JPH03264324A - 射出成形機の射出装置及び射出圧制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は合成樹脂の射出成形装置及び射出圧の制御に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、合成樹脂を高圧で射出することにより製品を成形
する為の装置には種々のものが有り、例えば、第６図に
示す様に、スクリューインライン型と呼ばれ、モータ１
５によりスクリュー１１を回転させることによって合成
樹脂を溶融させつつバレル１３の先端に送り、バレル１
３の先端に溶融樹脂が蓄えられるに従ってスクリュー１
１が後退し、バレル１３の固定部と一体に設けた射出用
の油圧シリンダ２０によりスクリュー１１を前進させる
ことにより溶融樹脂をノズルから金型内に射出する装置
が有る。

この射出装３１１０の油圧回路は、油圧源回路３０にお
けるポンプ３１からの圧油をリリーフバルブ３２で調圧
して射出制御切換弁３５を介してシリンダ２０に送り、
溶融樹脂の計量時にピストン後室２３からの戻り油路と
なるリリーフバルブ３７を設け、該すリーフバルブ３７
の開放圧を調整するリリーフバルブ制御回路３Ｂを設け
たものが多く用いられ、油圧源回路３０はポンプ３１や
リリーフバルブ３２．又、アキュムレータ３３等により
構成され、多くのものは一定吐出圧にして一定吐出容量
とされるも、流量制御弁を加えて吐出容量を可変とする
ものや、ポンプを′＃１数台設けて吐出圧力を可変とす
るものも有る。

尚、油圧源回路３０は金型の型締め等信の油圧装置にも
共用され、ポンプ３１やモータの効率的使用が図られて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 今日、射出圧や射出速度は射出する合成樹脂の１１及び
金星内に形成される製品の形状及び大きさによって変化
させなければならず、ポンプ。

モータ、リリーフバルブ及び流量制御弁等により油圧源
回路からの吐出圧及び吐出流量を変化させることにより
行なわれている。ところで、最近は合成樹脂の種類が多
種多様となると共に、製品も少ロット多品種の生産が増
加し、射出圧の調整頻度の増加と共に調整幅も大きくし
なければならなくなった。

しかし、油圧源回路で油圧の調整幅を大きくすることは
回路構成を複雑とし、且つ、高価となる欠点が有る。

本発明はこの様な欠点を排除し、射出用の油圧シリンダ
に改良を加えることにより容易に射出圧を変更し得る射
出１ＩｔＩＩとするものである。

［１２１１を解決するための手段］ 本発明は、ピストン後室よりも実効断面積の小さなピス
トン前室を有するシリンダを用い、ピストン後室とピス
トン前室との間に第１開閉弁を設け、ピストン前室とド
レインとの間に第２開閉弁を設けることとする。

又、この射出装置の使用例として、射出の全工程におい
てピストン前室をドレイン又はピストン後室へ接続する
場合のみでなく、射出工程の前半はピストン前室をピス
トン後室に接続し、射出工程の後半はピストン前室をド
レインに接続する様に切換えることも有る。

［作用］ 本発明に係る装置は、ピストン前室の実効断面積がピス
トン後室よりも小さいシリンダを用い、ピストン前室と
ピストン後室との間に第１開閉弁を設けている故、第１
開閉弁を開いて油圧をピストン後室と共にピストン前室
にも加えれば、ピストンを高速で前進させることができ
、又、ピストン前室とドレインとの間に第２開閉弁を設
けている故、前記第１開閉弁を閉じ、第２開閉弁を開く
と圧油をピストン後室のみに送ることができピストンを
高圧で前進させることができる。

更に、射出工程の途中で第１開閉弁及び第２開閉弁を切
り換えてピストン前室をピストン後室からドレインへ接
続切換を行なうと、油圧源回路からの送油圧が一定のま
までピストンの押圧力を瞬時に高圧へ切り換えることが
できる。

