JPH0716986B2 - プラスチック射出成形機の制御用液圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液圧制御装置に関し、特に、合成樹脂材料の
射出成形機械の射出ユニットにおける複数の直線型駆動
装置及び回転型駆動装置を駆動するのに適した液圧制御
装置に関する。

［従来の技術］ 液圧制御システムの効率は、一般に送出されるエネルギ
ーと消費されるエネルギーの率で与えられるが、一定圧
の液圧供給源と圧力スロットルバルブから成るシステム
に代わって、液圧負荷を検出するための帰還回路が配さ
れた可変圧力の液圧供給源を用いることによって液圧制
御システムの効率が大幅に改善されることが知られてい
る。この場合、液圧供給源としては好ましくは可変容量
ポンプが用いられ、該可変容量ポンプの出力は、液圧負
荷配管からの圧力フィードバック信号を受取るポンプ制
御ユニットによって常に調節される。

供給配管中の流量率（単位時間当たりの流量）と圧力の
調節は、それぞれ適当な制御弁で制御可能であるが、好
ましい弁として、工程センサを備えた所謂比例応答弁が
用いられ、特に、一つの弁で、圧力（Ｐ）と流量率
（Ｑ）とを交互に制御できる比例流量／圧力弁を供給配
管中に配置するものが提案されている。すなわち、比例
流量／圧力弁は、圧力プログラムと流量プログラムに対
してそれぞれ別々に設けられていた制御弁にとって代わ
るものである。

この種の比例流量／圧力弁を用いた液圧制御装置とし
て、ドイツ特許第3119095号（特開昭57−195633号公
報）には、射出成形ユニットの液圧負荷に少なくとも１
つの負荷配管を介して液圧油を供給する制御ポンプと、
該負荷配管中に配設された制御ユニットとを有し、制御
ユニットは、比例流量／圧力弁と圧力センサとを備え、
制御帰還配管が制御ユニットに設けられ、一定の作動圧
力降下を保つために、該制御帰還配管を介して比例流量
／圧力弁の下流の負荷配管は制御ポンプの制御部材と接
続され、圧力センサによって圧力の現在値を測定し、該
圧力の現在値は、比較ユニットにおいて、圧力の目標値
と比較され、比例流量／圧力弁を圧力に依存して制御、
即ち圧力のプログラム制御を行なうようにした、プラス
チック材料の射出成形機の制御用液圧装置が開示されて
いる。

前記従来の液圧装置（ドイツ特許第3119095号）におい
て、「作動圧力降下」とは、制御ポンプの作動及び制御
の基礎としていずれにせよ必要で、その下限にあるよう
な圧力降下（圧力差）を意味する。

前記従来の液圧装置（ドイツ特許第3119095号）は、複
数の負荷に至る負荷配管中に配設された単一の比例流量
／圧力弁を備え、流量プログラム（速度プログラム）制
御および圧力プログラム制御の際、制御ポンプが帰還配
管を介して比例流量／圧力弁の下流側の負荷配管の圧力
に関係して制御され、制御ポンプの出力と比例流量／圧
力弁の下流の負荷配管との間に一定の作動圧力降下が存
在するように制御され、このため、制御ポンプの出力は
最低の供給圧力に保たれるため、前記ドイツ特許第3119
095号よりも以前の液圧制御方式に比べて、エネルギー
を著しく節約している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の如く、前記従来の液圧装置（ドイツ特許第311909
5号）の場合、可変容量ンプと複数の負荷に至る供給配
管中に単一の比例流量／圧力弁を設けることで、エネル
ギーの節約を達成するものではあるが、しかしながら、
制御ポンプの出力と比例流量／圧力弁の下流の負荷配管
との間の作動圧力降下が常に一定に維持されているた
め、負荷の変化に対する応答を高めること、あるいはシ
リンダの正逆移動切換時等の応答を高め操作を加速化す
ることは、困難であった。

従って、本発明の目的は、前記従来の液圧装置（ドイツ
特許第3119095号）に開示された形式のものから出発し
て、射出成形装置において、被加工物の交換等によって
変化する多様な作動条件に広範に適合し、且つ負荷の変
化に対する応答を加速化することを可能とすると共に、
高いエネルギー効率を有する液圧制御装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明は、第１の制御ユニッ
トが、制御動作について、該第１の制御ユニットに後置
された第２の制御ユニットと共働し、制御ポンプは、第
１の制御ユニットの作動圧力降下の値を測定するための
制御帰還配管を介して第１の制御ユニットと連通され、
前記第１の制御ユニットにおける作動圧力降下を可変に
制御することによって、第２の制御ユニットの比例流量
／圧力弁の切換え速度を調節し、第２の制御ユニット
は、圧力センサ及び距離電圧変換器を含み、圧力センサ
は圧力の現在値を測定し、距離電圧変換器は行程の現在
値を測定し、これらの圧力及び行程の現在値は、比較ユ
ニットにおいて、圧力の目標値及び行程の目標値と、そ
れぞれ比較され、比例流量／圧力弁によって、圧力に依
存した制御、即ち圧力のプログラム制御、ないし行程に
依存した制御、即ち流量のプログラム制御が行なわれる
ようにしたことを特徴とする液圧制御装置を提供する。

