JPS6154917A - 射出成形機の射出力制御方法 - 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） 本発明は特に液状Ｊ、’＝Ｉ脂や低分子成形材料を低圧
射出によって成形を行う場合に好適な射出成形機の射出
力制御方法に関する。

（従来の技術） 一般に射出プランジャを結合したラムを油圧シリンダに
進退自在に内挿し当該油圧シリンダに接続した油圧回路
によって射出プランジャを前進させて射出を行う射出成
形機においては、ラムヘッドにより油圧シリンダを前油
室と後油室に区画し、油圧回路から後油室に圧油を供給
してラムを前進させている。

従来、この種の射出成形機に於いては前油室を開放状態
とし後油室に供給される圧油のみによって射出力を発生
させていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、斯かる従来の射出成形機によって液状シリコ
ンゴム等の流動性のきわめて高い成形材料を成形する場
合には流動性故にその成形が困難となる問題がある。つ
まり、このような液状樹脂を成形する場合、後油室の油
圧は数ｋｇ　／　ｃ＋（程度の比較的低圧を要求される
が、これは通常の油圧制御弁における適正使用範囲から
外れてしまい、射出圧力の正’Ｇ（ｆ、且つ安定な制御
を行うことができなくなる。

なお、油圧シリンダの径を小径にする等の技術的手法元
考えられるが、反面通常の成形材料（粒状体等）の成形
が不可能となり、また射出プランジャとの結合が困難と
なってしまい採用できない。

そこで、本発明は斯かる問題点を解消するもので、比較
的低油圧、低射出力での成形を要求される液状樹脂等の
流動性のきわめて高い成形材料であっても安定で正確な
射出制御を行い、しかも簡易安価に実施できるとともに
、さらにこのような成形材料と粒状体等の通常の成形材
料を容易に切換えて成形を行うことができる射出成形機
の射出力制御方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は射出
成形機の射出力制御方法に係り、特に第１図（射出成形
機の側面断面図）の如く射出プランジャ２を結合したラ
ム３を油圧シリンダ４に少な（とも進退自在に内挿して
油圧シリンダ４内を前油室Ｓｔ’と後油室ＳＲに区画し
、当該油圧シリンダ４に接続した油圧回路５から後油室
ＳＲに圧油を供給することによってラム３を前進させて
射出を行う射出成形機１に適用し、前記前油室Ｓｔ’に
接続した圧力制御弁６によって前油室ＳＦからの流出油
圧を制御し、前記後油室ＳＲに流入する圧油がラム３に
作用する力と核力に基づいて前油室Ｓｆ’から流出する
圧油がラム３に作用する力の差を射出力として用いるよ
うにした。

（実施例） 以下には本発明に係る好適な実施例について図面を参照
して詳述する。

図面は本発明を適用できるインラインスクリュ一式射出
成形機の側面断面図である。

なお、実施例においてはインラインスクリュ一式射出成
形機を例示するが、プランジャ式射出成形機等の同効機
についても同様に適用される。

先ず、本発明方法を適用できるインラインスクリュ一式
射出成形機の構成について説明する。

符号１で示した成形機は前部にスクリュー（射出プラン
ジャ２を兼用する）１０を内装する射出シリンダ１１を
備える。射出シリンダ１１の前端には成形材料である液
状樹脂を噴出させるノズル１２を備えるとともに、後上
部には液状樹脂を射出シリンダ１１内へ導入する材料供
給部１３を備える。材料供給部１３ばシリンダ１１内に
臨む供給口１４、この供給口１４に接続される２系統の
逆止弁１５，１６、この逆止弁１５．１６に接続される
開閉手段１７．１８、この各開閉手段１７゜１８に接続
される材料供給路１９．２０を備える。

一方、射出シリンダ１１の後端は油圧シリンダ４に結合
するとともに、スクリュー１０の後端は当該油圧シリン
ダ４の前面に貫通して内挿したラム（ピストン）３の前
端に結合する。油圧シリンダ４内はラム３の特にラムヘ
ッド３ａによって前油室Ｓｌ？と後油室ＳＲに区画され
る。

なお、ラム３の後端には油圧シリンダ４の後面に貫通し
たオイルモータ２１の軸をスプライン結合するとともに
、ラム３の前部外周には回動自在な検出ドグ２２を設け
、この検出ドグ２２は外部へ延出する。他方検出ドグ２
２の移動１１ｉ１を跳上には検出ドグ２２に対向して複
数の位置検出手段２３゜２４．２５．２６を配設する。

