JPS601170B2 - 射出成形機の流体圧回路の制御装置 - Google Patents

射出成形機の流体圧回路の制御装置

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JPS601170B2
JPS601170B2 JP51075022A JP7502276A JPS601170B2 JP S601170 B2 JPS601170 B2 JP S601170B2 JP 51075022 A JP51075022 A JP 51075022A JP 7502276 A JP7502276 A JP 7502276A JP S601170 B2 JPS601170 B2 JP S601170B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、その都度の動作段階に対し電気入力信号によ
り制御可能な比例流量制御弁および比例圧力制御弁を使
用して、射出成形機の動作サイクルの個々の動作段階の
異なる所要流量または圧力に調整ポンプの出力流量−圧
力を適合させることにより、合成物質を加工する射出成
形機の流体圧回路を制御する装置に関する。
この種の公知の制御装置では、普通の切換弁、圧力制御
弁および流量制御弁、またはカートリッジ弁、および特
に閉じた調整回路中にある比較的高価なサーボ弁が省略
されるので、著しい節約および簡単化が行なわれる(ハ
ー・リント、「比例制御弁によりプログラミング可能な
射出成形機ハプラスチックジャーナル、第9巻第4号、
1979芋4月、8、10、12ページ。
その間に行なわれた詳細の実験の結果、比例制御弁によ
る単なるプログラミングでは、制御結果は満足すべきも
のではなく、射出成形機の流体圧回路を最小のエネルギ
ーおよび冷却水消費で作動させるために、別の条件を満
たさねばならないことがわかった。本発明の議題は、最
初にあげた種類の制御装置を改良して「構造費用をあま
り多くすることなく、射出サイクルの個々の動作段階の
目標値へ著しく精確に適合させ、従って駆動出力の節約
により小さい出力の駆動電動機を使用できるようにする
ことにある。この課題は、本発明によれば特許請求の範
囲第1項の特徴によって解決される。このような構成は
、射出成形機の全動作サイクルにわたって、電気入力信
号によって決定される目標値へ調整ポンプの出力流量お
よび圧力をほぼ理想的に適合させることを可能にするの
で、エネルギー、冷却水および射出成形機の重量が著し
く節減される。
最初にあげた種類の公知の制御装置(「プラスチックジ
ャーナルハ第9巻、1975年4月4日、8〜12ペー
ジ)では、比例制御電磁石は間接にのみ、すなわち液圧
パイロット制御装置を介して比例制御弁を操作し、しか
も閉ループ調整回路にはない。
この公知の比例圧力制御弁では、入力信号の電圧の大き
さ‘こ比例する力が比例制御電磁石に生ずるが、この力
は、接続されるノズル‐そらせ板装置の油流中において
のみ、電圧の大きさに比例する圧力を生ずるにすぎない
。この弁は開ループ調整回路において所定の油流量でし
か使用できない(前記刊行物の10ページ左欄の第1段
)。さらに比例速度制御弁では、比例制御電磁石がパイ
ロット制御プランジャを介して液圧でパイロット制御さ
れる方向制御弁に作用し、この方向制御弁が閉ループ調
整回路ないしまた電子帰還回路ないこ入力信号に関係す
る油量調整を行なう(10ページ左欄最下段および中央
欄第1行〜第2行)。前記の比例制御弁装置では、公知
のサーボ弁と異なり実際値の電子帰還回路を必要としな
いことが利点とみなされる(18ページ右欄第3段およ
び第4段)。
他方電子帰還回路が設けられている比例方向制御弁も公
知である(「流体」、 197仏王7月、総べージ第1
2図およびその説明)、しかしこの弁の比例特性は比例
電磁石では確保されず、半ブリッジ回路にあるノズル−
そらせ板増幅器によるパイロット制御装置を持っている
電子帰還回路の駆動は、空間的に弁とは別体の電子調整
増幅器を介して行なわれ、この増幅器の入力信号および
主制御スプールの位置測定装置の帰還信号を処理する。
比例制御電磁石で動作する弁装置では、比例制御電磁石
のィンダクタンスおよび綾極子質量が弁の動特性に不利
な影響を及ぼす(36ページ中央欄)、この理由からプ
ラスチック射出成形機の制御には、比較的高価であるに
もかかわらずサーボ弁が使用される(「プラスチック」
1973年5月、31〜32ページ、ドイツ連邦共和国
特許出願公開第23鼠55計号明細書、ドイツ民主共和
国特許第41655号および第10210計号明細書、
英国特許第1411113号明細書)。これから出発し
て本発明の基礎になっている別の課題は、最初にあげた
種類の制御装置を改良して、動作結果の質を向上するた
めに、非常にわずかな構造費で射出サイクルの個々の動
作段階の目標値への精確な適合を行ない、特に比例制御
弁の不可避な製造公差も補償できるようにすることであ
る。
この課題は本発明によれば特許請求の範囲第2項にあげ
た特徴によって解決される。
弁、比例制御電磁石、および調整回路と行程検知器を含
む戻し装置の同軸配置により、非常にこじんまりした比
例制御弁装置の構造費用が低減され、同時に動作精度も
高まる。
なぜならば調整回路にある比例制御電磁石の行程は、こ