本発明においては、第１と第２の制御ユニットを液圧装
置中において機能的に共働させたことによって、例えば
射出成形型へのプラスチック材料の射出、更に、射出成
形金型への射出成形ユニットの着脱等を迅速に行なうこ
とを可能としている。

すなわち、第１の制御ユニットにおける作動圧力降下を
大きくすることによって、第１の制御ユニットの比例流
量／圧力弁の流量率（単位時間当たりの流量である流量
率Ｑは基本的に（ΔＰ）^1/2に比例する、但しΔＰは圧
力降下）が増大し、従って負荷配管中の流量率も増大す
るため、例えば射出成形ユニットの移動速度を増大して
金型への着脱を高速化している。

第１の制御ユニットにおける作動圧力降下は、第１の制
御ユニットの比例流量／圧力弁の下流側に配された圧力
センサを介して可変にプログラム制御することによって
制御される。

また、本発明においては、本来はエネルギーの節減のた
めに構想された作動圧力降下（前記従来の液圧装置（ド
イツ特許第3119095号）参照）が、第２の制御ユニット
の比例流量／圧力弁の切換え速度の増大に貢献する手段
ともなる。

これは、第１の制御ユニットにおける作動圧力降下を大
きくすることによって圧送速度（流量率）が増大するた
め、負荷への圧油の供給を制御する第２の制御ユニット
の比例流量／圧力弁の切換え制御等に際して、必ずしも
弁の開度を例えば100％等に迄設定する必要はなく、比
較的小さな開度で済むことによる。一般に、比例流量／
圧力弁の開度は弁スプールの行程に依存して制御され、
弁スプールの移動行程が小さくて済む場合には、短時間
で切換え制御が行なわれる。より詳細には、比例流量／
圧力弁の弁スプールを移動行程が小さい場合、例えば弁
スプールの移動のためにソレノイドに供給する駆動パル
スのパルス計数が減少され、第２の制御ユニットの比例
流量／圧力弁の切換え時間が短縮する。

第２の制御ユニットの比例流量／圧力弁の切換え速度あ
るいは応答速度が比較的高いことは、複数の速度段又は
圧力段を有する射出成形過程の分化された推移において
は重要な意味をもつ。すなわち、第２の制御ユニットの
比例流量／圧力弁の切換え速度が高いことは、射出過程
中種々の射出速度で、また圧入段階中種々の圧力で作動
する場合に負荷の変化に迅速に対応でき、高速動作を実
現する。

第２の制御ユニットは、第１の制御ユニットに、油圧式
にではなく、その制御動作について後置されている。具
体的には、第２の制御ユニットは、第１の制御ユニット
における作動圧力降下によって制御される。

請求の範囲第２、３項の構成によれば、プラスチック材
料の射出を加速するための別の高度に有効な手段が提供
される。この構成によれば、アキュムレータには、第１
の制御ユニットを介して最適化された作動圧力降下のも
とで、射出時及びその後の圧入段階時に液圧油を再充填
することができる。

請求の範囲第４項には、予備可塑化の際に動圧のより正
確な制御を可能にするプラスチック材料の射出の別の非
常に簡単な加速処理が示される。射出シリンダと後退シ
リンダとのシリンダ室の接続によって、差動接続した液
圧系が得られる。この液圧系によれば、有効受圧面積は
著しく減少する。射出成形の場合、これは、送りスクリ
ュの射出行程が加速されることを意味する。動圧の制御
時には、動圧を制御する比例流量／圧力弁に、比較的高
い動圧が発生する。これは動圧の圧力制御目盛が非常に
大きくなったことと等価である。これにより動圧を分化
した正確な仕方で制御できる。

本発明の好ましい実施態様は、各実施態様項に示されて
いる。

［実施例］ 図面により本発明の２つの実施例を以下に説明する。

［実施例１］ 液圧装置により、射出成形金型に対する射出成形ユニッ
トの取付け及び取外し（着脱）のほかに、予備可塑化、
射出成形金具へのプラスチック材料の射出、および可塑
化シリンダ内の送りスクリユの後退が制御可能となって
いる。

送りスクリュの後退は、射出成形金型から射出成形ユニ
ットを取外す前に可塑化シリンダ内の圧力を低下させる
のに役立つ。しかし分解または清掃等のため送りスクリ
ユを後退させることも、しばしば必要である。

