JPH053958U - 金型内圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温・高圧の条件に耐え得る高価な金型内圧
力センサを用いずに、金型内圧力を検出する。 【構成】 金型１０内に移動自在に設けられて受圧面３
２ａがキャビティ１００の一部に臨んだ感圧ロッド３２
と、感圧ロッド３２をキャビティ１００側へ付勢するス
プリング３３と、感圧ロッド３２の反受圧面３２ｃに対
向し感圧ロッド３２と連動する従動ロッド３５と、従動
ロッド３５の後端位置によって出力をＯＮ／ＯＦＦする
位置センサ３７とを備え、前記従動ロッド３５は、後端
部が少なくとも熱盤１３の背面側の断熱盤１５内に達す
る断熱ロッド３５Ａを含み、前記位置センサ３７は、断
熱盤１５の外側に設けられた構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、射出成形用金型内の成形材料の圧力制御技術に係る金型内圧力検出 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

射出成形においては、型割面からのバリ漏れを防止するために、金型内の成形 材料の圧力に、型割面と直交する方向すなわち型締め方向に対する型キャビティ の投影面積を乗じた力が、型締め力よりも小さくなるようにし、また、この射出 成形によって得られる製品に過大な残留歪が生じないような保圧を実行するため に、金型内圧力を常時検出することによって射出圧力の切り換えタイミングを最 適に制御することが望まれている。

【０００３】 したがって、このような射出圧力制御では、金型内に、キャビティ内の成形材 料に実際に発生した圧力を検出するための金型内圧力センサを設けるが、この金 型内圧力センサは高圧及び高温に晒されることになり、このような条件に対して 十分な耐性を有する必要があることから、高価なものになってしまうので、あま り実用化されていないのが現状である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、このような現状に鑑み、高価な金型内圧力センサを用いずに、金型 内圧力を検出することを課題としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案に係る金型内圧力検出装置は、熱盤で加熱さ れる金型内に移動自在に設けられて受圧面がキャビティの一部に臨んだ感圧ロッ ドと、感圧ロッドをキャビティ側へ付勢するスプリングと、感圧ロッドの反受圧 面に対向し感圧ロッドに連動する従動ロッドと、従動ロッドの後端位置によって 出力をＯＮ／ＯＦＦする位置センサとを備え、前記従動ロッドは、後端部が少な くとも熱盤の背面側の断熱盤内に達する断熱ロッドを含み、前記位置センサは、 断熱盤の外側に設けられてなる構成としたものである。

【０００６】

【作用】

本考案の構成において、射出ユニットから金型のキャビティ内に成形材料が充 填されると、感圧ロッドが成形材料の圧力を受けて、スプリングの付勢力に抗し て反キャビティ側へ移動し、これに伴い、従動ロッドが同方向へ連動し、この従 動ロッドの後端が所定位置まで変位することによって位置センサの出力がＯＮ／ ＯＦＦするので、この時点で射出圧力を切り換えることができる。

【０００７】

【実施例】

次に本考案を、図示の実施例を参照しながら説明する。まず、射出成形装置全 体を概略的に示す図１において、１０は金型で、固定側の上ダイプレート１１に 固定された上型１０Ａと、型締めシリンダ１７によって上下に移動する下ダイプ レート１２に固定された下型１０Ｂに分割されており、上下両型１０Ａ，１０Ｂ 間に、ディスクランナ部１０１を含むキャビティ１００が形成されている。上型 １０Ａを加熱する上熱盤１３と上ダイプレート１１の間、及び下型１０Ｂを加熱 する下熱盤１４と前記下ダイプレート１２の間には、それぞれ、上断熱盤１５及 び下断熱盤１６が介在している。

【０００８】 ２０は移動プレート２２に固定された射出ユニットで、ノズルタッチシリンダ ２３によって上下に移動し、先端のノズル２０ａが上型１０Ａにディスクランナ 部１０１へ臨んで開設したスプル１０２と接離し、内部の射出スクリュ２１が射 出シリンダ２４によって成形材料をノズル２０ａから射出するものである。

【０００９】 キャビティ１００に充填された成形材料の圧力を検出する金型内圧力検出装置 ３０は、図２に示すように、キャビティ１００のディスクランナ部１０１に臨ん で金型１０の上型１０Ａに開設した感圧ロッド保持孔３１内に気密的かつ移動自 在に設けられた感圧ロッド３２と、この感圧ロッド３２をキャビティ１００のデ ィスクランナ部１０１側へ付勢するスプリング３３と、上熱盤１３及びこの上熱 盤１３上の上断熱盤１５に感圧ロッド保持孔３１から連続して開設した従動ロッ ド保持孔３４に移動自在に保持された従動ロッド３５と、上ダイプレート１１に 従動ロッド保持孔３４から連続して開設した取付孔３６内に固定された位置セン サとしての近接スイッチ３７とを備えている。