［実施例］ 本発明の実施例は、第１図に示す様に、スクリューイン
ライン型の射出成形装置ｌＯであり、スクリュー１１を
前後進させる為のシリンダ２０をバレル１３の固定部に
おけるバレル１３の両側に各々１．ｔずつ設けた射出装
置ｉ１Ｇであり、この射出装置１０の油圧回路は、油圧
源回路３０から射出制御切換弁３５であるクローズドセ
ンタの４ポ一ト３位置切換弁を介してシリンダ２０のピ
ストン前室２２又はピストン後室２３へ圧油を送り得る
様にすると共に、該射出制御切換弁３５によりピストン
前室２２及びピストン後室２３をドレインとも接続し得
る様にしており、又、ピストン前室２２とピストン後室
２３とを第１開閉弁４１として用いたカートリッジ弁を
介して接続し、ピストン前室２２はＭ４２開閉弁４２で
あるカートリッジ弁を介してドレインと接続するもので
ある。

更に、この油圧回路には第１開閉弁０及び第２開閉弁４
２を制御する開閉弁制御回路４５を設け、該開閉弁制御
回路４５は開閉切換弁４８としての４ボ一ト２位置切換
弁とシャトル弁４７とにより構成し、開閉切換弁４６の
ＡポートはＭｌ開閉弁Ｈに接続することにより、パイロ
ット圧源４９からの圧油を第１開閉弁４１に加えたとき
は第１Ｎ閉弁４！を確実に閉塞させ、パイロット圧が加
えられない状態の第１開閉弁４１はピストン前室２２と
ピストン後室２３とを連通させ得るものであり、前記開
閉切換弁４６のＢボートはンヤトル弁４７を介して第２
開閉弁４２に接続することによりパイロット圧源４８か
らの圧油を第２開閉弁４２に加えたときは第２開閉弁４
２を閉塞させ、パイロット圧が加えられない状態の第２
開閉弁４２はドレインとピストン前室２２とを連通させ
るものであり、シャトル弁４７の第２人口を射出制御切
換弁３５のパイロットと共にパイロット圧源４９へ接続
するものである。

尚、射出制御切換弁３５は、電磁方式と油圧パイロット
方式との順次動作としている。

又、ピストン後室２３は従来と同様にパイロット式リリ
ーフバルブ３７を介してドレインに接続され、リリーフ
バルブ制御回路３８によりリリーフ圧を調整し得る様に
している。

そして、この実施例におけるシリンダ２０は、第２図に
示す様にシリンダルーム内を前後に摺動するピストン２
１と一体とされ且つ後方カバー２７を貫通し、スクリュ
ー１１を前後進させる可動台１７に接続されるピストン
ロッド２５をピストン２１の後方に設けると共に、ピス
トン２１の前方にはピストンロッド２５の直径よりも大
きな直径を有するロッド２３を前方カバー２８を貫通さ
せる様にピストン２１へ付加した構造とするものである
。

この様な構造のシリンダ２０とする故、ピストン後室２
３の実効断面ｉｔ　Ｓ　ｌ　はピストン２！の直径に基
く面積とピストンロッド２５の直径に基く面積との差で
あるのに対し、ピストン前室２２の実効断面積Ｓ２はピ
ストン２１の直径に基〈面積とロッド２３の直径に基〈
面積との差となり、ロッド２８の直径をピストンロッド
２５の直径よりも大きくしている故、ピストン前室２２
の実効断面積Ｓ２はピストン後室２３の実効断面積より
も小さくなる。

従ってピストン後室２３のみに一定圧力ＰＧ　を加えた
ときのピストン２１による押圧力Ｐ＋は、Ｐ１″＝ｐａ
　ＸＳ＋　であるのに対し、ピストン前室２２とピスト
ン後室２３とに一定圧力ＰＯを加えたときのピストン２
１による押圧力Ｐ２は、Ｐ２　＝Ｐｏ　Ｘ（Ｓ＋　−３
２）となり、ピストン前室２２の実効断面積とピストン
後室２３の実効断面積との差に応じた力で前進すること
となり、このときの前進速度ｖ２は、油圧源回路３０か
らの圧油の流量をＱｏ　とすると、ｖ２＝Ｑｏ　÷（Ｓ
＋　−３２）　であッテ、ピストン後室２３のみに圧油
を送ったときの前進速度ｖ＋　＝Ｑｏ　＋３１　よりも
高速となる。