第１図に示すように、射出成形ユニットの液圧負荷に
は、比較的大きい吐出量の可変容量制御ポンプである制
御ポンプ２と比較的小さい吐出量の可変容量制御ポンプ
である圧力保持ポンプ12から、供給配管を経て圧油が供
給される。タンク42から吸引フィルタ１を経て圧油を吸
引する制御ポンプ２から、圧力制御弁６をもつ負荷配管
３が、第１の制御ユニットE1（圧力に依存した調整即ち
圧力プログラム制御を行なうための比例流量／圧力弁４
及び圧力センサ５を含む）に至っている（この第１の制
御ユニットE1は、圧力センサ５により検出される現在の
圧力が所定の目標圧力に一致するまで、比例流量−圧力
弁４を介して流量を制御する）。さらにこの第１の制御
ユニットE1には制御帰還配管43が設けられ、比例流量／
圧力弁４の出力端に接続する負荷配管は、制御帰還配管
43を介して制御ポンプ２を調整するユニットである制御
部材2aに接続され、第１の制御ユニットE1における作動
圧力降下が一定に維持される。

第１の制御ユニットE1は、この第１の制御ユニットE1に
対応する第２の制御ユニットE2、E2′と共働する。この
第２の制御ユニットE2、E2′には、行程に依存した制御
を行なうための距離電圧変換器22が付属している。比例
流量−圧力弁９および圧力センサ10を備えた制御ユニッ
トE2′は、射出成形ユニットの着脱用のシリンダユニッ
トである吐出シリンダ23（「移動シリンダ」ともいう）
の前進・後退の方向切換えと行程／圧力の制御を行な
う。

また、比例流量−圧力弁18および圧力センサ17を備えた
制御ユニットE2は、送りスクリュ40の前進・後退を制御
する。送りスクリユ40の前進（プラスチック材料の射
出）と後退を行なうためのピストンシリンダユニット
（射出シリンダ24および後退シリンダ25）のシリンダ室
37、38は、方向制御弁33を介して互いに接続可能であ
る。

第１の制御ユニットE1には、射出成形ユニットの着脱用
のピストンシリンダユニット（吐出シリンダ23）への供
給配管35中、および射出シリンダ24に至る供給配管34中
において、第２の制御ユニットE2′、およびE2がそれぞ
れ自動制御技術的に後置され、また、第１の制御ユニッ
トE1には、後退シリンダ25に至る供給配管36中において
方向制御弁15が自動制御技術的に後置されている。

さらに、第１の制御ユニットE1には、送りスクリユ40用
の回転油モータ19に至る供給配管39中において、切換え
弁16が後置されている。

吐出シリンダ23には圧力保持ポンプ12により、切換え弁
８および第２の制御ユニットE2′を介して圧油が供給可
能となっている。

［実施例２］ 次に第２図を参照して、本発明の別の実施例を説明す
る。第２の実施例において、制御帰還配管43を備えた第
１の制御ユニットE1、および吐出シリンダ23の前進・後
退を切換え制御する比例流量−圧力弁９および圧力セン
サ10を備えた制御ユニットE2′、切換え弁８′等の構成
は前記第１の実施例と同一である。また、前記第１の実
施例同様、第１の制御ユニットE1は、第１の制御ユニッ
トE1に対応する第２の制御ユニットE2′、E2″と共働す
る。以下では、前記第１の実施例との相違点のみを説明
する。

図２に示すように、本実施例においては、プラスチック
材料を射出するために、第１の制御ユニットE1と第２の
制御ユニットE2″との間に、アキュムレータ29が方向切
換え弁27を介して挿入されている。アキュムレータ29に
は、プラスチック材料の射出中およびそれに続く射出成
形金型中へのプラスチック材料の圧入段階時において、
第１の制御ユニットE1及び方向切換え弁27を介して制御
ポンプ２から、又は、圧力切換え弁32及び方向切換え弁
27を介して圧力保持ポンプ12から、又は、同時に制御ポ
ンプ２及び圧力保持ポンプ12から、圧油を充填すること
ができる。

上記２つの実施例において、油圧系のすべての速度およ
び圧力は、閉制御ループで、最小のエネルギー消費と低
廉な液圧部とによって実現可能である。

次に制御装置の構成を射出サイクルの推移に従って詳細
に説明する。

１）射出成形ユニットの射出成形金型への着脱段階にお
ける制御 射出成形ユニットの射出成形金型への着脱段階におい
て、比例流量−圧力弁９および圧力センサ10を備えた制
御ユニットE2′は、射出成形ユニットの着脱用のシリン
ダユニットである吐出シリンダ23の前進・後進の方向切
換え、始動、移動、停止、あるいは加速・減速を制御す
るための方向切換え弁として動作する。

