JP3842726B2

JP3842726B2 - 型締シリンダのエア抜き機構およびエア抜き方法

Info

Publication number: JP3842726B2
Application number: JP2002369098A
Authority: JP
Inventors: 英明白井; 健二福本
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004195880A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型締シリンダにおける型締側油室内の作動油からエア抜きを行うエア抜き機構およびエア抜き方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブースタラムにより可動盤に固定された型締ラムが型閉方向に移動可能とされ、型締シリンダにおける型締側油室にはタンクに連通したサージ弁と、エア抜弁がそれぞれ設けられた型締シリンダとしては、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６７８９３号公報（第１頁ないし第４頁）
【０００４】
しかしながら特許文献１に記載のものは、作動油の油圧が所定範囲のクラッキング圧となったときのみエア抜弁が開いてエア抜きが行われるものであった。そのため増圧時および圧抜時において作動油の油圧が前記所定範囲内にあるときに、エア抜弁が開く構造であり、任意のときにエア抜きを行うことができなかった。そして増圧時においてもエア抜きが行われるため、作動油の油圧がロスするという問題があった。
【０００５】
また特許文献２には、作動油を駆動側油圧シリンダ機構から作動側油圧シリンダ機構に圧送し、作動側油圧シリンダ機構の残留エアをエアブリード弁から排出させることが記載されている。
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−３５５６０５号公報（第１頁、第７頁ないし第９頁）
【０００７】
しかしながら特許文献２に記載のものは、エア抜きの際に、駆動側油圧シリンダ機構と作動側油圧シリンダ機構とを連通させ、作動側油圧シリンダの作動油の圧力が増圧されたときに、エアブリード弁が開かれるというものであり、構造および作動方法が複雑であった。またエア抜き機構として所定圧以下で作動するエアブリード弁が使用されたものであり、完全に任意のときにエア抜きを行うことはできなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、型締シリンダの作動油からエア抜きを、任意のタイミングにおいて行うことにより、効率のよいエア抜きを行うことを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の型締シリンダのエア抜き機構は、型締シリンダの内部に設けられ比較的高速で型閉を行うブースタシリンダによる型開閉手段と、型締側油室に作動油が供給されることにより型締を行う型締シリンダとからなり、型締シリンダへ作動油を供給する油圧機構にはサーボバルブが設けられるとともに、型開閉手段により可動盤とともにラムが移動され容積が増減される型締側油室と、型締側油室とタンクを接続するサージバルブが備えられ、型締側油室のサージバルブ接続位置の上部に接続され信号によって開閉される電磁開閉バルブからなるエア抜きバルブと、
増圧時以外のタイミングにおいてエア抜きバルブに信号を送る制御手段と、が設けられたことを特徴とする。
【００１０】
よってラムの移動とともに型締シリンダにおける型締側油室の容積が増減され、その際にサージバルブから作動油にエアが混入しやすい型締シリンダの油圧機構において、型締シリンダ内のエア抜きを型締側油室の上部から確実に、増圧時以外のタイミングで行うことができる。また、サーボバルブによる高精度な油圧制御を行う際には、特に障害となる型締シリンダ内のエア混入を除去することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の型締シリンダのエア抜き方法は、型締側油室に作動油が供給されることにより型締を行う型締シリンダと、型締側油室の上部に接続され信号によって開閉されるエア抜きバルブと、エア抜きバルブに信号を送る制御手段とからなる型締シリンダのエア抜き機構が備えられ、成形サイクル時においては型開前の圧抜時のみに、制御手段から信号を送りエア抜きバルブを閉から開に切換え、型締シリンダにおける型締側油室の作動油のエア抜きを開始することを特徴とする。