検出ドグ２２はスクリューｌＯの前後動に追従して前後
移動するもので各検出手段２３〜２６は検出ドグ２２、
つまりスクリュー１０の位置を検出する。

また、オイルモータ２１．油圧シリンダ４の前油室ＳＦ
及び後油室ＳＲには油圧回路５を接続する。油圧回路は
油圧源３０、切変弁３１．３２゜３３、リリーフ弁３４
．チェック弁３５．３６からなり、さらに本発明に従っ
て圧力制御弁６を備える。これら油圧源３０及び各弁は
図示のように接続される。

なお、射出成形機１の前方にはノズル１２に結合した金
型４０を示す。この金型４０において、４１は可動型、
４２は固定型、４３はキャビティ、４４はゲート、４５
はランナを夫々示す。

次に、斯かる構成からなる射出成形機１について本発明
に係る射出力制御方法を適用した射出工程を含む全体的
動作を説明する。

図面は射出工程終了後の状態を示している。なお、切換
弁に付した符号ａ、ｂは各切換ポジションを示し、特に
切換弁３１．３３の図示の位置はニュートラルポジショ
ンを示す。今、油圧回路５の切換弁３１をｂへ、また切
換弁３２をａへ夫々切換えると油圧源３０の圧油はオイ
ルモータ２１に供給されスクリューｌＯは回転を開始す
る。この場合開閉手段１７．１８は開いており、液状樹
脂は供給部１３を介して射出シリンダ１１内に導入され
る。導入された液状樹脂はスクリュー１゜によって前側
へ混練移送され、スクリュー１ｏの前方へ蓄積されてい
く。そして当該蓄積によってスクリュー１０は後退し、
さらにラム３も後退するため油圧シリンダ４の後油室Ｓ
Ｒが縮小する。

このときチェック弁３５は切変弁３２からのパイロット
圧力によって開いているため後油室ＳＲ内の油は切換弁
３１を介してリリーフ弁３４によって圧力調節されつつ
タンクに開放される。

このようにしてスクリュー１ｏが後退し、検出ドグ２２
が計量終了点の位置よりも所定間隔前方の位置に配設し
た位置検出手段２４に達すると同手段２４は・これを検
出し、前記開閉手段１７．１８を閉じ、射出シリンダ１
１内への材料供給を停止する。そしてスクリュー１０が
さらに後退して検出ドグ２２が計量終了点である位置検
出手段２５の位置に達すると同手段２５はこれを検出し
切換弁３１及び３２を図示の位置に切り換えスクリュー
１０の回転を停止せしめる。以上で計量工程を終了する
。

計量工程が終了すると先に充填した金型４０内の成形品
を取り出して再型締めし、次の射出工程に移行する。

射出工程は、先ず切換弁３３をｂに、また切換弁３１を
ａ側に切換えて油圧源３０の圧油を後油室Ｓｌ？に供給
する。この際、チェック弁３６は閉じ、前油室ＳＦの油
は圧力制御弁６によってその設定圧力以上になったとき
のみ前油室ＳＦの油をタンクに流出する。なお、流出時
における前油室ＳＦは圧力制御弁６の設定圧力に保持さ
れている。

この圧力制御弁６は図示ではリリーフ弁を使用したがシ
ーケンス弁等の圧力を制御できる他の同機能をもつバル
ブ機構を用いることができる。

また、前油室ＳＦは切換弁３３及びチェック弁３６によ
って油圧源３０とは遮断されており、その圧力が上昇す
るのは後油室ＳＲに圧油が供給されラム３に前進方向の
力が作用したとぎであり、ラム３を後退する作用は何ら
生じない。

このようにして後油室ＳＲの圧力が上昇して前油室ＳＦ
の圧力が上昇し、圧力制御弁６の設定圧力を越えるとラ
ム３は前進し、スクリュー１ｏを前進させる。そして、
スクリュー１０の前方に計量蓄積した成形材料（液状樹
脂）を金型４ｏのキャビティ４３内に射出充填する射出
工程を行う。