射出成形ユニットの移動速度は、基本的に、比例流量−
圧力弁４および圧力センサ５を備えた第１の制御ユニッ
トE1により調整される。比例流量−圧力弁４の下流に設
けられた圧力センサ５と、制御部材2aとによるフィード
バック制御により、制御ポンプ２と第１の制御ユニット
E1の比例流量−圧力弁９の出力端との間では、制御帰還
配管43を介して、通常は一定の作動圧力降下に維持され
ている。

射出成形ユニットの速度制御を行なう場合、行程センサ
として作動する距離電圧変換器21を介して、射出成形ユ
ニットの移動量が不図示のコントローラに帰還され、該
コントローラでは射出成形ユニットの移動量を時間微分
して射出成形ユニットの移動速度の制御が行なわれる。

しかし、このように、第１の制御ユニットE1における作
動圧力降下を一定に維持してエネルギー節減を図ること
とは別に、本発明においては、選択的に、第１の制御ユ
ニットE1の比例流量−圧力弁４に対して不図示のコント
ローラから所定のプログラム値を設定することによっ
て、第１の制御ユニットE1における作動圧力降下を高め
て射出成形ユニットの速度制御を行なうこともできる。

この場合、比例流量−圧力弁４をプログラム値により所
定の幾何学的大きさ（例えば弁ピストンの行程、あるい
は弁の開度等）に調節することによって、流量率を調節
し、射出成形ユニットの移動速度が制御される。

その際、比例流量−圧力弁４の弁スプール（弁ピスト
ン）の移動量は、弁に付設された行程センサ4aによって
検出され、現在値として目標値に帰還され所望の流量率
が得られるようにフィードバック制御される。

なお、射出成形ユニットの速度制御時において、制御ポ
ンプ２から吐出された圧油は、配管３、第１の制御ユニ
ットE1の比例流量−圧力弁４のポートＰ→ＡおよびP₁→
Ｂ、切換え弁８のポートＢ→Ｐ、第２の制御ユニットE
2′の比例流量−圧力弁９の切換え位置Ｐ→Ａから配管3
5を介して吐出シリンダ23のシリンダ室に供給され、射
出成形ユニットは不図示のガイドバー上を前進移動す
る。

射出成形ユニットの移動中において、予めプログラムに
規定された所定の圧力値に到達すると、速度（流量率）
制御プログラムから圧力プログラムによる圧力制御への
移行が行なわれ、比例流量−圧力弁４は、流量率に基づ
く制御から圧力に基づく制御に変更される。

圧力プログラム制御のもと、比例流量−圧力弁４の調整
は、圧力センサ５により検出された現在の圧力値と比較
検証されてフィードバック制御される。

距離電圧変換器21によって、射出成形ユニットがプログ
ラムに従ったノズルの突当たり位置に到達し、それと同
時に、圧力センサ５および10によって、（基準値として
の）プログラムに従ってノズル突当たり圧力に到達する
と、次のことが行なわれる。

即ち、制御ユニットE2′に前置された切換え弁８は、
「ノズル突当り」に切換えられ、切換え弁８の切換え位
置Ａ−Ｐによって圧力保持ポンプ12側に接続される。そ
れにより制御ポンプ２が第１の制御ユニットE1によって
零値出力に制御される。

「ノズル突当り」への切換えと同時に制御ユニットE2′
の比例流量−圧力弁９が圧力制御プログラムの制御下で
動作する。

圧力の現在値は圧力センサ10により検出されて、不図示
の増幅器へ帰還される。この増幅器は目標値と現在値と
比較して比例流量−圧力弁９をフィードバック制御す
る。距離電圧変換器21を介しても同様に、速度帰還と行
程の位置決めとが行なわれる。

なお、射出成形ユニットの射出成形金型からの取外しの
場合、第２の制御ユニットE2′の比例流量−圧力弁９に
おいて、切換え位置Ｐ−Ｂ、Ｔ−Ａが互いに連通され、
配管35′から吐出シリンダ23のシリンダ室に圧油を供給
され、射出成形ユニットは不図示のガイドバー上を後退
移動する。なお、射出成形ユニットの移動装置の構成
は、本実施例では、シリンダのロッドが固定され、シリ
ンダ側がガイドバー上を摺動する典型的なスライド装置
を前提としている。

射出成形ユニットの後退においても、速度（流量）およ
び圧力は、比例流量−圧力弁４および圧力センサ５を備
えた第１の制御ユニットE1により規定される。

前記の如く、第１の制御ユニットE1における作動圧力降
下を高めることによって、比例流量−圧力弁４の流量率
が増加し、吐出シリンダ23の移動速度が増大する。この
ため、射出成形ユニットの射出成形金型への着脱に要す
る時間が短縮化される。