【００１２】
よって型締シリンダ内のエア抜きを、型締側油室の上部から確実に、成形サイクル時においては型開前の圧抜時のみに、自動的に開始することができる。よってクラッキング圧によってエア抜きが行われるもののように、増圧時にエア抜きが行われることがなく、またクラッキング圧の設定などの作業も不要である。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の型締シリンダのエア抜き方法は、型開閉手段により可動盤とともにラムが移動され容積が増減され型締時には作動油が供給され容積が増大される型締側油室を有する型締シリンダと、型締側油室とタンクを接続するサージバルブと、型締側油室の上部に接続され信号によって開閉されるエア抜きバルブと、エア抜きバルブに信号を送る制御手段とが備えられ、金型のメンテナンス作業の際に、成形サイクル時における型開完了位置にてサージバルブを閉鎖するとともに制御手段から信号を送り前記電磁切換式のエア抜きバルブを開き、
型開閉手段によりラムおよび可動盤を後退限位置または後退限位置の近傍まで再度後退させ、型締シリンダにおける型締側油室の作動油のエア抜きを行うことを特徴とする。
【００１４】
よって金型のメンテナンス作業の際に、ラムおよび可動盤を型開完了位置から後退させる際についても型締シリンダにおける型締側油室のエア抜きを行うことができる。そして金型のメンテナンス作業の前に、型開完了位置で一定時間以上停止していた際に、型締側油室の作動油にエアが混入したとしても、型締側油室のエア抜きを行うことができ、次の型締時に高精度の型締制御を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１を参照して説明する。図１は、本発明の型締シリンダおよびエア抜き機構を示す図である。図１において、固定盤１は、ベース２に固定され、固定盤１と対向して配設された受圧盤３との間には４本のタイバー４が配設され、前記タイバー４には可動盤５が移動自在に配設されている。受圧盤３には型締シリンダ６が固定されている。型締シリンダ６の内部には、一端８ａが可動盤５に固定され、摺動部８ｂによって前記型締シリンダ６の内周と摺動可能に挿通されたラム８が型開閉方向に移動可能に設けられている。そして前記ラム８の摺動部８ｂと型締シリンダ６の後方側とに囲繞された空間には型締側油室７が形成されている。また前記ラム８の摺動部８ｂの前方側と型締シリンダ６との間にも型開側油室９が形成されている。そして前記型開側油室９に作動油が供給されることにより、ラム８および可動盤５が比較的高速で型開方向に移動し、型締シリンダ６における型締側油室７の容積が減少されるようになっている。
【００１６】
型締シリンダ６のラム８の内部には比較的径が細いブースタシリンダ１０が内挿されている。そして前記ブースタシリンダ１０の油室１１に作動油が供給されることにより、ラム８および可動盤５が比較的高速で型閉方向に移動し、型締シリンダ６における型締側油室７の容積が増加されるようになっている。よってこの実施の形態では、前記した型締シリンダ６の型開側油室９とブースタシリンダ１０とによって型開閉手段が構成されている。なお本発明において型開閉手段は、型締シリンダとは別のサイドシリンダを用いたものや、電動機を用いたものであってもよい。
【００１７】
次に型締シリンダ６の油圧機構について説明する。油圧機構には型締シリンダ６に作動油を供給するための供給源である油圧ポンプ１２が設けられている。そして前記油圧ポンプ１２から型締シリンダ６への管路１３の途中には、サーボバルブ１４が配設されている。そして前記サーボバルブ１４のＡポートには管路１５が接続され、Ｂポートには型開側油室９に向けて管路１６が接続されている。また前記Ａポートに接続される管路１５には、電磁方向切換バルブ１７が配設され、前記電磁方向切換バルブ１７のＡポートには、ブースタシリンダ１０に向けて管路１８が接続され、Ｂポートには型締シリンダ６における型締側油室７に向けて管路１９が接続されている。
