vorgesehenen Druck besitzt, an den Einspritzzylinder durch ein Ventil zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks geliefert, so dass die Geschwindigkeit der Schraube und die Kraft des Haltedrucks gesteuert werden.
Jedoch wird in der Spritzgussmaschine der verwandten Technik mit dem oben erwähnten Hydrauliksteuersystem in einem Fall, wo der Akkumulatordruck viel höher als der Druck ist, der durch das Öl erzeugt wird, das an den Einspritzzylinder während des Einspritzprozesses geliefert wird, Öl, das den unnötig hohen Akkumulatordruck verursacht, in dem Akkumulator gesammelt. Dieses verursacht einen nutzlosen Energieverbrauch, so dass es schwierig ist, den geformten Artikel mit guter Energieeffizienz herzustellen.
EP 0 995 578 A2 bezieht sich auf das Steuern eines hydraulischen Betätigers einer Spritzgussmaschine durch eine lokale Mikrosteuervorrichtung, die mit der Systemsteuervorrichtung gekoppelt ist und wurde als eine Basis für den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6 verwendet. Dieses Dokument offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines hydraulischen Betätigers in einer Spritzgussmaschine, wo der hydraulische Betätiger sich in einer linearen oder drehenden Weise bewegt, um die Bewegung einer Spritzgussvorrichtung zu bewirken, wie beispielsweise einer Formklemm- bzw. Formschließvorrichtung. Eine Mikrosteuervorrichtung ist lokal benachbart zu dem Betätiger oder der Hydraulikströ mungsmittelverteilungssammelleitung angeordnet, um zu bewirken, dass der Betätiger die Vorrichtung antreibt. Die Mikrosteuervorrichtung ist elektrisch mit dem Systemsteuerprozessor gekoppelt. Diese verteilte Steuerarchitektur erhöht den Systemverarbeitungsdurchsatz, verbessert die Zuverlässigkeit und ermöglicht einfachere Erweiterungen/Reparaturen. Vorzugsweise ist die Mikrosteuervorrichtung an der Sammelleitung angebracht und steuert sämtliche Betätiger, die von der Sammelleitung beliefert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige und nützliche Spritzgussmaschine mit einem Akkumulator vorzusehen, so dass es möglich ist, den geformten Artikel ohne Verbrauch nutzloser Energie zu erzeugen, sowie ein Steuerverfahren der Spritzgussmaschine, in dem eines oder mehrere der oben erwähnten Probleme beseitigt wird/werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Ferner sieht die Erfindung ein Steuerverfahren einer Spritzgussmaschine vor, das die Schritte gemäß Anspruch 6 aufweist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Spritzgussmaschine 10 der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Hydrauliksteuersystem zeigt, das für die in 1 dargestellte Spritzgussmaschine 10 und einen in 1 dargestellten Einspritzzylinder 24 als ein Betätiger darin verwendet wird;
3 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb einer Spritzgussmaschine in einem Fall eines Normalmodusbetriebs zeigt; und
4 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb einer Spritzgussmaschine in einem Fall eines Energiesparmodusbetriebs zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Es wird jetzt eine Beschreibung mit Bezugnahme auf die 1 bis 4 erfolgen, und zwar von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Elektrische Spritzgussmaschinen werden als Beispiele der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Spritzgussmaschine 10 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezug nehmend auf 1 umfasst eine Spritzgussmaschine 10 eine Einspritzvorrichtung 20 und eine Formklemm- bzw. -schließvorrichtung 30.
Ein Erwärmungszylinder 21 ist für die Einspritzvorrichtung 20 vorgesehen. Eine Zuführvorrichtung 22 ist an dem Erwärmungszylinder 21 angeordnet. Eine Schraube 23 ist innerhalb des Erwärmungszylinders 21 angeordnet, so dass die Schraube 23 um eine Achse gedreht und vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Ein Einspritzzylinder ist an einer Endseite der Schraube 23 vorgesehen.
Ein Einspritzkolben 25 ist innerhalb des Einspritzzylinders 24 vorgesehen, um sich in einer geradlinigen Richtung zu bewegen. Der Einspritzkolben 25 wird sich hin und herbewegend basierend auf einer Lieferung unter Druck stehenden Öls von einem Ölpfad 28 betrieben, so dass die Schraube 23 vorgeschoben und zurückgezogen wird. Bei der Rückseite des Einspritzkolbens 25 ist ein Schraubenmotor 27, d.h. ein hydraulischer Motor zum Drehen der Schraube 23, in der gleichen axialen Richtung mit der Schraube 23, dem Einspritzzylinder 24 und dem Einspritzkolben 25 vorgesehen.