また、第１の制御ユニットE1における作動圧力降下を高
めることによって、第２の制御ユニットE2′の比例流量
−圧力弁９の切換え時間が短縮し、負荷の変化に対応す
るための比例流量−圧力弁９の応答時間が短縮化する。

これは、第１の制御ユニットE1における大きな作動圧力
降下によって流量率が増大するため（周知の如く比例流
量−圧力弁の流量率Ｑは（ΔＰ）^1/2に比例する、但し
ΔＰは圧力降下）、吐出シリンダ23のシリンダ室に圧油
を供給する第２の制御ユニットE2の比例流量−圧力弁９
の開度は相対的に小さくて済み、このため第２の制御ユ
ニットE2の比例流量−圧力弁９の切換速度が増大するこ
とによる。

２）射出成形ユニットの着脱段階における制御の別の例 速度（流量率）制御、圧力制御および位置決めは、制御
ユニットE2′の比例流量−圧力弁９を介して行なう。そ
の際に、制御ポンプ２と圧力保持ポンプ12との両方を圧
油供給のために使用できる。そのため制御ポンプの作動
時に他の制御ポンプとの並行作動が可能となる。

これは、第１図を参照して、弁８において、制御ポンプ
２からの圧油はポートＢからポートＰに、圧力保持ポン
プ12からの圧油はポートＡからポートＰに供給するよう
に弁８を構成することによって実現される。

速度制御と、射出成形金型におけるノズルの位置決めを
行なうために、距離電圧変換器21によって現在の位置情
報がフィードバック情報として不図示のコントローラに
供給される。

圧力制御のめに圧力の現在値が圧力センサ10により検出
され、フィードバック情報として不図示のコントローラ
に供給される。

比例流量−圧力弁９の制御ピストンは、行程センサ21を
介してノズルの位置決め及び停止が位置調整なしに可能
となるように構成され、比例流量−圧力弁９はその際に
閉弁される。

なお、圧力保持ポンプ12から制御ユニットE2′に至る圧
力配管47には圧力制御弁７が挿入されている。

３）予備可塑化（計量分与） この段階では、回転する送りスクリユ40（回転型駆動装
置）が、その前に蓄積されるプラスチック材料の動圧力
によって後退する。送りスクリユ40は、供給配管39を経
て圧油の供給を受ける油モータ19によって駆動される。
この油モータ19の駆動は、第１の制御ユニットE1により
方向制御弁16を介して行なわれる。

より詳細には、第１図を参照して、制御ポンプ２から吐
出された圧油は、配管３、第１の制御ユニットE1の比例
流量−圧力弁４のポートＰ→ＡおよびP₁→Ｂ、方向制御
弁16のポートＰ→Ａを介して配管39を経て油モータ19に
供給される。

送りスクリユ40の必要な回転数（回転速度）は、第１の
制御ユニットE1の比例流量−圧力弁４を制御する流量率
（流量速度）のプログラムによって調整される。この場
合、比例流量−圧力弁４は、該弁４に付設された行程セ
ンサ4aが検出する弁スプールの移動行程情報によって、
送りスクリユ40が所望の回転数となるようにフィードバ
ック制御される。

送りスクリユ40の回転数を、比例流量−圧力弁４の行程
センサ4aによって制御する代替として、本発明によれ
ば、射出ユニットに設けられた誘導近接開閉器20からの
パルスを速度信号として、送りスクリユ40の回転数のフ
ィードバック制御を行うこともできる。

送りスクリユ40の所定の許容最大トルク（圧力値として
圧力センサ５により測定される）に到達すると、圧力現
在値が帰還される。これにより送りスクリユ40の回転の
圧力制御が行なわれる。油モータ19のタンク配管39a
は、油冷却器14および還流フィルタ13を通って導かれ
る。

送りスクリユ40の前方に蓄積されたプラスチックの材料
の動圧は、制御ユニットE2の比例流量−圧力弁18を介し
て制御される。その際、圧力の現在値が圧力センサ17に
より検出され、不図示のコントローラに帰還される。後
退シリンダ25のシリンダ室38は、方向制御弁15の切換え
位置Ａ−Ｔによって、タンク42に接続されるので、タン
ク42から圧油をシリンダ室38へ２次的に吸引することが
できる。シリンダ37の圧油はタンク配管41を介して排出
される。

