JP2002113757A - 電動式射出成形機の射出フィード装置およびノズルタッチ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動式射出成形機において連続成形中の温度
変化によってもノズルタッチ力を変化させず、射出成形
のサイクルタイムを低減する。 【解決手段】 射出フィード装置は、射出ユニット１を
進退させる油圧シリンダ２０と、油圧シリンダ２０に圧
油を供給する正逆回転可能な油圧ポンプ１４と、油圧ポ
ンプ１４を駆動する電動機１５と、前記油圧ポンプ１４
の吐出する圧油の圧力を設定する圧力設定弁２３ａ、２
３ｂと、圧力設定弁２３ａ、２３ｂの設定圧力より低い
圧力の圧油を油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０ａに
供給するための第２の圧力設定弁１９と、前進用油圧室
２０ａに供給される圧油の圧力を検知する圧力スイッチ
１８と、前記油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０ａか
らの戻り油を選択的に停止させるパイロット式逆止弁１
６と、この前進用油圧室２０ａの圧油の圧力を解放する
圧力逃がし弁１７とを有する射出フィード装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は電動式射出成形機
の射出フィード装置およびノズルタッチ方法に関する。

【０００２】

【従来技術】 従来の電動射出成形機の射出フィード装
置は、図３、図４に示されるように、固定盤１１が固定
されたベース１０と、このベースに取り付けられた減速
機３ａ付き電動機３と、固定盤１１に一端が回転自在で
軸方向移動不可に取り付けられた台形ネジ軸４と、この
台形ネジ軸４に螺合されたナット５とを備えており、前
記減速機３ａ付き電動機３の出力軸にはチェーンスプロ
ケット７が装着され、前記台形ネジ軸４に装着されたチ
ェーンスプロケット９との間にチェーン８が巻回されて
いる。また前記ナット５はバネ６を介して射出ユニット
１の基台１３に取り付けられており、この射出ユニット
１の基台１３はベース１０上に取り付けられたガイドレ
ール１２によって台形ネジ軸４の軸方向に移動可能に支
持されている。また、前記減速機３ａ付き電動機３にか
かる負荷を計測するための電流計（図示せず）が備えら
れ、この電流計の設定値によって、この減速機３ａ付き
電動機３のＯＮ−ＯＦＦがなされるようになっている。

【０００３】 この射出フィード装置によりノズルタッ
チをさせる時は前記減速機３ａ付き電動機３が回転され
ることにより前記チェーン８が駆動され台形ネジ軸４が
回転され、ナット５が固定盤１１側の方向に移動され
る。射出ユニット１の加熱筒２のノズル２ａが固定盤１
１に固定された金型２６のスプルーブッシュ（図示せ
ず）に当接するまで移動し、前記バネ６が圧縮されるこ
とにより、前記減速機３ａ付き電動機３の負荷が増加
し、前記電流計の設定値に達したところで、この減速機
３ａ付き電動機３が停止される。前記減速機３ａ付き電
動機３の停止によって、減速機３ａとナット５の慣性モ
ーメント等により、ナット５の位置が保持され、タッチ
力が維持される。その間に、射出ユニット１による固定
金型２６と移動金型（図示せず）によって形成されるキ
ャビティー（図示せず）内への樹脂充填と圧力保持がな
される。また、必要に応じて減速機３ａ付き電動機３に
ブレーキ機能を有する物が使用される場合もある。

【０００４】 樹脂充填及び保圧行程が終了した後、連
続成形をしない場合は、前記減速機３ａ付き電動機３が
逆転され前記バネ６の圧縮が解放され、ノズルタッチ力
がほぼゼロになる位置（前記バネ６の圧縮が解除される
位置）まで前記ナット５が後退される。ノズルタッチ力
は前記電流計の設定値の変更または前記バネ６のばね定
数の変更によって変えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、減速機３
ａ付き電動機３を逆回転させて台形ネジ４軸を逆回転さ
せる方式では、金型保護のため、型開き時にノズルタッ
チ力を低下させる場合、後退移動されるナット５の移動
量が少なく、一定の場所での移動の繰り返しを行うこと
になるため、台形ネジ軸４の局部的摩耗が生じ台形ネジ
軸４の寿命が低下する問題や、高速射出の場合には台形
ネジ軸４を逆回転させるために必要な時間の分だけサイ
クルタイムが長くなる問題がある。また、ノズルタッチ
力がバネ６の圧縮量によって変化するため、射出ユニッ
ト１の加熱筒２の温度を連続成形中に変更する場合、加
熱筒２の伸びまたは縮みによる、前記バネ６の伸縮量の
変化を生じ、ノズルタッチ力の低下による樹脂漏れや、
逆にノズルタッチ力の増加による前記スプルーブッシュ
の損傷が起きる等の問題があった。