【００１８】
またこの実施の形態では型締シリンダ６における型締側油室７の下部にはサージバルブ２０が配設されている。サージバルブ２０はプレフィルバルブとも呼ばれ、型締シリンダ６とタンク２１との間を接続する大径の管路２２に配設されている。サージバルブ２０は、常時閉の電磁開閉バルブ２３が励磁されることによりパイロット圧によって開閉され、タンク２１から型締側油室７内に短時間に大量の作動油が給排可能となっている。なおこの実施の形態において、前記サージバルブ２０の接続位置は、型締側油室７の下部であるが、型締側油室７の後方側等であってもよい。
【００１９】
またこの実施の形態では、型締シリンダ６における型締側油室７のラム８のストロークより後方上部には、型締シリンダ６の内周に上方に向けて凹部２４が形成されている。前記凹部２４は、型締シリンダ６の型締側油室７においてサージバルブ２０の近傍の最上部に位置し、前記型締側油室７内の作動油にエアが混入された際に、作動油とエアの比重の相違から前記凹部２４にエアが溜まるよう形成されている。そして型締シリンダ６の前記凹部２４には、前記した電磁方向切換バルブ１７のＢポートに接続された管路１９が接続されている。また前記管路１９から分岐して、エア抜き時にエアの混入した作動油をタンク２１に戻すことを主な目的としたエア抜き管路２５が形成され、前記エア抜き管路２５にはエア抜きバルブである常時閉の電磁式の電磁開閉バルブ２６が配設され、型締側油室７に接続されている。なお前記エア抜きバルブの位置については、エア抜き管路２５を介さずに直接型締シリンダ６に、電磁開閉バルブ２６を接続させてもよく、エア抜き管路２５を直接型締シリンダ６に接続させてもよい。ただし前記サーボバルブ１４より型締側油室７側に設ける必要がある。またエア抜きバルブの種類については、常時開の電磁開閉バルブや、電磁方向切換バルブを用いてもよく、制御手段からの信号に基づくパイロット油圧による信号によって開閉されるものであってもよい。
【００２０】
またタンク２１については公知のものであるが、タンク２１の上部には図示しないエアブリーザが取付けられ、タンク２１に還流された作動油によってタンク２１内の油面が上昇した際に、タンク２１からエアが外部に排出されるようになっている。そして油圧機構には、前記したサーボバルブ１４、電磁方向切換バルブ１７や電磁開閉バルブ２３，２６等に接続され、前記バルブを制御する信号を送信する制御手段２７が設けられている。
【００２１】
次にこの実施の形態における型締シリンダ６の油圧機構の作動方法およびエア抜き方法について説明する。まず最初にサーボバルブ１４が励磁されＰポートとＡポートが連通され、電磁方向切換バルブ１７が非励磁状態でＰポートとＡポートが連通されている。そのことにより作動油の供給源からブースタシリンダ１０に作動油が供給され、比較的高速でラム８および可動盤５が移動され型閉が行われる。この際電磁開閉バルブ２３も励磁され開の状態に切換えられ、同時にパイロット圧によりサージバルブ２０が開かれ、負圧状態となった型締シリンダ６における型締側油室７にはタンク２１から大径の管路２２を通じて作動油が供給される。この際エア抜きバルブである電磁開閉バルブ２６は非励磁状態で閉鎖されたままである。そして固定金型１ａと可動金型５ａとが当接されると、電磁方向切換バルブ１７が励磁され切換えられ、ＰポートとＢポートが連通される。その際同時に電磁開閉バルブ２３が非励磁状態に切換えられ、サージバルブ２０が閉鎖される。そして作動油の供給源から、型締シリンダ６における型締側油室７に作動油が供給され、増圧がなされる。
【００２２】