微細あるいは精確な制御が必要な場合、動圧の制御を、
選択的に、別のやり方で行なうことができる。この場
合、動圧も同様に比例流量−圧力弁18を介して制御さ
れ、圧力の現在値は圧力センサ17により検出され、帰還
される。しかし上述した動圧制御とは異なって、射出シ
リンダ24のシリンダ室37は、方向制御弁33の切換え位置
Ａ−Ｐ、及び配管44、45を介して、後退シリンダ25のシ
リンダ室38に接続される。方向制御弁15は遮断位置にあ
る。それはこの接続では、可塑化中に圧油をシリンダ室
38へ吸引する必要はないためである。

シリンダ室38をシリンダ室37へ接続することにより、差
動接続が行なわれる結果、液圧系において圧力を受ける
有効面積は著しく小さくなる。それにより比例流量−圧
力弁18には高い圧力が生ずる。このため、著しく大きい
圧力制御目盛にわたって、すなわちより精確に、動圧を
制御することが可能となる。

４）射出成形金型へのプラスチック材料の射出 射出速度および射出圧力は、第２の制御ユニットE2の比
例流量−圧力弁18によって制御される。即ち、第１図を
参照して、制御ポンプ２から吐出された圧油は、供給配
管34、制御ユニットE2の比例流量−圧力弁18のポートＰ
→AP→Ｂを経て、供給配管44を介して射出シリンダ24の
シリンダ室37に供給される。

送りスクリユ40の移動速度と位置情報は、行程センサと
して動作する距離電圧変換器22を介して検出され不図示
のコントローラにてフィードバック制御される。圧力プ
ログラム制御においては、圧力センサ17はシリンダ室37
内の圧力を検出し現在圧力値は不図示のコントローラに
帰還され、該コントローラは比例流量−圧力弁18をフィ
ードバック制御する。

第２の制御ユニットE2の比例流量−圧力弁18の作動圧力
降下（即ち制御ポンプ２の出力端と比例流量−圧力弁18
の下流の配管44との間の圧力降下）は第１の制御ユニッ
トE1の比例流量−圧力弁４の設定によって決定される。

より詳細には、第２の制御ユニットE2の比例流量−圧力
弁18の制御のための作動圧力降下の大きさは、不図示の
コントローラによって設定及び制御可能とされ、第１の
制御ユニットE1の圧力センサ５の出力信号に基づき、比
例流量−圧力弁18で所望される作動圧力降下を生成する
に必要な制御圧力を制御帰還配管43中において確立すべ
く、比例流量−圧力弁４の開度が調整される。すなわ
ち、第１の制御ユニットE1の比例流量−圧力弁４は、制
御帰還配管43を介した作動圧力降下の制御が可能となる
程度の開度とされ、比例流量−圧力弁４のポートＰ→
Ａ、P₁→Ｂが連通される。

一例として、第１の制御ユニットE1の比例流量−圧力弁
４における作動圧力降下が例えば11barに調整されてい
る場合、仮に、制御ポンプ２と第２の制御ユニットE2の
比例流量−圧力弁18の出力端との所望の作動圧力降下が
20barであるものとすると、第１の制御ユニットE1の圧
力センサ５における圧力が、第２の制御ユニットE2の比
例流量−圧力弁18の圧力センサ17で検出される圧力より
も常に9bar高くなるように調整する圧力プログラム制御
のもとで、第１の制御ユニットE1の比例流量−圧力弁４
が制御される。

斯かる圧力プログラム制御のもと、第１の制御ユニット
E1における作動圧力降下を高めた場合、これと共動し
て、負荷に至る第２の制御ユニットE2の比例流量−圧力
弁18における作動圧力降下も高められ、流量率（単位時
間当たりの流量）が増大し、第２の制御ユニットE2の比
例流量−圧力弁18における切換え制御時において、弁ス
プールの移動行程が短縮化され、弁の応答速度が高めら
れる。また流量率の増大により射出速度の増大も達成さ
れる。

上記の如く、第１の制御ユニットE1は、射出過程中およ
びその後の圧入段階中において、最適な作動圧力降下に
調整する上で役立つ。

また、射出シリンダ24と制御ポンプ２との間の只１つの
比例流量−圧力弁18が射出の制御のために動作するた
め、射出期間中、最適なエネルギー効率で液圧制御する
ことも可能とされる。

第２の制御ユニットE2は射出成形ユニットの可塑化シリ
ンダに直接設けられているので、供給配管がきわめて短
くなり、それにより制御精度が高くなる。射出過程中後
退シリンダ25のシリンダ室38は、方向制御弁15を介して
タンク42に接続される。

本発明においては、極めて大きな射出速度が要求される
場合には、油圧回路を別の構成として射出を行なうこと
が可能とされている。すなわち、後退シリンダ25のシリ
ンダ室38が、方向制御弁33により配管45,44を介して射
出シリンダ24のシリンダ室37に接続される。その際、方
向制御弁15は遮断位置にある。こうして、シリンダ室37
と38を差動接続することにより、射出シリンダ24におい
て圧を受ける有効受圧面積が小さくなり、制御ポンプ２
の所与のポンプ吐出出力に対して、差動接続形態としな
い場合と比較して、一層大きな射出速度が得られること
になる。