Die Formschließvorrichtung 30 umfasst eine bewegliche Platte 32 mit einer beweglichen Form 31 und eine stationäre Platte 34 mit einer stationären Form 33. Die bewegliche Platte 32 ist mit der stationären Platte 34 durch Führungsstäbe 35 verbunden. Die bewegliche Platte 32 kann entlang der Führungsstäbe 35 gleiten.
Ein Klemm- bzw. Schließzylinder 36 ist an einer Rückseite (die linke Seite in 1) der beweglichen Platte 32 vorgesehen. Ein Klemm- bzw. Schließkolben 37 ist innerhalb des Schließzylinders 36 vorgesehen, so dass der Schließkolben 37 vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Der Schließzylinder 37 wird sich hin und herbewegend basierend auf einer Lieferung unter Druck stehenden Öls von den Ölpfaden 38, 39 und 40 betrieben, so dass die bewegliche Platte 32 vorgeschoben und zurückgezogen werden kann.
Die Formschließvorrichtung 30 umfasst ferner eine Auswertervorrichtung 50 mit einem Auswerferzylinder 51. Ein Auswerferstift ist innerhalb des Auswerferzylinders 51 angeordnet, so dass der Auswerferstift vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Der Auswerferstift wird sich hin und herbewegend basierend auf einer Lieferung unter Druck stehenden Öls betrieben, so dass der geformte Artikel aus der beweglichen Form 31 herausgenommen wird.
2 ist eine schematische Ansicht eines Hydrauliksteuersystems, das für die in 1 dargestellte Spritzgussmaschine verwendet wird, und ein in 1 dargestellter Einspritzzylinder 24 wird darin als ein Betätiger verwendet.
Bezug nehmend auf 2 umfasst ein Hydrauliksteuersystem 100 der Spritzgussmaschine 10 dieses Ausführungsbeispiels den Einspritzzylinder 24 als einen ersten Betätiger, den Schraubenmotor 27, d.h. einen hydraulischen Motor, als einen zweiten Betätiger (dargestellt in 1), eine Hydraulikschaltung 60, einen Drucksensor 61, eine Ölpumpe 80, einen Öltank 90, ein Rückschlag- bzw. Rück schlagventil 91 zum Sicherstellen des Ölstromes in nur einer Richtung, ein Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks, ein Zurückziehventil 93, ein Zurückzieheinstellventil 94, einen Akkumulator 96, einen Drucksensor 98, einen Steuerteil 200 und Weiteres.
Der Einspritzzylinder 24 wird durch Liefern des Öls von dem in 1 dargestellten Ölpfad 28 betrieben. Der Einspritzzylinder 24 besitzt einen Einspritzkolben 25, der innerhalb eines Zylinderkörperteils 70 angeordnet ist, so dass der Einspritzkolbes 25 vorgeschoben und zurückgezogen werden kann, und zwar in Rechts- und Linksrichtungen in 2. Der Zylinderkörperteil 70 ist in einen ersten Ölraum 71 und einen zweiten Ölraum 72 durch den Einspritzkolben 25 unterteilt. Der Einspritzkolben 25 ist mit der Schraube 23, die in 1 dargestellt ist, durch eine Kolbenstange 73 verbunden.
Wie oben beschrieben, ist die Schraube 23 innerhalb des Erwärmungszylinders 21 der Spritzgussmaschine 10 angeordnet, so dass die Schraube 23 um eine Achse gedreht und vorgeschoben und zurückgezogen werden kann (siehe 1). Das Öl wird an den in 1 dargestellten Schraubenmotor 27 geliefert, so dass der Schraubenmotor 27 angetrieben und die Schraube 23 gedreht wird. Zusätzlich wird Öl an den Einspritzzylinder 24 geliefert, so dass der Einspritzzylinder 24 angetrieben und die Schraube 23 vorgeschoben und zurückgezogen wird.
Die Ölpumpe 80 wirkt als eine hydraulische Lieferquelle des Hydrauliksteuersystems 100. Ein Motor (M) 81 ist mit der Ölpumpe 80 verbunden. Die Ölpumpe 80 wird durch Drehen des Motors 81 in einer Pfeilrichtung angetrieben.
Das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks wirkt als ein Einstellungsteil zum Einstellen der Menge und des Drucks des Öls, das an den Einspritzzylinder 24 geliefert wird. Es ist für das Ventil 92 nicht notwendig zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks, sowohl die Menge und den Druck des Öls einzustellen. Vielmehr können entweder die Strömungsmenge oder der Druck des Öls, das an den Einspritzzylinder 24 geliefert wird, angepasst werden.
Ein Loch zur Rückführung ist bei dem Hauptschieber des Ventils 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks gebildet.
Das Zurückzieheinstellventil 94 nimmt den Druck des Ölpfads L-7 als einen Vorsteuer- bzw. Pilotdruck durch einen Pilotölpfad 95 auf. Ein Einspritzzylinderdruck, d.h. ein Betätigungshydraulikdruck des Einspritzzylinders 24, wird durch das Öl erzeugt, das an den Einspritzzylinder 24, d.h. den Betätiger, geliefert wird.