そして図示しない射出装置から固定金型１ａと可動金型５ａとの間に形成されたキャビティ内に溶融樹脂の射出充填が行われ、キャビティ内で溶融樹脂の冷却固化が行われる。冷却固化のための所定時間が経過すると、型締シリンダ６における型締側油室７の作動油の圧力を低下させる圧抜が行われる。圧抜時には、サージバルブ２０は閉鎖されたまま、エア抜きバルブである電磁開閉バルブ２６が制御手段２７からの信号により励磁されて閉から開に切換えられ、エア抜き管路２５を介して型締側油室７とタンク２１とが連通される。そのことにより、正圧状態の型締側油室７からタンク２１にエアが混入した作動油が戻される。そしてエアの混入した作動油はタンク２１内において作動油とエアの比重の相違から分離され、タンク２１内の油面の上昇とともに、タンク２１の上部に配設されたエアブリーザからエアが排出される。なおこの実施の形態においては、成形サイクル時には型開前の圧抜時と低速型開時にのみエア抜きが開始される。
【００２３】
そして所定時間が経過して圧抜完了後か完了する少し前に、電磁開閉バルブ２３が励磁され閉から開に切換えられ、サージバルブ２０が開かれる。またサーボバルブ１４が切換えられ、ＰポートとＢポートが連通されて、型締シリンダ６の型開側油室９に油を供給する。同時に電磁方向切換バルブ１７が非励磁状態に切換えられ、ＰポートとＡポートが連通される。そのことによりラム８および可動盤５は型開方向に移動が開始される。なおこの実施の形態では電磁開閉バルブ２６の開放によるエア抜きは、可動盤５の低速型開時に終了されるが、型開開始前にエア抜きも終了するようにしてもよい。そして型開が完了すると可動盤５は、型開完了位置Ａにて停止される。そしてその位置において成形品の取出しが行われる。そして通常の成形サイクル時においては、前記した型閉開始から成形品の取出しまでのサイクルを繰り返して行う。
【００２４】
なおこの実施の形態において、射出成形機によって成形される成形品はＣＤ、ＤＶＤ等のディスク基板であり、サーボバルブにより作動油の油圧を多段階に制御して、キャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮しながら型締が行われる。よってサーボバルブによる高精度な油圧制御を行うために、型締シリンダ６内のエア混入は特に金型の移動や圧締力の制御に悪影響を及ぼすので、エア抜きを完全に行う必要がある。
【００２５】
本発明では圧抜時以外にも任意のタイミングにおいて、エア抜きバルブを開き、エア抜きを行うことができる。本発明において任意のタイミングとは、作動油の圧力を感知するものではなく、制御手段２７からの信号によるものを指す。次に通常の成形サイクル時以外に、金型のメンテナンス作業の際におけるエア抜きの作動について説明する。図示しないスタンパの交換、スプルブッシュに詰まったスプルの除去、キャビティに付着した不純物の清掃等、金型を取付けたまま行う金型メンテナンス作業の際には、図１に示されるように可動盤５を型開完了位置Ａから後退限位置Ｂまで後退させ、可動金型５ａと固定金型１ａとの間により広い作業スペースを確保する。
【００２６】
可動盤５を型開完了位置Ａから後退限位置Ｂに移動開始させる際は、電磁開閉バルブ２３を非励磁状態としてサージバルブ２０を閉鎖する。そして電磁開閉バルブ２６を励磁して開き、型締シリンダ６における型締側油室７とタンク２１とをエア抜き管路２５を介して再度連通させる。そしてサーボバルブ１４のＰポートとＢポートが連通され、電磁方向切換バルブ１７は非励磁状態で、作動油を型締シリンダ６の型開側油室９に供給する。するとラム８は更に型開側に向けて移動され、型締側油室７の作動油は正圧状態となり、型締シリンダ６の上部の凹部２４に接続されたエア抜き管路２５からタンク２１に回収される。そしてラム８の後端８ｃが型締シリンダ６の後側の側面６ａに当接するとラム８の後退限位置Ｂへの移動は停止される。なおラム８を停止させる位置は後退限位置Ｂの近傍であってもよい。
【００２７】
なお本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば作動油からのエアの分離は、作動油をタンク２１に回収するより前に行ってもよい。更に圧抜時におけるエア抜きは１成形サイクルごとに毎回行ってもよく、複数成形サイクルごとに１回行うようにしてもよい。