５）送りスクリユの後退または可塑化シリンダ中の動圧
の減少 送りスクリユ40の後退は、供給配管36中にある方向制御
弁15を位置Ｐ−Ａとすることによって開始される。その
際、制御ユニットE2の比例流量−圧力弁18は切換え位置
Ａ−Ｔにある。より詳細には、制御ポンプ２から吐出さ
れた圧油は、配管３、第１の制御ユニットE1の比例流量
−圧力弁４のポートＰ→ＡおよびP₁→Ｂ、更に方向制御
弁15のポートＰ→Ａ、配管36を経て後退シリンダ25のシ
リンダ室38に供給される。送りスクリユ40の後退速度お
よび圧力は第１の制御ユニットE1の比例流量−圧力弁４
により決定される。

この場合も、速度を選択的に制御または調節できる。圧
力センサ５を介して測定される所定の圧力値に達する
と、圧力調節が行なわれる。

６）予備可塑化されたプラスチック材料のアキュムレー
タによる射出プラスチック材料のきわめて速い射出が必
要な場合、第２図に示すように、制御ユニットE1、E2″
の間の供給配管中に方向切換え弁27を介して挿入可能な
アキュムレータ29が使用される。

その際、比例流量−圧力弁18′により圧力配管34″、44
を介して射出シリンダ24に接続可能なアキュムレータ29
からのみ、圧油の取出しが行なわれる。これにより射出
過程中およびその後の圧入（保圧）の際に、アキュムレ
ータ29の充填が可能となる。

アキュムレータ29の充填は、逆止弁26および方向切換え
弁27を介して制御ポンプ２により、ただし選択的に、圧
力保持ポンプ12により切換え弁８′および圧力切換え弁
32を介しても行なうことができる。制御ポンプ２による
充填の場合、アキュムレータ29への圧力降下は圧力セン
サ５を介して自由に選択可能である。

圧力センサ28を介して測定されるアキュムレータの充填
圧力は、常に具体的な負荷に合わせることができる。従
って、いかなる場合も、次の射出過程に必要な量の圧油
のみをアキュムレータ29へ充填することができる。必要
な油量に調節するために、第２の制御ユニットE2′にパ
イロット制御比例流量−圧力弁19aが設けられている。

パイロット制御比例流量−圧力弁19aは行程センサ18bを
備えている。比例流量−圧力弁18′は、ばね18cにより
そのピストンの誤作動を防止している。このばね18c
は、必要な制御油圧を発生するために、比例流量−圧力
弁18′のピストンを図示右方へ押す。

アキュムレータ29は圧力制御弁31により保護され、方向
制御弁30により圧力除去可能である。アキュムレータ29
の圧力配管34″は、いかなる場合にも方向切換え弁27を
通っている。