【００１０】 感圧ロッド３２は、その下端の受圧面３２ａが成形材料の圧力を受けていない 図２の状態において、スプリング３３の荷重を受ける鍔部３２ｂが、感圧ロッド 保持孔３１の中途に形成した段部３１ａと干渉して、ディスクランナ部１０１側 に対する抜け止めがなされており、受圧面３２ａ近傍の外周面が、Ｏリング３８ で密封されている。また、この状態において、受圧面３２ａはディスクランナ部 １０１の上面と同一面上にあり、射出時の成形材料の流れを極力乱さないように 考慮されている。

【００１１】 従動ロッド３５は、後端部が従動ロッド保持孔３４における上断熱盤１５内の 位置に達する断熱ロッド３５Ａと、この断熱ロッド３５Ａの後端部に一体に設け られて後端部３５ｃが近接スイッチ３７に所要の距離Ｌをもって対向する金属ロ ッド３５Ｂからなる。金属ロッド３５Ｂは、近接スイッチ３７による従動ロッド ３５の位置検出を可能にするためのものであるが、従動ロッド３５全体を断熱ロ ッド３５Ａで構成し、その後端部に金属片を接着したり、金属ビスを埋め込んだ 構造としても良い。

【００１２】 従動ロッド保持孔３４の下部には、断熱ロッド３５Ａの下部に形成した下向き の段部３５ｂと干渉して従動ロッド３５の感圧ロッド３２側への下方変位を規制 する上向きの段部３４ａが形成されており、また、この従動ロッド保持孔３４の 下端部には、感圧ロッド３２が侵入可能な下向きの段部３４ｂが形成されており 、前記上向きの段部３４ａの内径から段部３４ｂ内へ突出した断熱ロッド３５Ａ の先端部３５ａは、ディスクランナ部１０１側へのストローク限度位置にある感 圧ロッド３２の反受圧面３２ｃに、距離δを介して近接対向している。

【００１３】 近接スイッチ３７は、従動ロッド３５の後端部３５ｃとの距離Ｌを検出し、こ の距離Ｌが大きい図２の状態においては出力がＯＦＦ、従動ロッド３５が変位し て距離Ｌが所定値まで減少した図３の状態においては出力がＯＮとなるもので、 この近接スイッチ３７からの出力信号ｉによって、射出ユニット２０の射出シリ ンダ２４による射出圧力が、制御装置を介して切り換わるようになっている。

【００１４】 本実施例の構成によると、成形材料の射出前においては、金型内圧力検出装置 ３０は図２の状態にあり、近接スイッチ３７の出力はＯＦＦとなっている。ここ で、射出ユニット２０による金型１０内への射出が行われると、図３に示すよう に、キャビティ１００内に充填された成形材料４０の圧力を受圧面３２ａで受け た感圧ロッド３２が、スプリング３３の付勢力に抗してディスクランナ部１０１ から遠ざかる方向（上方）へ移動し、これによってその反受圧面３２ｃが従動ロ ッド３５の先端部３５ａに接触し、従動ロッド３５を同方向へ変位させながら、 従動ロッド保持孔３４の下端の段部３４ｂに侵入して行く。

【００１５】 従動ロッド３５が上方へ距離Ｌ₀ だけ変位した時点、すなわちその後端部３５ ｃと近接スイッチ３７の検出面との距離ＬがＬ₀ だけ減少した時点で、前記後端 部３５ｃの位置を検出する近接スイッチ３７の出力がＯＮとなる。そして、感圧 ロッド３２はその反受圧面３２ｃが段部３４ｂに突き当たって停止し、同時に、 従動ロッド３５はその後端部３５ｃが近接スイッチ３７に接触しない位置で停止 する。

【００１６】 成形材料４０の射出によって感圧ロッド３２を上方へ変位させる荷重は、Ｏリ ング３８を含む感圧ロッド３２の受圧面積Ｓ×キャビティ内圧力Ｐｍであるから 、感圧ロッド３２の変位量Ｌ₀ ＋δだけ圧縮されたときのスプリング３３の荷重 がＳ×Ｐｍとなるように設計しておくことによって、キャビティ１００内の成形 材料４０の所望の圧力で、射出ユニット２０による射出圧力を切り換えることが 可能となる。