Der Öltank 90 ist mit der Ölpumpe 80 durch einen Ölpfad L-1 verbunden. Die Ölpumpe 80 ist mit dem Rückschlagventil 91 durch die Ölpfade L-2 und L-3 verbunden. Das Rückschlagventil 91 ist mit dem Ventil 92 zum Einstellen einer Strömungsmenge und des Drucks durch die Ölpfade L-4, L-21 und L-5 verbunden. Das Rückschlagventil 91 ist mit dem Zurückzieheinstellventil 94 durch den Ölpfad L-4 und einen Ölpfad L-22 verbunden.
Das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks ist mit dem ersten Ölraum 71 durch einen Ölpfad L-6 verbunden. Das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks ist mit dem Öltank 90 durch den Ölpfad L-8 verbunden. Das Zurückzieheinstellventil 94 ist mit dem Zurückziehventil 93 durch den Ölpfad L-23 verbunden. Das Zurückziehventil 93 ist mit dem zweiten Ölraum 72 durch den Ölpfad L-7 verbunden. Das Saugventil 93 ist mit dem Öltank 90 durch den Ölpfad L-24 verbunden.
Um den Einspritzzylinderdruck zu detektieren, d.h. den Betätigungsdruck des Einspritzzylinders 24, ist ein Drucksensor 61, d.h. ein Detektierungsteil des Betätigungshydraulikdrucks, an dem Ölpfad L-6 vorgesehen. Der durch den Drucksensor 61 detektierte Einspritzzylinderdruck wird an den Steuerteil 200 übertragen.
Ein Solenoid SL1 empfängt ein Solenoidsignal von dem Steuerteil 200, so dass das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks umgeschaltet und bei einer Position A, B oder N positioniert wird. In einem Fall wo das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks bei der Position A positioniert ist, ist der Ölpfad L-6 mit dem Ölpfad L-8 verbunden. In einem Fall wo das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks bei der Position B positioniert ist, ist der Ölpfad L-5 mit dem Ölpfad L-6 verbunden. In einem Fall wo das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks bei der Position N positioniert ist, ist die Verbindung zwischen den Ölpfaden L-5, L-6 und L-8 unterbrochen.
Ein Solenoid SL2 empfängt ein Solenoidsignal von dem Steuerteil 200, so dass das Zurückziehventil 93 umgeschaltet und bei einer Position C oder D positioniert wird. In einem Fall, wo das Zurückziehventil 93 bei der Position C positioniert ist, ist der Ölpfad L-7 mit dem Ölpfad L-24 verbunden. In einem Fall, wo das Zurückziehventil 93 bei der Position D positioniert ist, ist der Ölpfad L-23 mit dem Ölpfad L-7 verbunden.
Das Öl, das einen Akkumulationshydraulikdruck besitzt, wird in dem Akkumulator 96 akkumuliert. Der Akkumulator 96 ist mit dem Einspritzzylinder 24 durch das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks verbunden. Der Akkumulator 96 ist mit dem Ölpfad L-4 durch die Ölpfade L-11 und L-21 verbunden. Eine ausreichende Menge an Öl, das den Akkumulationshydraulikdruck besitzt, wird an den Schraubenmotor 27, der in 1 dargestellt ist, und den Einspritzzylinder 24 geliefert, und ein vorgesehener Hydraulikdruck wird durch den Akkumulator 96 in der Hydraulikdruckschaltung 60 gehalten.
Um den Akkumulationshydraulikdruck des Akkumulators 96 zu steuern, ist das Ladungsventil 97, d.h. ein Akkumulatorsteuerteil, mit dem Ölpfad L-2 durch den Ölpfad L-12 verbunden. Das Ladungsventil 97 ist mit dem Öltank 90 durch den Ölpfad L-13 verbunden.
Ein Solenoid SL3 empfängt ein Solenoidsignal von dem Steuerteil 200, so dass das Ladungsventil 97 umgeschaltet und bei einer Position E oder F positioniert wird. In einem Fall, wo das Ladungsventil 97 bei der Position E positioniert ist, um „ausgeschaltet" zu sein, ist der Ölpfad L-12 mit dem Ölpfad L-13 verbunden. In einem Fall, wo das Ladungsventil 97 bei der Position F positioniert ist, um „eingeschaltet" zu sein, sind der Ölpfad L-12 und der Ölpfad L-13 unterbrochen. In einem Fall, wo das Ladungsventil bei der Position F positioniert ist, wird Öl, das von der Ölpumpe 80 an den Ölpfad L-2 geliefert wird, zu dem Öltank 90 durch das Ladungsventil 97 und den Ölpfad L-13 abgelassen. In diesem Fall wird ein Strom des Öls von der Seite des Ölpfads L-4 zu der Seite des Ölpfads L-3 durch das Rückschlagventil 91 blockiert. Demgemäß wird das Öl in den Ölpfaden auf der Ablassseite des Rückschlagventils 91 nicht zu dem Öltank 90 durch das Ladungsventil 97 abgelassen.