この様な油圧シリンダ２０及び油圧回路を有する射出装
置ｌＯでは、第１図に示した様に射出制御切換弁３５を
閉鎖状態としてモータ１５によりスクリュー１１を回転
させることによりバレル１３の先端へ溶融樹脂を蓄積す
ると、溶融樹脂が蓄積されるに従ってスクリュー１１と
共にピストン２１が後退し、このときピストン後室２３
の圧油はリリーフバルブ３７を介してドレインに送られ
、ピストン前室２２にはドレインから第２開閉弁４２を
介して油が補充される。そして溶融樹脂の所定量が蓄積
されてスクリュー１１が一定位置迄後退すると、電気信
号により第３図又は第４図に示す様にリリーフバルブ制
御回路３８を作動させてリリーフバルブ３７の開放値を
高くすると共に射出制御切換弁３５を作動させて油圧源
回路３０からの圧油をピストン後室２３に送り、ピスト
ン２１と共にスクリュー１１を前進させて溶融樹脂を射
出する。

この溶融樹脂の射出に際し、第３図に示す様に開閉弁制
御回路４５における開閉切換弁４Ｂに信号を送ることに
よりパイロット圧源０からのパイロット圧を第２開閉弁
４２に加えれば、第１開閉弁４１が開状態となってピス
トン前室２２とピストン後室２３とを連通させ得ると共
に第２開閉弁４２が閉塞され、ピストン前室２２とドレ
インとの接続が遮断される。

従って、この状態で射出を行なう様に油圧源回路３０か
らの圧油をピストン後室２３に送れば、該圧油は第１開
閉弁４１を介してピストン前室２２にも送られることと
なり、ピストン２１は前記押圧力Ｐ２をもって高速で前
進する。

又、開閉弁制御回路４５における開閉切換弁４６への信
号を停止して第４図に示す様にパイロット圧源０からの
圧油を第１開閉弁Ｈに送れば、第１開閉弁４１は閉塞さ
れ、第２ｙＲ閉弁４２が開放されることによりピストン
前室２２はドレインと連通され、ピストン前室２２とピ
ストン後室２３との連通が遮断される。

従って、この状態で射出を行なえば、圧油はピストン後
室２３にのみ送られることとなり、ピストン２１は前記
高圧Ｐ１をもって前進することになる。

更に、ピストン２１によってスクリュー１１を後退させ
る場合は、第５ｖ！Ｊに示す様にパイロット圧源０から
の圧油を開閉切換弁４６を介して第１開閉弁４１に送る
と共に、射出制御切換弁３５に電気信号を送ってパイロ
ット圧源４９からのパイロット圧と電気信号とにより射
出制御切換弁３５を作動させて油圧源回路３０からの圧
油をピストン前室２２に送る。

このとき、第２開閉弁４２はシャトル弁４７の第２人口
を介したパイロット圧により閉塞され、ピストン２１は
押圧力Ｐ３　＝Ｑｏ　ＸＳ２により後退する。

本実施例は、この様に開閉弁制御回路４５における開閉
切換弁４８への信号によりパイロット圧源４８からのパ
イロット圧を第１開閉弁４１及び第２開閉弁４２へ送る
ことを制御し、第１開閉弁４１を開いてピストン前室２
２とピストン後室２３とを連通させ。

且つ、第２開閉弁４２を閉じてピストン前室２２とドレ
インとの接続を遮断した状態で圧油をピストン後室２３
に送ると、ピストン２１は、Ｐ２＝ＰＯＸ　（Ｓ＋　−
３２）　ノ押圧力Ｐ２をもってｖ２　＝Ｑｏ　÷（３１
−３２）　（７）速度ｖ２で前進し、スクリュー１１は
２Ｐ２　の押圧力を受けることとなり、第１ＩＩＪｌ閉
弁４１を閉じ且つ第２開閉弁４２を開いてピストン後室
２３のみに圧油を送る場合の速度Ｖｌ　＝Ｑｏ＋Ｓ＋　
に対して（Ｓｌ−５２）分（７）Ｓ１倍の高速となり、
押圧力Ｐ１はＳ１分の（Ｓ＋３２）と小さくなる。