【０００６】 そこで、本発明の目的は電動式射出成形
機の射出フィード装置の前述のような欠点を解消し、ノ
ズルタッチ力が一定に保持されるとともに、高速射出の
際のサイクルタイムの低減ができる射出フィード装置お
よびノズルタッチ方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 前述の目標を達成する
ために、請求項１に記載の電動式射出成形機の射出フィ
ード装置は、射出ユニット１を進退させる油圧シリンダ
２０と、この油圧シリンダ２０に作動油を供給する正逆
回転可能な油圧ポンプ１４と、この油圧ポンプ１４を駆
動する電動機１５と、前記油圧ポンプ１４から吐出され
る作動油の圧力を設定する圧力設定弁２３ａ、２３ｂ
と、前記油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０ａに供給
される作動油の圧力を、前記設定弁２３ａ、２３ｂの設
定圧より低い圧力に設定する第２の圧力設定弁１９と、
前記油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０ａに供給され
る作動油の圧力を検知する圧力スイッチ１８と、前記油
圧シリンダの前進用油圧室２０ａからの戻り油を選択的
に停止させるパイロット式逆止弁１６と、この前進用油
圧室２０ａの作動油の圧力を解放する圧力逃がし弁１７
とを有することを特徴とする。

【０００８】 この射出フィード装置では、油圧シリン
ダ２０の前進用油圧室２０ａに第２の圧力設定弁１９で
設定された作動油によって射出ユニット１を固定金型２
６側に前進させノズルタッチ力を与えるため、加熱筒２
の温度変化によるノズルタッチ力の変化が防止される。
また、ノズルタッチ力の解除時には油圧シリンダ２０ａ
内の作動油の圧力を解放することにより行えるため、射
出ユニット１の後退移動量をさせる必要がなくノズルタ
ッチ力の解放が短時間におこなわれ、寿命が低下すると
いうような問題も防止される。

【０００９】 請求項２に記載の射出フィード装置によ
るノズルタッチ方法は、樹脂充填工程および保圧工程時
において前記油圧ポンプ１４の駆動が維持され、前記第
２の圧力設定弁１９の設定圧にもとづいて前記前進用油
圧室２０ａの作動油が加圧されることにより、ノズルタ
ッチ力が維持され、その後の冷却工程、樹脂計量工程に
おいては、前記油圧ポンプが停止され前記油圧シリンダ
の前進用油圧室に保持された作動油の圧力のみによって
ノズルタッチ力を維持させることを特徴とする。

【００１０】 この方法では、樹脂充填工程及び保圧工
程においては射出ユニット進退用の油圧シリンダ２０の
前進用油圧室２０ａ内の作動油の圧力によりノズルタッ
チ力が一定に保持され、また、冷却工程、計量工程にお
いて徐々に前記前進用油圧室２０ａ内の作動油の圧力が
低下しているため、型開き時の作動油の圧力解放等が短
時間に行われる。

【００１１】 請求項３に記載の射出フィード装置のノ
ズルタッチ方法は、請求項２に記載のノズルタッチ方法
において、冷却工程、計量工程の後において、圧力逃が
し弁１７を作動して油圧シリンダ２０の前進用油圧室２
０ａ内の油圧を開放してノズルタッチを解除することを
特徴とする。