更にまた型締シリンダは、型開閉手段の作動によって型締側油室７の容積が増減するものに限定されず、ハーフナット等により係止された後に、型締シリンダにより型締を行うもの等、他の型締シリンダのタイプであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の型締シリンダのエア抜き機構は、型締シリンダの内部に設けられ比較的高速で型閉を行うブースタシリンダによる型開閉手段と、型締側油室に作動油が供給されることにより型締を行う型締シリンダとからなり、型締シリンダへ作動油を供給する油圧機構にはサーボバルブが設けられるとともに、型開閉手段により可動盤とともにラムが移動され容積が増減される型締側油室と、型締側油室とタンクを接続するサージバルブが備えられ、型締側油室のサージバルブ接続位置の上部に接続され信号によって開閉される電磁開閉バルブからなるエア抜きバルブと、増圧時以外のタイミングにおいてエア抜きバルブに信号を送る制御手段と、が設けられているので、作動油とエアの比重の差から、型締シリンダにおける型締側油室の上部に溜まるエアを確実にエア抜きすることができる。また信号が送られた際にのみ開閉されるエア抜きバルブを使用することにより、増圧時以外のタイミングでエア抜きを行うことができる。
【００２９】
よって本発明は、型締完了後の型締シリンダにおける型締側油室の作動油の圧力が高圧の状態からでもエア抜きを行うことができ、成形サイクルを遅延させることなくエア抜きを行うことができる。また本発明は、クラッキング圧を用いたエア抜き機構のように増圧時にもエア抜きが行われ作動油の油圧のロスが生じるという問題や、クラッキング圧の調整を行う必要があるという問題がない利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の型締シリンダおよびエア抜き機構を示す図である。
【符号の説明】
１ ……… 固定盤
１ａ …… 固定金型
２ ……… ベース
３ ……… 受圧盤
４ ……… タイバー
５ ……… 可動盤
５ａ …… 可動金型
６ ……… 型締シリンダ
７ ……… 型締側油室
８ ……… ラム
８ａ …… 一端
８ｂ …… 摺動部
８ｃ …… 後端
９ ……… 型開側油室
１０ …… ブースタシリンダ
１１ …… 油室
１２ …… 油圧ポンプ
１３，１５，１６，１８，１９，２２ …… 管路
１４ …… サーボバルブ
１７ …… 電磁方向切換バルブ
２０ …… サージバルブ
２１ …… タンク
２３，２６ …… 電磁開閉バルブ
２４ …… 凹部
２５ …… エア抜き管路
２７ …… 制御手段

Claims

型締シリンダの内部に設けられ比較的高速で型閉を行うブースタシリンダによる型開閉手段と、型締側油室に作動油が供給されることにより型締を行う型締シリンダとからなり、
前記型締シリンダへ作動油を供給する油圧機構にはサーボバルブが設けられるとともに、
前記型開閉手段により可動盤とともにラムが移動され容積が増減される型締側油室と、
前記型締側油室とタンクを接続するサージバルブが備えられ、
前記型締側油室の前記サージバルブ接続位置の上部に接続され信号によって開閉される電磁開閉バルブからなるエア抜きバルブと、
増圧時以外のタイミングにおいて前記エア抜きバルブに信号を送る制御手段と、
が設けられたことを特徴とする型締シリンダのエア抜き機構。
型締側油室に作動油が供給されることにより型締を行う型締シリンダと、
前記型締側油室の上部に接続され信号によって開閉されるエア抜きバルブと、
前記エア抜きバルブに信号を送る制御手段とからなる型締シリンダのエア抜き機構が備えられ、
成形サイクル時においては型開前の圧抜時のみに、
前記制御手段から信号を送りエア抜きバルブを閉から開に切換え、
型締シリンダにおける型締側油室の作動油のエア抜きを開始することを特徴とする型締シリンダのエア抜き方法。
型開閉手段により可動盤とともにラムが移動され容積が増減され型締時には作動油が供給され容積が増大される型締側油室を有する型締シリンダと、
前記型締側油室とタンクを接続するサージバルブと、
前記型締側油室の上部に接続され信号によって開閉されるエア抜きバルブと、
前記エア抜きバルブに信号を送る制御手段とが備えられ、
金型のメンテナンス作業の際に、
成形サイクル時における型開完了位置にてサージバルブを閉鎖するとともに前記制御手段から信号を送り前記エア抜きバルブを開き、
型開閉手段によりラムおよび可動盤を後退限位置または後退限位置の近傍まで再度後退させ、
型締シリンダにおける型締側油室の作動油のエア抜きを行うことを特徴とする型締シリンダのエア抜き方法。