の比例制御電磁石に直接フランジ結合される戻し装置で
検知されるので、この理由からも製造公差の不利な影響
が限定されるからである。射出成形機の制御装置から来
る入力信号は、小さい電流強さの電圧信号であり、した
がって比例制御電磁石による比例制御弁の直接操作を可
能にするためには、調整回路において増幅せねばならな
い。
この調整回路、すなわち調整器および入力信号を増幅す
る出力トランジスタは戻し装置に一体化されているので
、もはや通常のように比例制御装置とは空間的に別体で
はない。それにより比例制御弁は配線ないこ組込みある
いは接続可能である。したがって顧客が比例制御弁の取
換える場合、直線性の個別偏差を除去するため新しい比
例制御弁を既存の調整増幅器に合わせて校正することは
もはや必要でない。このような校正は製造業者の方で行
なうことができる。比較的長い制御管路における伸びは
、次のようにすることによってさらに費用を低減して確
実に回避される。
すなわち比例圧力制御弁、比例流量制御弁、絞りを持つ
制御戻り管路、戻し装置、および前記制御弁を互いに接
続しかつ流体圧回路と接続する管路が、剛性制御集合体
にまとめられ、この制御集合体が、弾性素子により成形
機台脚の壁に振動可能に支持された調整ポンプと共に、
1つの構造単位を形成している。図面に示された実施例
について、本発明を説明する。
第1図および第2図からわかるように、構造単位12,
41を形成する制御装置は、弾性素子17を介して、4
つの保持柱14により片持ち支持されている。
保持柱14は、駆動電動機11の接続フランジー1′の
心出し用心出しフランジ13に固定的に接続されている
。構造単位12,41と駆動電動機11からなる全集合
体は、射出成形機の台脚の壁10に振動可能に取付けら
れている。フランジ13,11′は、少なくとも1つの
弾性板を介して壁10に締付けられている(ドイツ連邦
共和国特許出願公開第2201078号明細書)。電動
機11のトルクは、継手16および駆動軸15を介して
ポンプ12へ伝達される。電動機11′は成形機台脚の
外部にある。調整ポンプ12およびこのポンプ上にある
制御集合体41は、台脚の油容器28内において油面よ
り上に設けられ、フィル夕29を備えかつ管路30を介
して調整ポンプ12に結合された吸込み接続管片38は
〜油の中へ投入している。第3図からわかるように、調
整ポンプ12として役立つラジアルプランジヤポンプま
たはアキシアルプランジヤポンプまたはべ−ンポンプは
、比例流量制御弁20,20′により制御可能である。
比例流量制御弁20,20′は、負荷に至る管略26中
にある。制御戻り管路33,34は負荷管路26から分
岐して、負荷管路26における流量および圧力の目標値
への精確な適合に役立つほかに、調整ポンプ12の摩擦
損失および漏れ損失の補償に役立つ。制御戻り管路33
,34中には調節可能な制御絞り39が挿入され、たと
えば90〆調整ポンプを持つ中程度の大きさの射出成形
機では、制御絞りの円形断面は1.0肌の直径に設定す
ることができる。制御戻り管路33,34の容器28へ
通ずる分岐管路35,37中には比例圧力制御弁19,
19′が設けられ、この制御弁により調整ポンプ12が
その都度の目標圧力へ制御可能である。絞り39を持つ
制御戻り管路33,34、従って圧力制御弁も、調整ポ
ンプ12の偏心率を決定する調整機構31に直接作用す
る。比例制御弁20,19の制御電磁石20′,19′
は、比例制御弁20,20′,19,19′の目標値か
らずれた設定を目標値へ戻すことのできる調整回路中に
ある。
行程検知器43,44は、調整回路と並んで、差込みプ
ラグ24を介して亀流を供給される戻し装置21,22
の構成部分である。これにより、最高の等級には属さな
い比例制御弁の不可避な製作公差も補償される。
戻し装置21,22は、第1図および第2図からわかる
ように、比例制御弁19,20の制御電磁石19′およ
び20′へ、同軸的に接続されている。
制御絞り39および圧力制限弁32を含む制御集合体4
1の中間部分42は、比例制御弁19,2川こより挟ま
れている。比例圧力制御弁19,19′、比例流量制御
弁20,20′、絞り3夕9を持つ制御戻り管路33,
34、圧力制限弁32、戻し装置21,22、および前
記の両制御弁を互いに接続しかつ圧油回路と接続する管
路26,33,34,35,36,4川ま、調整ポンプ
12と共に1つの構造単位を形成する剛性制御0集合体
41にまとめられている。前記の管路は、一部が制御集
合体41のハウジングブロックにある穴により、残りが
剛性管路により形成されている。管路37,40は、油
容器28と圧力制限弁32とを接続する。実験の結果、
たとえば流体圧回路のラジアルプランジヤポンブをかな
り小さい出力の駆動電動機で駆動できることによって、
比例制御弁19,19′,20,20′の実際値を目標
値へ電気的に戻すことと関連して、制御絞り39を持つ
制御戻り管路33,34により、比例制御弁を使用して
射出成形機の流体圧回路のプログラミングを補充すると
、エネルギー消費がさらに著しく低減されることがわか
った。他方このエネルギー消費のこの低減は冷却系の負
荷を軽減し〜制御装置がポンプと共に1つの構造単位に
まとめられていることにより、構造費用を最少にするこ
とができる。このようにまとめることにより、特に制御