【００１２】 この方法では、冷却工程、計量工程の
後、型開き時に金型保護のため、射出ユニット１を後退
させる必要がなく、次サイクルのノズルタッチ力の負荷
が即座に行え、射出成形のサイクルタイムの短縮が図ら
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】 本発明の実施の形態を図１、図
２に基づき以下に説明する。 図１に示される本発明
に係る電動式射出成形機の射出フィード装置は、従来と
同様な射出ユニット１を進退させる油圧シリンダ２０
と、この油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０ａ及び後
進用油圧室２０ｂに配管２１ａ、２１ｂにより接続され
ており、それらの前後進用油圧室２０ａ、２０ｂへの作
動油の供給、またはこれらの油圧室内の作動油の吸引を
する正逆回転可能な油圧ポンプ１４と、この油圧ポンプ
１４を駆動する電動機１５と、前記油圧ポンプ１４の各
吸引吐出口１４ａ、１４ｂに近い前記配管２１ａ、２１
ｂに接続され、作動油の圧力を設定する圧力設定弁２３
a、２３ｂと、前記前進用油圧室２０ａと油圧ポンプ１
４とを接続する前記配管２１ａに絞り弁２７ａを介して
接続されており、前記圧力設定弁２３aの設定圧より低
い圧力に設定されている第２の圧力設定弁１９と、前記
配管２１ａ内の作動油の圧力を検知する圧力スイッチ１
８と、この圧力スイッチ１８と前記第２の圧力設定弁１
９が接続されている位置より上流側において配管２１ａ
に設けられており、前記油圧シリンダ２０の前進用油圧
室２０aから作動油が逆流するのを防止し、配管２１ｂ
から分岐したパイロット配管２２の圧力が作用するとき
のみ前進用油圧室２０aからの作動油を前記油圧ポンプ
１４の吸引吐出口１４ａ側に流すパイロット式逆止弁１
６と、前記パイロット式逆止弁１６より下流側において
配管２１ａに絞り弁２７ｂを介して接続されており、前
記前進用油圧室２０ａ内の作動油の圧力を解放し、ま
た、その開放を停止する圧力逃がし弁１７と、油圧ポン
プ１４の吸引吐出口１４ａ、１４ｂ側を作動油タンク２
５に連絡する配管２８ａ、２８ｂに設けられ、油圧ポン
プ１４から作動油タンク２５への圧油の逆流を阻止する
逆止弁２４ａ、２４ｂとを有している。

【００１４】 この射出フィード装置の作用を図１、図
２に基づき説明する。 従来同様の電動駆動式の型締め
ユニット（図示せず）が作動して固定盤１１と可動盤
（図示せず）とにより、固定金型２６と可動金型（図示
せず）とが型閉じされ（ステップ１）、且つ、型締めさ
れる（ステップ２）と、電動機１５によって前記油圧ポ
ンプ１４が駆動され（ステップ３）、油圧シリンダ２０
の後退用油圧室２０ｂ内の作動油が前記油圧ポンプ１４
の他方の吸引吐出口１４ｂへ吸引され油圧ポンプ１４本
体内で加圧されて吸引吐出口１４aより前記油圧シリン
ダ２０の前進用油圧室２０ａ側に吐出される。その際に
は圧力逃がし弁１７はソレノイドが消磁して配管２１ａ
の作動油タンク２５への解放を停止している。上記加圧
された作動油は圧力設定弁２３aによって設定された一
定の圧力に保持され、一部は作動油のタンク２５に戻さ
れ、残りはパイロット式逆止弁１６を通り、第２の圧力
設定弁１９によって設定された必要な油圧に制限され、
油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０aに供給される。

【００１５】 この際、油圧シリンダ２０の後退用油圧
室２０ｂ内の作動油の圧力が一定以下になると逆止弁２
４ｂを通して作動油タンク２５から油圧ポンプ１４の吸
引吐出口１４ｂに吸引され、前記後退用油圧室２０ｂ内
の圧力低下による作動油の蒸発や作動油内に外気の混入
等が防止される。そして前記のように前記後退用油圧室
２０ｂの作動油が吸引排出され、前記前進用油圧室２０
ａに作動油が供給されるため、油圧シリンダ２０の作動
が素早く行われ、射出ユニット１が固定金型２６側へ前
進され、ノズル２０ａと固定金型２６が当接した後、予
め第２の圧力設定弁１９で設定された作動油の圧力にも
とづくノズルタッチ力でノズル２０ａと固定金型２６と
の当接が維持される（ステップ４）。その際、圧力スイ
ッチ１８の作動信号がＯＮになり、そのノズルタッチが
検出される（ステップ５）。