従って、油圧源回路３０の油圧及び吐出容量が一定の場
合でも射出装置１０の射出圧及び射出速度を変更するこ
とが容易に可能であり、油圧源回路３０の油圧及び吐出
量が可変の場合でも容易に変化幅を広げることができる
。

更に、油圧源回路３０の油圧及び吐出量を可変とするこ
とは油圧源回路３０を複雑且つ高価とし。

又、モータやポンプのエネルギー効率を低下させること
が多いのに対し、本実施例は容易且つ安価に射出圧及び
射出速度を変更し得るものである。

又、この装置の使用に際し、溶融樹脂をバレル１３から
押し出す射出工程の前半は高速ｖ２で射出し、溶融樹脂
をキャビティに充積した後の保圧を行なう射出工程後半
は第１開閉弁４１及び第２開閉弁４２を切り換えて高圧
Ｐ１で押圧力を加えれば、製品の成形精度を高めること
が容易に可能となる。

この様に、本実施例はピストン前室２２とピストン後室
２３との実効断面積が異なる油圧シリンダ２０を用い、
ピストン前室２２とピストン後室２３とを断続し得る第
１開閉弁４１及びピストン前室２２とドレインとを断続
し得る第２開閉弁４２を設け、第１開閉弁４１及び第２
開閉弁４２を操作して射出速度及び射出圧を容易に変更
し得る故、種々の材質、種々の製品に適応した射出を行
ない得る射出ＩＩｃ＠１０とすることができるものであ
る。

［発明の効果］ 本発明は射出成形装置の油圧シリンダにピストン前室の
実効断面積とピストン後室の実効断面積とが異なるシリ
ンダを用い、ピストン前室とピストン後室との間に第１
開閉弁を、ピストン前室とドレインとの間に第２開閉弁
を設けた射出装置としている故、油圧源回路が一定圧力
の圧油を送り出すものであっても、第１開閉弁及び第２
開閉弁を操作することにより容易に射出圧及び射出速度
を切り換えて射出材料に適した射出を行なうことができ
る。

又、シリンダはピストンロッドの直径よりも大きなロッ
ドをピストンの前面に設けることにより容易にシリンダ
を改良してピストン前室の実効断面積を小さくすること
ができるものであり、開閉弁の付加により容易に射出圧
を可変とした射出装置とすることができるものである。

そして、射出工程の途中でピストン前室をピストン後室
からドレインへとその接続を切り換える方法は、圧カ一
定の油圧源回路を用いた射出成形機であっても製品成形
時の保圧を高め、製造精度を高めることができる利点を
も右するものであ開閉弁、 イロッ ト圧源。

開閉弁制御回路、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における射出装置の油圧回路例を示す図
であり、第２図はシリンダの構造を示す図、第３図は高
速射出を行なう際の油圧回路を示す図にして、第４図は
高圧射出を行なう際の油圧回路を示す図、第５図はピス
トンを後退させる際の油圧回路を示す図であり、第６図
は従来の射出装置の一例を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧源回路からの圧油を油圧シリンダに送ること
   によりピストンを前進させて合成樹脂を射出する射出成
   形装置において、ピストン後室よりも実効断面積の小さ
   なピストン前室を有するシリンダを用い、ピストン前室
   とピストン後室との間に第１開閉弁を設け、ピストン前
   室とドレインとの間に第２開閉弁を設けたことを特徴と
   する射出成形機の射出装置。
2. （２）ピストン後室よりも実効断面積の小さなピストン
   前室を有するシリンダを用い、射出工程の前半にはピス
   トン前室とピストン後室とを連通させてピストン後室に
   圧油を送り、射出工程の後半はピストン前室をドレイン
   に開放してピストン後室のみに圧油を送ることを特徴と
   する射出成形機の射出圧制御方法。