比例流量−圧力弁という概念は広い意味に理解すべきで
あり、サーボ弁も含むものとする。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば、制御ポンプの制
御部材が制御帰還配管を介して第１の制御ユニットに接
続され、作動圧力降下を略一定に維持することにより、
ポンプの駆動出力に従って所要エネルギーを最小にする
と共に、負荷への供給圧力を実際に必要とされる圧力に
精確に追従制御することができる。さらに第１の制御ユ
ニットの後に第２の制御ユニットを設け、これらの制御
ユニット間の作動圧力降下を高めることにより、第２の
制御ユニットの比例流量／圧力弁の切換え速度を増大さ
せ種々の負荷の変化に対し短い応答時間で適応可能とな
る。これは、射出過程中種々の射出速度でまた圧入段階
中種々の圧力で作動する場合に、特に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は液圧装置の液圧系の接続図、第２図はアキュム
レータを備えた液圧系の接続図である。 ２……制御ポンプ、2a……制御部材、４、……比例流量
−圧力弁、５……圧力センサ、９、18、18′……比例流
量／圧力弁、10、17……圧力センサ、22……距離電圧変
換器、23……吐出シリンダ（液圧負荷）、24……射出シ
リンダ（液圧負荷）、34、35……供給配管（負荷配
管）、43……制御帰還配管。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−143803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−187601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−34003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−140538（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−195633（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形ユニットの液圧負荷（24、23）に
   少なくとも１つの負荷配管（34、35）を介して液圧油を
   供給する制御ポンプ（２）と、該負荷配管中に配設され
   た制御ユニット（E1）とを有し、制御ユニット（E1）
   は、比例流量／圧力弁（４）と圧力センサ（５）とを備
   え、制御帰還配管（43）が制御ユニット（E1）に設けら
   れ、一定の作動圧力降下を保つために、該制御帰還配管
   （43）を介して比例流量／圧力弁（４）の下流の負荷配
   管は制御ポンプ（２）の制御部材（2a）と接続され、圧
   力センサ（５）によって圧力の現在値を測定し、該圧力
   の現在値は、比較ユニットにおいて、圧力の目標値と比
   較され、比例流量／圧力弁（４）を圧力に依存して制
   御、即ち圧力のプログラム制御を行なうようにした、プ
   ラスチック材料の射出成形機の射出成形ユニット用の液
   圧装置であって、 第１の制御ユニット（E1）が、制御動作について該第１
   の制御ユニットに後置された第２の制御ユニット（E2、
   E2′、E2″）と共働し、制御ポンプ（２）は、第１の制
   御ユニット（E1）の作動圧力降下の値を測定するために
   制御帰還配管（43）を介して第１の制御ユニット（E1）
   と連通され、第１の制御ユニット（E1）における作動圧
   力降下を可変に制御することによって、第２の制御ユニ
   ット（E2、E2′、E2″）の比例流量／圧力弁（18、９、
   18′）の切換え速度を調節し、第２の制御ユニット（E
   2、E2′、E2″）は、圧力センサ（17、10）及び距離電
   圧変換器（22）を含み、圧力センサ（17、10）は圧力の
   現在値を測定し、距離電圧変換器（22）は行程の現在値
   を測定し、これらの圧力及び行程の現在値は、比較ユニ
   ットにおいて、圧力の目標値及び行程の目標値とそれぞ
   れ比較され、比例流量／圧力弁（18、９、18′）によっ
   て、圧力に依存した制御、即ち圧力のプログラム制御、
   ないし行程に依存した制御、即ち流量のプログラム制御
   が行なわれるようにしたことを特徴とする液圧装置。
2. 【請求項２】第１の制御ユニット（E1）と第２の制御ユ
   ニット（E2″）とを連結している圧力配管（34′、3
   4″）に、圧力センサ（28）を備えたアキュムレータ（2
   9）が、方向制御弁（27）を介して挿入され、圧力配管
   （34″、44）により比例流量／圧力弁（18′）を介して
   射出シリンダ（24）に接続され、圧力配管（34′）によ
   り制御ポンプ（２）又は圧送出力の小な補助の制御ポン
   プである圧力保持ポンプ（12）に接続可能とされたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液圧装置。
3. 【請求項３】プラスチック材料を射出する前進行程及び
   スクリュ（40）の戻り行程を行わせるピストンシリンダ
   ユニットを形成する射出シリンダ（24）及び後退シリン
   ダ（25）のシリンダ室（37、38）が方向制御弁（33）を
   介して互いに連通可能とされたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の液圧装置。
4. 【請求項４】射出成形ユニットの着脱のためのピストン
   シリンダユニット即ち吐出シリンダ（23）に至る供給配
   管（35）中及び射出シリンダ（24）に至る供給配管（3
   4）中において、第２の制御ユニット（E2′、E2、E
   2″）が、また後退シリンダ（25）に至る供給配管（3
   6）中において方向制御弁（15）が、第１の制御ユニッ
   ト（E1）にそれぞれ後置されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１〜３項の一に記載の液圧装置。
5. 【請求項５】送りスクリュ（40）のための油モータ（1
   9）に至る供給配管（39）中において第１の制御ユニッ
   ト（E1）に方向制御弁（16）が後置されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜４項の一に記載の液圧装置。
6. 【請求項６】吐出出力の小な補助の制御ポンプとして圧
   力保持ポンプ（12）を設け、吐出シリンダ（23）がこの
   圧力保持ポンプによって切換え弁（８）及び第２の制御
   ユニット（E2′）を介して液圧の供給を受けることを特
   徴とする特許請求の範囲第１〜５項の一に記載の液圧装
   置。
7. 【請求項７】射出成形ユニットの着脱時及び第２の制御
   ユニット（E2′）による制御時に吐出シリンダ（23）が
   制御ポンプ（２）又は圧力保持ポンプ（12）から選択的
   に減圧の供給を受けることを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜６項の一に記載の液圧装置。
8. 【請求項８】プラスチック材料の射出時、及びその後の
   プラスチック材料を射出成形金型に圧入する圧入段階時
   に、第１の制御ユニット（E1）及び方向切換え弁（27）
   を介して制御ポンプ（２）から、又は圧力切換え弁（3
   2）を介して圧力保持ポンプ（12）から、又は同時に制
   御ポンプ（２）及び圧力保持ポンプ（12）から、選択的
   に、アキュムレータ（29）への充填がなされることを特
   徴とする、特許請求の範囲第２〜７項の一に記載の液圧
   装置。