【００１６】 上記当接がなされて圧力スイッチ１８が
ＯＮになると、ノズル２ａから可動金型と固定金型２６
のキャビティ内への樹脂の充填（ステップ６）とその後
の保圧（ステップ７）がなされ、この保圧が終了するま
での間、前記油圧ポンプ１４の駆動は維持される。この
油圧ポンプ１４が駆動されている間、後退用油圧室２０
ｂ内の圧油が油圧ポンプ１４によって吸引されるため、
油圧シリンダ２０の後退用油圧室２０ｂ内の圧力が大気
圧付近まで低下した後、逆止弁２４ｂを通して作動油タ
ンク２５から新しい作動油が油圧ポンプ１４によって吸
引される。この吐出された作動油は、油圧ポンプ１４本
体内で加圧され吸引吐出口１４ａから吐出され圧力設定
弁２３ａによって所定の圧力に保たれ、一部は作動油タ
ンク２５に戻され、残りは第２の圧力設定弁１９で設定
された所定の圧力により、油圧シリンダ２０の前進用油
圧室２０ａの作動油の圧力保持に使用され、作動油の殆
ど全てが第２の圧力設定弁１９を通して作動油タンク２
５に戻される。その結果、樹脂充填工程および保圧工程
においてノズルタッチ力の変動が防止される。

【００１７】 前記樹脂充填工程の終了時に保圧工程の
保持時間を設定するタイマーＴ１がＯＮし、その後、保
圧時間終了時にＯＦＦ（ステップ８）になったところ
で、前記油圧ポンプ１４が停止され（ステップ９）、冷
却工程及び計量工程、サックバックの一連の工程（ステ
ップ１０）においては、前記油圧シリンダー２０の前進
用油圧室２０a内に保持された作動油の圧力のみでノズ
ルタッチ力が維持される。その結果、前記油圧シリンダ
２０の前進用油圧室２０ａ内の作動油の圧力が後進用油
圧室２０ｂ側等への作動油のリークによって徐々に低下
する。電動機１５は前記圧力センサー１８の信号と前記
タイマーＴ１の信号に基づき、射出成形機の制御装置
（図示せず）に予め設定されているプログラムによって
制御される。

【００１８】 上記冷却工程、計量工程、サックバック
が終了した後、冷却工程またはサックバックのどちらか
遅く終了する方の工程の終了後、圧力逃がし弁１７が励
磁されて切り替わり（ステップ１１）、前記前進用油圧
室２０a内の作動油の圧力が作動油タンク２５に解放さ
れる。その際、前進用油圧室２０ａ内の作動油の圧力が
低下しているため、圧力逃がし弁１７によって短時間に
前進用油圧室２０ａ内の作動油の圧力が解放され、ノズ
ルタッチ力が解除される（ステップ１２）。この前進用
油圧室２０ａ内の圧力解放によっては、射出ユニット１
の位置の変化がほとんど発生せず、射出ユニット１は固
定盤１１側の固定金型２６にノズルタッチ力を生じない
状態で当接している。

【００１９】 その後、金型の型開きが行われ（ステッ
プ１３）、製品の取り出し（突き出し工程）が終了した
（ステップ１４）後、圧力逃がし弁１７のＯＦＦ（ステ
ップ１５）を経て、連続成形の継続の有無が判断され
（ステップ１６）、継続の場合は、ステップ１、ステッ
プ２を経て次ぎの樹脂充填工程に移行される。その際に
は、油圧シリンダ２０による射出ユニット１の移動を殆
ど必要とせずノズルタッチ力が短時間に付加される。ま
た、ステップ１６で連続成形せずに、射出ユニット１の
ノズル２ａと前記固定金型２６とを離間させるには、前
記油圧ポンプ１４を逆回転させ（ステップ１７）前記油
圧シリンダ２０の後退用油圧室２０ｂに作動油を供給す
ることによって行われる。その際、パイロット配管２２
の圧力によってパイロット式逆止弁１６が開作動され、
前記油圧シリンダ２０の前進用油圧室２０ａ内の作動油
が、前記正逆回転可能な油圧ポンプ１４の吸引吐出口１
４ａより吸引され、この油圧ポンプ１４内で加圧され前
記吸引吐出口１４ｂから前記油圧シリンダ２０の後退用
油圧室２０ｂに供給され、射出ユニット１が後退され
る。

【００２０】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明は電動式
射出成形機の射出フィード装置に油圧シリンダ２０を用
いているため、従来のような台形ネジ軸４の局部摩耗等
の問題が生じない。