【００１７】 また、近接スイッチ３７は、上断熱盤１５で断熱された上ダイプレート１１側 に設けられていることに加え、従動ロッド３５が断熱ロッド３５Ａによって上熱 盤１３及び金型１０からの伝熱を遮断するため、近接スイッチ３７近傍が高温に なることがなく、しかも感圧ロッド３２の感圧動作による変位量が段部３４ｂで 制限されていて、従動ロッド３５の後端部３５ｃが近接スイッチ３７に接触する ことがないことから、この近接スイッチ３７としては市販の安価なものを使用す ることができる。

【００１８】 断熱ロッド３５Ａに使用する断熱材としては、圧縮に対する強度があまり大き くないものが多いが、上記実施例の構成によると、断熱ロッド３５Ａに作用する 圧縮力は断熱ロッド３５Ａ自身の重量及び金属ロッド３５Ｂの重量のみであって 大きな圧縮力が加わらないため、広範囲な断熱材を使用することができる。

【００１９】 また、上記実施例では位置センサとして近接スイッチ３７を使用し、この近接 スイッチ３７による検出を可能とするために、従動ロッド３５を、断熱ロッド３ ５Ａに金属ロッド３５Ｂを接合した構造としたが、前記近接スイッチ３７は光電 スイッチに代えることができる。

【００２０】 位置センサとして光電スイッチを用いた場合は、従動ロッド３５を断熱ロッド ３５Ａのみで構成し、金属ロッド３５Ｂの接合を不要にすることができる。この 場合、光電スイッチの発光部と受光部間を、感圧ロッド３２と共に変位する従動 ロッド３５が横切って遮光することによって、出力がＯＦＦからＯＮになるよう にすれば、従動ロッド３５が光電スイッチに接触することがないため、感圧ロッ ド３２の変位量を制限する段部３４ｂは設けなくても良い。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によると、金型のキャビティ内に充填された成形材料の圧力を、キャビ ティ側へ向けて付勢された感圧ロッド及びこの感圧ロッドに連動する従動ロッド の反キャビティ側への変位に変換し、所定変位量に達した時点でこれを検出する 位置センサが射出圧力の切り換え信号を出力するもので、位置センサが雰囲気温 度が高温にならない断熱盤の外側に設けられ、しかも従動ロッド自体が断熱され ており、位置センサは感圧ロッドからの荷重を受けないことから、位置センサと して高温及び高圧に対する耐性を必要としない安価な近接スイッチや光電スイッ チを用いることができ、金型内圧力の検出による射出圧力の切り換えタイミング の最適な制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の金型内圧力検出装置を設けた射出成形
装置の概略的な構成を示す説明図である。

【図２】本考案の金型内圧力検出装置の一実施例の概略
的な構成を示す成形材料射出前の状態の説明図である。

【図３】同じく成形材料射出後の状態の説明図である。

【符号の説明】

１０ 金型 １０Ａ 上型 １０Ｂ 下型 １１ 上ダイプレート １２ 下ダイプレート １３ 上熱盤（熱盤） １４ 下熱盤 １５ 上断熱盤（断熱盤） １６ 下断熱盤 １７ 型締めシリンダ ２０ 射出ユニット ２０ａ ノズル ２１ 射出スクリュ ２２ 移動プレート ２３ ノズルタッチシリンダ ２４ 射出シリンダ ３０ 金型内圧力検出装置 ３１ 感圧ロッド保持孔 ３１ａ，３４ａ，３４ｂ，３５ｂ 段部 ３２ 感圧ロッド ３２ａ 受圧面 ３２ｂ 鍔部 ３２ｃ 反受圧面 ３３ スプリング ３４ 従動ロッド保持孔 ３５ 従動ロッド ３５Ａ 断熱ロッド ３５Ｂ 金属ロッド ３５ａ 先端部 ３５ｃ 後端部 ３６ 取付孔 ３７ 近接スイッチ（位置センサ） ３８ Ｏリング ４０ 成形材料 １００ キャビティ １０１ ディスクランナ部 １０２ スプル

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 熱盤１３で加熱される金型１０内に移動
   自在に設けられて受圧面３２ａがキャビティ１００の一
   部に臨んだ感圧ロッド３２と、感圧ロッド３２をキャビ
   ティ１００側へ付勢するスプリング３３と、感圧ロッド
   ３２の反受圧面３２ｃに対向し感圧ロッド３２と連動す
   る従動ロッド３５と、従動ロッド３５の後端位置によっ
   て出力をＯＮ／ＯＦＦする位置センサ３７とを備え、前
   記従動ロッド３５は、後端部が少なくとも熱盤１３の背
   面側の断熱盤１５内に達する断熱ロッド３５Ａを含み、
   前記位置センサ３７は、断熱盤１５の外側に設けられた
   ことを特徴とする金型内圧力検出装置。