Der Drucksensor 98, d.h. der Detektierteil des Akkumulationshydraulikdrucks zum Detektieren eines Akkumulationshydraulikdrucks, ist an dem Ölpfad L-11 vorgesehen. Der durch den Drucksensor 98 detektierte Akkumulationshydraulikdruck wird an den Steuerteil 20 übertragen.
Ein Prozess zum Steuern des Akkumulationshydraulikdrucks wird durch einen Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 des Steuerteils 200 implementiert. D.h. der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 treibt den Solenoid SL3 basierend auf einem Akkumulationshydraulikdruck, der tatsächlich durch den Drucksensor 98 detektiert wird, und dem oben erwähnten eingestellten Druck an, so dass der Akkumulationshydraulikdruck gesteuert wird.
Bezug nehmend auf 1 wird in dem Dosierungsprozess das Öl an den Schraubenmotor 27 geliefert, so dass die Schraube 23 gedreht wird. Infolgedessen wird das von der Zuführvorrichtung 22 in den Erwärmungszylinder 21 gelieferte Harz, erwärmt, geschmolzen und vorgeschoben. Infolgedessen wird ein vorderer Teil des Schraubenkopfes, der an dem Vorderende der Schraube 23 gebildet ist, mit dem Harz gefüllt, so dass die Schraube 23 zurückgezogen wird.
Als nächstes wird die Strömung des Öls in den entsprechenden Prozessen beschrieben. Bezug nehmend auf 2 sendet in dem Rückzugsprozess der Steuerteil 200 Solenoidsignale an die Solenoide SL1 und SL2. Infolgedessen nimmt, wenn das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks bei einer Position A positioniert und das Zurückziehventil bei einer Position D positioniert ist, die Ölpumpe 80 das Ansaugen des Öls in den Öltank 90 vor und pumpt das Öl zu dem Ölpfad L-2. Das zu dem Ölpfad L-2 übertragene Öl wird zu dem Zurückzieheinstellventil 94 durch den Ölpfad L-3, das Rückschlagventil 93, den Ölpfad L-4 und den Ölpfad L-22 übertragen.
Der Hydraulikdruck des Öls, das zu dem Zurückzieheinstellventil 94 übertragen wurde, wird durch das Zurückzieheinstellventil 94 eingestellt, um zu dem Zurückziehventil 93 durch den Ölpfad L-23 übertragen zu werden. Das zu dem Zurückziehventil 93 übertragene Öl wird zu dem zweiten Ölraum 72 durch den Ölpfad L-7 übertragen.
Das Öl in dem ersten Ölraum 71 wird zu dem Ölpfad L-6 abgelassen, um zu dem Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks geliefert und zu dem Öltank 90 durch den Ölpfad L-8 übertragen zu werden. Infolgedessen wird die in 1 dargestellte Schraube 23 nicht gedreht, sondern zurückgezogen, so dass der Rückzugsprozess implementiert wird.
In dem Einspritzprozess sendet der Steuerteil 200 Solenoidsignale an die Solenoide SL1 und SL2. Infolgedessen, wenn das Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks bei einer Position B positioniert und das Zurückziehventil 93 bei einer Position C positioniert ist, nimmt die Ölpumpe 80 das Ansaugen des Öls in den Öltank 90 auf und pumpt das Öl zu dem Ölpfad L-2. Das zu dem Ölpfad L-2 übertragene Öl wird zu dem Ölpfad L-3, dem Rückschlagventil 91, dem Ölpfad L-4 und dem Ölpfad L-21 übertragen. Das zu dem Ölpfad L-21 übertragene Öl fließt mit dem Öl zusammen, das einen festgehaltenen und vorgesehenen Akkumulationshydraulikdruck besitzt und von dem Akkumulator 96 durch den Ölpfad L-11 übertragen wird, um zu dem Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks durch den Ölpfad L-5 übertragen zu werden. Das zu dem Ventil 92 zum Einstellen der Strömungsmenge und des Drucks übertragene Öl wird durch den Ölpfad L-6 zu dem ersten Ölraum 24 übertragen.
Das Öl in dem zweiten Ölraum 72 wird zu dem Ölpfad L-7 abgelassen, um an das Zurückziehventil 93 geliefert und durch den Ölpfad L-24 zu dem Öltank 90 über tragen zu werden. Infolgedessen wird die in 1 dargestellte Schraube 23 nicht gedreht, aber vorgeschoben.