【００２１】 前記油圧シリンダに正逆回転可能な油圧
ポンプ１４からの圧油が圧力設定弁２３ａによって所定
の圧力に設定されているが、射出ユニット１のノズルタ
ッチ時には、第２の圧力設定弁１９によって設定された
圧力の作動油が、前記油圧シリンダ２０の前進用油圧室
２０ａに供給されるため、射出ユニット１の加熱筒の温
度を連続成形中に変更されることによる加熱筒の伸びま
たは縮みが生じても、ノズルタッチ力が変化せず金型の
変形等が防止される。

【００２２】 樹脂充填工程、保圧工程の間において前
記油圧ポンプ１４の駆動が維持され、油圧シリンダ２０
の前進用油圧室内２０ａに前記第２の圧力設定弁１９で
設定された圧力の作動油が供給保持されるため、ノズル
タッチ力が変動せず、樹脂漏れや金型の変形等が防止さ
れ、精度のよい射出成形が可能である。

【００２３】 保圧工程以降においては油圧ポンプ１４
が停止され前進用油圧室２０ａの作動油の圧力のみでノ
ズルタッチ力が維持されるため、この前進用油圧室内２
０ａ内の作動油の圧力が徐々に低下し、冷却工程または
計量工程（サックバックを含む）の終了時に圧力逃がし
弁１７によって前進用油圧室内２０ａの作動油の圧力が
解放される際、短時間に解放され、射出成形のサイクル
タイムの低減が可能である。

【００２４】 また、型開きに先立って、前進用油圧室
２０ａ内の圧油を圧力逃がし弁１７により作動油タンク
２５に解放することによってノズルタッチ力が解除され
るので、型開き時の金型保護のために射出ユニット１の
後退移動が不要であり、次ぎのノズルタッチ力の付加が
即座に行え、射出成形のサイクルタイムの低減が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態における回路図であ
る。

【図２】 本願発明の作動を表すチャートである。

【図３】 従来の電動式射出成形機の射出フィード装置
の構成図である。

【図４】 図３のＡＡ'断面で、ナット５の取付け部の
詳細を示す図である。

【符号の説明】 １……射出フィード装置本体 ２……加熱筒 ２ａ……ノズル １０……ベース １１……固定盤 １２……ガイドレール １３……基台 １４……正逆回転可能な油圧ポンプ １５……電動機 １６……パイロット式逆止弁 １７……圧力逃がし弁 １８……圧力スイッチ １９……第２の圧力設定弁 ２０……油圧シリンダ ２１ａ……配管 ２１ｂ……配管 ２２……配管 ２３ａ……圧力設定弁 ２３ｂ……圧力設定弁 ２４ａ……逆止弁 ２４ｂ……逆止弁 ２５……作動油タンク ２６……固定金型

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出ユニットを進退させる油圧シリン
   ダと、この油圧シリンダに作動油を供給する正逆回転可
   能な油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する電動機
   と、前記油圧ポンプから吐出される作動油の圧力を設定
   する圧力設定弁と、前記油圧シリンダの前進用油圧室に
   供給される作動油の圧力を前記圧力設定弁の設定圧力よ
   り低い圧力に設定する第２の圧力設定弁と、前記油圧シ
   リンダの前進用油圧室に供給される作動油の圧力を検知
   する圧力スイッチと、前記油圧シリンダの前進用油圧室
   からの戻り油を選択的に停止させるパイロット式逆止弁
   と、この前進用油圧室の作動油の圧力を解放する圧力逃
   がし弁とを有する電動式射出成形機の射出フィード装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動式射出成形機の射
   出フィード装置を用い、樹脂充填工程および保圧工程時
   において前記油圧ポンプの駆動が維持され、前記第２の
   圧力設定弁の設定圧にもとづいて前記前進用油圧室の作
   動油が加圧されることによりノズルタッチが維持され、
   その後の冷却工程、樹脂計量工程においては前記油圧ポ
   ンプが停止され前記油圧シリンダの前進用油圧室に保持
   された圧油の圧力のみによってノズルタッチをさせるノ
   ズルタッチ方法。
3. 【請求項３】 前記冷却工程、樹脂計量工程の後におい
   て、前記圧力逃がし弁を作動して前記油圧シリンダの前
   進用油圧室の作動油の圧力を解放してノズルタッチを解
   除することを特徴とする請求項２に記載のノズルタッチ
   方法