装置自体の制御ブロックにある穴によっても形成されて
いる完全に剛性な接続管路が得られる。
管路の伸びによる制御結果への悪影響は除去される。調
整ポンプの弾性懸架によって生ずる振動は、制御装置の
一緒に振動する制御機構の動作に不利な影響を及ぼすこ
とがない。結局制御装置は、再現可能な動作結果の質お
よび量を向上せしめる。なぜならば「射出サイクルの各
動作段階における目標値は、電気入力信号に応じて、従
来より精確に維持することができるからである。この場
合所望の動作結果に相当する成果のみが選ばれる限り、
特殊の場合において、それぞれの動作サイクルがどれ位
の動作段階を持っているかは問題とならず、その際射出
圧力は成形型内の圧力により調整し、成形型の型締め圧
力は、小さし、吐出容量の別個の型締めポンプにより生
ずることができる。それぞれの動作段階における流体圧
系の個々の流体圧シリンダへの圧力および流量に応じた
供給、たとえば成形型の閉鎖、射出シリソダの押付け、
合成物質材料の射出、再圧縮、コアの引抜き、射出成形
品の突出し等のためのシリンダへの圧油供給が、大した
むだ時間なしに行なわれる。工具および(あるいは)材
料の交換の際、通常のように新しいパラメータを電子制
御装置に短時間で設定できるか、あるいは新しいデータ
恒体を挿入でき、本発明による付加的な制御機構に関し
て特別な設定を必要としないようにすることによって、
制御装置が可視的になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による制御装置の側面図、第2図はこの
制御装置の平面図、第3図は制御装置の流体圧回路の概
略接続図である。 11……駆動電動機、12…・・・調整ポンプ、19・
・…・比例圧力制御弁、19′,20′・・・・・・制
御電磁石、20・・・・・・比例流量制御弁、21,2
2…・・・戻し装置、26・・・…負荷管路、33,3
4…・・・制御戻り管路、39……制御絞り。 Fig.I Fig.2 Fi9.3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 その都度の動作段階に対し電気入力信号により制御
    可能な比例流量制御弁および比例圧力制御弁を使用して
    、射出成形機の動作サイクルの個々の動作段階の異なる
    所要流量または圧力に調整ポンプの出力流量−圧力を適
    合させることにより、合成物質を加工する射出成形機の
    流体圧回路を制御する装置において、比例流量制御弁2
    0,20′の後で負荷管路26から分岐して制御絞り3
    9を持つ制御戻り管路33,34が調整ポンプ12の調
    整機構31に接続され、比例圧力制御弁19,19′が
    、油容器28に通ずる制御戻り管路33,34の分岐回
    路35,37中に設けられていることを特徴とする、射
    出成形機の流体圧回路の制御装置。 2 比例制御弁20,20′,19,19′の比例制御
    電磁石20′19′が、対応する比例制御弁の目標値か
    らずれた設定を目標値へ戻すことができる調整回路(戻
    し装置22または21)中にあり、対応する戻し装置2
    2または21が比例制御電磁石19′または20′に同
    軸的に接続されていることを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項に記載の制御装置。 3 比例圧力制御弁19,19′、比例流量制御弁20
    ,20′、絞り39を持つ制御戻り管路33,34、場
    合によっては戻し装置21,22、および前記の両制御
    弁を互いに接続しかつ流体圧回路と接続する管路26,
    33,36,40が、剛性制御集合体41にまとめられ
    、この制御集合体41が成形機台脚の壁10に振動可能
    に支持された調整ポンプ12と共に、1つの構造単位を
    形成していることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    に記載の制御装置。 4 管路26,33−36,40の少なくとも一部が、
    制御集合体41のハウジングブロツクにある穴により形
    成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第3項
    に記載の制御装置。 5 制御集合体41が成形機台脚の油容器内に設けられ
    た調整ポンプ12上に載っており、制御絞り39および
    圧力制御弁32を含む制御集合体の中間部分42が、比
    例制御弁19,19′または20,20′により両側を
    挟まれていることを特徴とする、特許請求の範囲第3項
    あるいは第4項に記載の制御装置。
JP51075022A 1975-06-28 1976-06-25 射出成形機の流体圧回路の制御装置 Expired JPS601170B2 (ja)

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DE (1) DE2528963C2 (ja)
FR (1) FR2317084A1 (ja)
GB (1) GB1548016A (ja)
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