In diesem Fall wird ein Prozess zum Steuern der Einspritzung implementiert und der Solenoid SL1 wird angetrieben, um die Schraubengeschwindigkeit mit einem eingestellten Muster zu verändern, und zwar durch einen Einspritzsteuerprozessteil 202 des Steuerteils 200. Folglich wird die in 1 dargestellte Schraube 12 bei einer vorgesehenen Schraubengeschwindigkeit durch Liefern eines Betrags an Öl an den ersten Ölraum 71, der mit dem Ventil 92 eingestellt wird, vorgeschoben. In diesem Fall wird eine Einspritzkraft, die dem Einspritzdruck entspricht, erzeugt.
Zurück auf 1 Bezug nehmend, wird das Harz, mit welchem der vordere Teil des Schraubenkopfes gefüllt ist, von der Einspritzdüse eingespritzt, so dass der Hohlraum der beweglichen Form 31 und der stationären Form 33 mit dem Harz gefüllt wird. Danach wird in dem Druckhalteprozess der Druck des Harzes in dem Hohlraum gehalten. Infolgedessen wird eine Haltekraft durch einen Haltekraftsteuerprozessteil 203 des Steuerteils 200 gesteuert.
Bezug nehmend auf 2 wird der Solenoid SL1 basierend auf einem Einspritzzylinderdruck, der durch den Drucksensor 61 detektiert wird, angetrieben. Folglich komprimiert die in 1 dargestellte Schraube 23 das Harz in dem Hohlraum mit einem Druck, der mit dem Ventil 92 angepasst wird, und zwar durch Liefern des Öls, das den mit dem Ventil 92 angepassten Druck besitzt, zu dem ersten Ölraum 71, so dass die Haltekraft erzeugt wird. Daraufhin wird in dem Kühlprozess das Harz gekühlt, um den geformten Artikel herzustellen.
Währenddessen ist eine Vorrichtung zum Setzenlassen oder Auskühlen mit dem Steuerteil 200 der Spritzgussmaschine 10 verbunden. Es ist möglich einen Normalmodusbetrieb oder einen Energiesparmodusbetrieb durch den Betrieb der Vorrichtung zum Setzenlassen oder Auskühlen auszuwählen. Der Normalmodus ist ein Modus zum Betreiben der Einspritzvorrichtung 20 in normaler Weise. Der Energiesparmodus ist ein Modus zum Reduzieren des Energieverbrauchs, wenn die Einspritzvorrichtung 20 betrieben wird.
Als nächstes wird ein Betrieb der Spritzgussmaschine 10 in dem Normalmodusbetrieb und dem Energiesparmodusbetrieb beschrieben. 3 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb einer Spritzgussmaschine in einem Fall des Normalmodusbetriebs zeigt. 4 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb einer Spritzgussmaschine in einem Fall des Energiesparmodusbetriebs zeigt.
Bezug nehmend auf 3 werden ein erster Einschaltdruck Pn1, um das Ladungsventil 97 (dargestellt in 2), welches den Akkumulationshydraulikdruck 400 des Akkumulators 96 steuert, „einzuschalten" und ein erster Ausschaltdruck Pf1, um das Ladungsventil 97 „auszuschalten" in den Normalmodusbetrieb eingestellt. Der erste Ausschaltdruck Pf1 ist ein höherer Einstellwert als der erste Einschaltdruck Pn1.
Bezug nehmend auf 4 werden ein zweiter Einschaltdruck Pn2, um das Ladungsventil 97 (dargestellt in 2) „einzuschalten" und ein zweiter Ausschaltdruck Pf2, um das Ladungsventil 97 „auszuschalten" in den Energiesparmodusbetrieb eingestellt. Der zweite Ausschaltdruck Pf2 ist ein höherer Einstellwert als der zweite Einschaltdruck Pn2.
Zusätzlich wird der Spitzendruck Pp, d.h. der Maximaldruck des Einspritzzylinderdrucks 300, in dem Einspritzprozess gemessen und durch Implementieren eines Formbetriebs in dem Normalmodusbetrieb voreingestellt.
Bezug nehmend auf 3 wird die Differenz zwischen dem ersten Einschaltdruck Pn1 und dem Spitzendruck Pp als „α1" definiert und die Differenz zwischen dem ersten Ausschaltdruck Pf1 und dem Spitzendruck Pp als „β1" definiert. Bezug nehmend auf 4 wird die Differenz zwischen dem zweiten Einschaltdruck Pn2 und dem Spitzendruck Pp als „α2" definiert und die Differenz zwischen dem zweiten Ausschaltdruck Pf2 und dem Spitzendruck Pp als „β2" definiert. In diesem Fall wird die folgende Beziehung gebildet: α1 > α2, β1 > β2
Bezug nehmend auf 3 werden in einem Fall, wo der Normalmodusbetrieb eingestellt ist, der erste Einschaltdruck Pn1 und der erste Ausschaltdruck Pf1 als einstellte Drücke eingestellt. Der Hydraulikdruck wird in dem Akkumulator 98, der in 2 dargestellt ist, basierend auf dem ersten Einschaltdruck Pn1, dem ersten Ausschaltdruck Pf1 und dem Akkumulationshydraulikdruck 400, der tatsächlich durch den Drucksensor 98 detektiert wird, eingestellt, und zwar in einem Fall, wo der Formbetrieb in dem Normalmodusbetrieb implementiert wird.