次に、射出時におけるラム３の前進方向の力である射出
力についてらさに具体的に説明する。射出力（ラムの有
効前進力）をＦｋｇとすれば、Ｆ＝ｒ；’ｎ−Ｆｐ ここでＦＲ＝ＭＲ−ｐＨ ＦＦ　　＝ＭＰ　　−ＰＩ” ＭＦ：１ｉｉ３油室側におけるラム３の有効受圧面積（
ｃｕｔ） ＭＲ：後油室側におけるラム３の有効受圧面積（ｃｄ） ＰＦ　：圧力制御弁の設定に基づく前油室の油圧（ｋｇ
／ｃ＋ｄ） ＰＲ：後油室の供給油圧（ｋｇ　／　ｃｎ！　）ＦＦ　
：前油室の油圧がラムに作用する力（ｋｇ　） ＦＲ：後油室の油圧がラムに作用する力（ｋｇ　） 今、上式ニオイテ、ＭＲを１００ｃ＋ｄＳＭＦを５０ｃ
己（ＭＲ：ＭＦは通常１．５　：　１〜３：工程度であ
る）とし、ＰＦを１００ｋｇ／ｃ己として計算するとＦ
Ｆは５０００ｋｇとなる。したがって、このＦＦ値にバ
ランスする後油室ＳＲ側のＰＲはＦＦ　／ＭＦとなるの
で５０　ｋｇ　／　ｃｔとなる。このことは後油室ＳＲ
に供給される油圧が５０　ｋｇ　／　ｃｒ＆まではラム
３を有効に前進させるための射出力とはなり得ないこと
を意味する。

他方、”後油室ＳＲの油圧をさらに上昇させて例えば５
５ｋｇ／ｃｎｌに設定した場合を想定する。この場合Ｆ
Ｒは５５００ｋｇとなる。−万ＦＦは前述のとおり５０
００ｋｇであるからラム３のを効前進力、つまり射出力
は５００ｋｇとなる。

ところで、従来方法の如く前／［１３室ＳＦを開放状態
、つまりＰＩ’を零とし、後油室ＳＲの供給油圧によっ
てのみ上記５００ｋｇの射出力を発生させようとすると
ｐＨば５　ｋｇ　／　ｃｎｌとなり、一般的な油圧制御
弁６の適正使用範囲から外れ不安定となり正確な制御を
行うことができなくなる。

よって、射出時の樹脂圧は上述した射出力ＦＦをスクリ
ュー１０の断面積で除したものでありスクリュー１０の
直径を一般的な３　、６　ａｍ　、（つまり断面積は約
ＩＱｃｎｌ）とすると、ＦＦを前述の如き５００ｋｇと
した場合には射出時樹脂圧は５０　ｋｇ　／　ｃｎｌの
低圧を得ることができる。ところが、前油室ＳＦの油圧
を零とした従来方法の場合にはＦＦは５！５００ｋｇで
射出時樹脂圧は５５０　ｋｇ　／　ｃｎｌである。つま
り、本発明方法に従えば低圧射出力を油圧制御弁６の適
正使用範囲内で良好に得ることができる。

なお、粒状物等の通常の成形材料を成形する場合には材
料供給部１３の上端にホッパを設ければよい。また、各
油室ＳＦ、ＳＲの油圧は任意に設定することができる。

さらにまた、本発明はこの実施例に限定されるものでは
な（、発明の楕神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し
得るのは勿論のことである。

（発明の効果） このように、本発明に係る射出成形機の射出力制御方法
によれば、射出プランジャを前進させる油圧シリンダの
前油室に接続した圧力制御弁によって前油室からの流出
油圧を制御し、油圧シリンダの後油室へ流入する圧油が
ラムに作用する力と核力に基づいて前油室から流出する
圧油がラムに作用する力の差を射出力として用いるよう
にしたため、次の如き著効を得る。

第１に、従来方法では得に（い低射出力を安定且つ正確
に得ることができるため液状樹脂等の流動性のきわめて
高い成形材料の成形を良好に行うことができる。

第２に、簡易安価な構成で、しかも射出力の大きさは低
圧から高圧まで容易に変更することができるため、流動
性の高い成形材料だけではな（粒状体等の通常の成形材
料も容易に切換えて成形することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を適用でき。るインラインスクリュ一
式射出成形機の側面断面図である。 ■・・・インラインスクリュ一式射出成形機。 ２・・・射出プランジャ、　　３・・・ラム、　　４・
・・油圧シリンダ、　　５・・・油圧回路、　　６・・
・圧力制御弁、　　ＳＦ　　・・・前油室、　　ＳＲ・
・・後油室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、射出プランジャを結合したラムを油圧シリンダに少
   なくとも進退自在に内挿して油圧シリンダ内を前油室と
   後油室に区画し、当該油圧シリンダに接続した油圧回路
   から後油室に圧油を供給することによってラムを前進さ
   せて射出を行う射出成形機において、前記前油室に接続
   した圧力制御弁によって前油室からの流出油圧を制御し
   、前記後油室へ流入する圧油がラムに作用する力と該力
   に基づいて前油室から流出する圧油がラムに作用する力
   の差を射出力として用いることを特徴とする射出成形機
   の射出力制御方法。