In dem Dosierungsprozess und dem Einspritzprozess überträgt in einem Fall, wo der Akkumulationshydraulikdruck 400 (dargestellt in 3), der durch den Drucksensor 98 detektiert wird, verringert wird, um der erste Einschaltdruck Pn1 basierend auf dem Betrieb des Schraubenmotors 27 und des Einspritzzylinders 24 zu werden, der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 des Steuerteils 200 ein Solenoidsignal an den Solenoid SL3. Der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 treibt ferner den Solenoid SL3 an, so dass das Ladungsventil 97 „eingeschaltet" wird, so dass das Ladungsventil bei der Position F positioniert wird. Folglich wird, wie oben beschrieben, das Öl, das durch die Ölpumpe 80 übertragen wird, an den in 1 dargestellten Einspritzzylinder und dann durch die Ölpfade L-4, L-21 und L-11 an den Akkumulator 96 geliefert. Infolgedessen wird der in 3 dargestellte Akkumulationshydraulikdruck hoch.
Wenn der Akkumulationshydraulikdruck 400 (dargestellt in 3), der durch den Drucksensor 98 detektiert wird, der erste Ausschaltdruck Pf1 wird, überträgt der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 das Solenoidsignal nicht an den Solenoid SL3, sondern beendet vielmehr das Antreiben des Solenoids SL3. Der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 schaltet das Ladungsventil 97 „aus", so dass das Ladungsventil 97 bei der Position E positioniert ist. Infolgedessen wird das Öl, das durch die Ölpumpe 80 übertragen wird, zu dem Öltank 90 durch den Ölpfad L-2, den Ölpfad L-12, das Ladungsventil 97 und den Ölpfad L-13 abgelassen. In diesem Fall wird die Strömung des Öls von der Seite des Ölpfads L-4 zu der Seite des Ölpfads L-3 durch das Rückschlagventil 91 blockiert. Folglich wird das Öl in den Ölpfaden auf der Ablassseite des Rückschlagventils 91 daran ge hindert, zu dem Öltank 90 abgelassen zu werden. Der Akkumulationshydraulikdruck 400 (dargestellt in 3) wird jedoch graduell aufgrund einer natürlichen Verringerung des Drucks in den Ölpfaden auf der Ablassseite des Rückschlagventils 91 verringert.
Auf diese Weise wird basierend auf einer Wiederholung des „an" und „aus" des Ladungsventils 97 der Akkumulationshydraulikdruck 400 (dargestellt in 3) zwischen dem ersten Einschaltdruck Pn1 und dem ersten Ausschaltdruck Pf1 gehalten.
Als nächstes wird basierend auf dem Start des Einspritzprozesses das Öl, das eine durch das Ventil 92 eingestellte Menge besitzt, an den ersten Ölraum 71 geliefert. Basierend auf dem Start des Druckhalteprozesses wird das Öl, das den durch das Ventil 92 eingestellten Einspritzzylinderdruck 300 (dargestellt in 3) besitzt, an den ersten Ölraum 71 geliefert. Selbst während einer Zeitperiode in dem oben erwähnten Prozess, wird ein Betrieb des „an" und „aus" des Ladungsventils 97 wiederholt. Daher wird der Akkumulationshydraulikdruck 400 (dargestellt in 3) zwischen dem ersten Einschaltdruck Pn1 und dem ersten Ausschaltdruck Pf1 gehalten.
Unterdessen umfasst der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 des Steuerteils 200 einen Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1 und einen Akkumulationshydraulikdruckveränderungsteil 201-2.
In einem Fall, wo der Energiesparmodusbetrieb eingestellt ist, bestimmt der Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1 den Akkumulationshydraulikdruck. D.h. der Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1 bestimmt, ob der Akkumulationshydraulikdruck 400 (dargestellt in 3) ausreichend höher als der Einspritzzylinderdruck 300 ist, d.h. der hydraulische Betätigungsdruck des Einspritzzylinders 24. Genau gesagt berechnet der Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1 α1, d.h. die Differenz zwischen dem ersten Einschaltdruck Pn1 und dem Spitzendruck Pp und „β1 – α1", d.h. eine Hysteresedifferenz zwischen dem ersten Ausschaltdruck Pf1 und dem ersten Einschaltdruck Pn1.
Der Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1 vergleicht die Differenz α1 und die Hysteresedifferenz „β1 – α1".
Basierend auf dem Vergleich der Differenz α1 und der Hysteresedifferenz „β1 – α1" bestimmt der Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1, ob die Differenz α1 ausreichend größer als die Hysteresedifferenz „β1 – α1" ist (nämlich α1 >> β1 – α1), so dass es möglich ist, in dem Energiesparmodusbetrieb unter im Wesentlichen den gleichen Bedingungen wie in dem Normalmodusbetrieb zu formen. Es ist bevorzugt, dass eine Differenz zwischen α1 und „β1 – α1" größer als ungefähr 0,3 MPa ist.
Basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung bestimmt der Akkumulationshydraulikdruckbestimmungsteil 201-1, ob der Akkumulationshydraulikdruck 400 ausreichend höher als der Einspritzzylinderdruck 300 ist.
In einem Fall, wo der Akkumulationshydraulikdruck 400 ausreichend höher als der Einspritzzylinderdruck 300 ist, d.h. die Differenz α1 ausreichend größer als die Hysteresedifferenz „β1 – α1" ist, verändert der Akkumulationshydraulikdruckveränderungsteil 201-2 des Steuerteils 200 den Akkumulationsdruck. D.h. der zweite Einschaltdruck Pn2 und der zweite Ausschaltdruck Pf2 werden, wie in 4 gezeigt, als einstellte Drücke eingestellt.
Der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 steuert den Akkumulationshydraulikdruck 400 basierend auf dem tatsächlichen Akkumulationshydraulikdruck, dem zweiten Einschaltdruck Pn2 und dem zweiten Ausschaltdruck Pf2.
D.h. der Akkumulationshydraulikdruck wird basierend auf dem Betrieb des Schraubenmotors 27 (dargestellt in 1 j und des Einspritzzylinders 24 (dargestellt in 1) verringert, so dass der in 4 dargestellte Akkumulationshydraulikdruck 400, der durch den Drucksensor 98 detektiert wird, der zweite Einschaltdruck Pn2 wird. In diesem Fall überträgt der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 das Solenoidsignal an den Solenoid SL3. Das Ladungsventil 97 wird „an gestellt", und zwar durch Antreiben des Solenoids SL3, so dass dieser bei Position F positioniert ist. Infolgedessen wird Öl, das durch die Ölpumpe 80 übertragen wird, durch den Ölpfad L-2, den Ölpfad L-3, das Rückschlagventil 91, den Ölpfad L-4 und den Ölpfad L-11 zu dem Akkumulator 96 geliefert, so dass der Akkumulationshydraulikdruck 400 hoch wird.
In einem Fall, wo der Akkumulationshydraulikdruck 400, der durch den Drucksensor 98 detektiert wird, der zweite Ausschaltdruck Pf2 wird, sendet der Akkumulationshydraulikdrucksteuerteil 201 kein Solenoidsignal an den Solenoid SL3, sondern beendet das Antreiben des Solenoids SL3. Infolgedessen wird das Ladungsventil 97 „ausgeschaltet", so dass es bei einer Position E positioniert ist. Folglich wird das Öl, das durch die Ölpumpe 80 übertragen wird, durch den Ölpfad L-2, den Ölpfad L-12, das Ladungsventil 97 und den Ölpfad L-13 zu dem Öltank 90 abgelassen.
Auf diese Weise wird, basierend auf einer Wiederholung des „an" und „aus" des Ladungsventils 97, der Akkumulationshydraulikdruck 400 zwischen dem zweiten AN-Einstellwert Pn2 und dem zweiten AUS-Einstellwert Pf2 gehalten.
Im Allgemeinen, wenn der Akkumulationshydraulikdruck verringert wird, wird die Steuerbarkeit des Einspritzprozesses und des Druckhalteprozesses verringert. Folglich werden in einem Fall, wo der Energiesparmodus detektiert wird, automatisch die Steuerverstärkungen in dem Einspritzprozess und dem Druckhalteprozess umgeschaltet, um groß zu werden. Demgemäß kann die Fähigkeit des Ansprechens des Schraubenmotors 27 (dargestellt in 1) und des Einspritzzylinders 24 (dargestellt in 1) erhöht werden.
Auf diese Weise ist es in einem Fall, wo der in 4 dargestellte Energiesparmodus ausgewählt ist, möglich, die Differenz zwischen dem Akkumulationshydraulikdruck 400 und dem Einspritzzylinderdruck 300 zu verringern. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der Akkumulator 96 mit dem Öl gefüllt wird, das einen unnötig hohen Akkumulationshydraulikdruck besitzt. Folglich ist es möglich, den Öldruck, der durch die Ölpumpe 80 erzeugt wird, zu verringern, so dass es möglich ist, die Last zu verringern, die an die Ölpumpe 80, d.h. die Hydraulikdrucklieferquelle, angelegt wird. Infolgedessen wird verhindert, dass nutzlose Energie verbraucht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Beispielsweise kann, obwohl die Spritzgussmaschine 10, die das Hydrauliksteuersystem 100 an dem Einspritzzylinder 24 als einen Betätiger besitzt, in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, die vorliegende Erfindung auf eine Spritzgussmaschine angewendet werden, die ein Hydrauliksteuersystem mit dem Klemm- bzw. Schließzylinder 36 oder dem Auswerferzylinder 51 als einem Betätiger besitzt.

Claims

Eine Spritzgussmaschine (10), die Folgendes aufweist: einen Betätiger (24), der mit Öl zur Betätigung beliefert wird; einen Akkumulator (96), in dem Öl, das an den Betätiger geliefert wird und das einen Akkumulationshydraulikdruck (400), der in einem Bereich vorgesehener Werte eingestellt ist, besitzt, akkumuliert wird; gekennzeichnet durch Mittel (201-1) zum Bestimmen, ob der Akkumulationshydraulikdruck (400) höher als ein hydraulischer Betätigungsdruck (300) zum Betätigen des Betätigers (24) ist; und Mittel (201-2) zum Verändern des Akkumulationshydraulikdrucks (400), die konfiguriert sind, um einen eingestellten Wert des Akkumulationshydraulikdrucks (400) zu verringern, in einem Fall, wo der Akkumulationshydraulikdruck (400) höher als der hydraulische Betätigungsdruck (300) ist.
Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 1, die ferner einen Akkumulatorsteuerteil (200, 201, 97) aufweist, der konfiguriert ist, um den Akkumulationshydraulikdruck (400) in dem eingestellten Bereich der vorgesehenen Werte zu steuern, wobei der eingestellte Bereich der vorgesehenen Werte des Akkumulationshydraulikdrucks (400) durch einen Einschaltdruck (Pn1), um den Akkumulatorsteuerteil (200, 201, 97) „anzuschalten" und einem Ausschaltdruck (Pf1), um einen Akkumulatorsteuerteil (200, 201, 97) „auszuschalten", definiert ist.
Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der hydraulische Betätigungsdruck (300) des Öls in dem Betätiger (24) ein maximaler, hydraulischer Betätigungsdruck ist, der durch tatsächliches Betätigen des Betätiger (24) erhalten wird.
Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 3, wobei das Bestimmungsmittel (201-1) bestimmt, ob eine Differenz zwischen dem Einschaltdruck (Pn1) und dem maximalen, hydraulischen Betätigungsdruck größer als eine Differenz zwischen dem Einschaltdruck (Pn1) und dem Ausschaltdruck (Pf1) ist.
Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 1, die ferner Mittel (92) zum Einstellen einer Menge und eines Drucks des Öls aufweist, das an den Akkumulator (96) geliefert wird, wobei der Akkumulator (96) mit dem Betätiger (80) durch das Anpassungsmittel (92) verbunden ist.
Ein Steuerverfahren einer Spritzgussmaschine, das folgende Schritte aufweist: a) Einstellen eines Bereichs eines Akkumulationshydraulikdrucks (400), d.h. eines hydraulischen Drucks des Öls, das in einem Akkumulator (96) akkumuliert ist und an einen Betätiger geliefert wird, um den Betätiger (24) zu betätigen; b) Detektieren eines hydraulischen Betätigungsdrucks (300), d.h. eines hydraulischen Drucks des Öls, das den Betätiger (24) betätigt; gekennzeichnet durch c) Bestimmen, ob der Akkumulationshydraulikdruck (400) höher als der hydraulische Betätigungsdruck (300) ist; und d) Verringern des eingestellten Akkumulationshydraulikdrucks (400) in einem Fall, wo der Akkumulationshydraulikdruck (400) höher als der hydraulische Betätigungsdruck (300) ist.
Steuerverfahren einer Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 6, wobei der Akkumulationshydraulikdruck (400) in dem eingestellten Bereich gesteuert wird, der durch einen Einschaltdruck (Pn1), um einen Akkumulatorsteuerteil (200, 201, 97) „anzustellen", und einen Ausschaltdruck (Pf1), um einen Akkumulatorsteuerteil (200, 201, 97) „auszustellen", definiert wird.
Steuerverfahren einer Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der hydraulische Betätigungsdruck (300) des Betätigers ein maximaler, hydraulischer Druck ist, der durch tatsächliches Betätigen des Betätigers (24) erhalten wird.
Steuerverfahren einer Spritzgussmaschine gemäß Anspruch 8, wobei in Schritt c) bestimmt wird, ob eine Differenz zwischen dem Einschaltdruck (Pn1) und dem maximalen, hydraulischen Betätigungsdruck (300) größer ist, als eine Differenz zwischen dem Einschaltdruck (Pn1) und dem Ausschaltdruck (Pf1).