JPS6210815B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は合成樹脂を材料とする射出成形機の
射出を制御する方法に関するものである。

インラインスクリユタイプの射出成形機では、
ノズルを金型にタツチしたまま或はバルブにより
閉塞した状態でスクリユを回転すると、溶融した
材料が射出シリンダの前部にたくわえられるに従
い、その材料圧でスクリユは後退する。一般に上
記行程を材料の計量または可塑化と称しており、
後退するスクリユによりリミツトスイツチが作動
し、そのスクリユが回転を停止したときに計量ま
たは可塑化は完了したものとしている。したがつ
て、材料の蓄積量はリミツトスイツチの位置を変
えることにより任意に定めることができる。

計量が完了し、更に金型が閉じると射出行程開
始の信号が発信され、上記スクリユが前進移動し
て材料の射出が行われる。また射出行程における
圧力、スピード等の制御は、計量完了後のスクリ
ユ停止位置を基準点とし、スクリユの移動量或は
位置を検出して行つている。

この従来の方法では、射出時に生ずる材料の逆
流については何の考慮も払われておらず、したが
つて、折角計量した材料を不足なく金型に射出す
るには問題があつた。なぜならば、逆流を防止す
るための弁体の有無に関係なく、シリンダ前部の
材料の一部は、スクリユの前進に伴い後方に逆流
し、その逆流量に等しい分だけ材料の射出が行わ
れないからである。一般に逆止弁を備えたものに
あつては、材料の逆流は極く僅かで射出に際して
大きな影響を与えるものではないと考えられてい
るが、スクリユの前進により閉弁する間に逆止弁
とスクリユとの間から逆流する材料は時として射
出に大きな影響を与える場合があり、しかもその
逆流量は射出ごとに区々で一定性を欠くため、逆
流量を考慮しての計量はきわめて困難なことであ
る。

また逆流防止弁があると成形上、不都合が生じ
がちな材料、例えば、硬質塩化ビニール樹脂、ガ
ラス繊維入樹脂等の複合材料、熱硬化性樹脂など
を成形する射出シリンダにおける射出行程開始時
のスクリユ先端から材料投入口に到る間のスクリ
ユリード内の材料密度分布は、スクリユ先端が一
番密で、材料投入口に向つて徐々に粗くなる傾向
にあり、かつまた毎回同一状態にすることはきわ
めて困難とされている。したがつて、射出時に
は、スクリユ前部の材料圧とスクリユリード内の
材料圧とが等しくなるまで材料はスクリユリード
に沿つて逆流する。この結果射出量及び圧力が逆
止弁を有する場合よりも大巾に減少し、射出に大
きな影響を与えることになる。

この発明は計量完了後に、スクリユを前進して
シリンダ前部の蓄積された材料に一次的に所要圧
力を加え、そこに生じた逆流がもはや射出に何等
の影響を与えぬ位置にスクリユが達したとき、そ
の位置を検出して射出行程の基準点とし、以後射
出スピード、射出圧力等を段階的に制御して、上
記従来の逆流による欠点を除去するとともに、金
型への材料の充填を更に確実なものとする新たな
方法とその装置を提供しようとするものである。

この発明におけるスクリユ位置の検出は、タイ
マーを用いて行う。タイマーは安価であるととも
に取扱も簡便であるばかりではなく、材料の逆流
が射出に影響を及ぼさない状態になるまでには一
定の時間がかかるからであり、その時間を正確に
計時するようにしておけば、タイムアツプにより
常に正確にスクリユ位置が検出され、射出行程の
制御の基準点とすることができるからである。

またこの発明における所要圧力とは、逆止弁を
有するものにあつてはその逆止弁が閉じる圧力
を、また逆止弁のない場合には射出行程時に大巾
に材料が逆流しない程度のスクリユリード内密度
となるような圧力を云う。

したがつてこの発明を応用し得る射出装置は、
上記せるように逆止弁を有するものに限定されな
い。また逆止弁を備えてはいるが、ノズル閉鎖弁
のない射出装置に応用する場合には、上記逆止弁
を閉ざす行程を、型閉じ状態にある金型内の成形
品が冷却固化し、かつノズルタツチされていると
きに行い、シリンダ中の圧力を逆止弁が開かない
ように徐々に低くしてほとんど作用しない圧力状
態となすことにより同様な結果が得られる。

更にこの発明を図示の例により詳説する。

第１図に示す実施例はスクリユを電気的に制御
する場合であつて、１は射出用のシリンダ、２は
スクリユで後部は油圧シリンダ３の射出ラム４と
連結している。５はスクリユ２の移動量制御装置
で、射出ラム４と共に移動すべく取付けたスケー
ルａと接するヘツドｂを備えた検出部５１と、移
動量検出変換装置５２、設定装置５３、比較装置
５４の各装置を電気的に接続したものからなる。

上記スケールａは、磁性体に或る一定波長で正
弦波を記録して格子状となした磁化パターンを磁
気目盛として配したものからなり、ヘツドｂは上
記磁気目盛を検出して正弦波出力を発生させる。

移動量変換検出装置５２は、検出部５１からの
電気的信号を受けて移動量に比例したパルス信号
を発生する。

比較装置５４は、移動量変換検出装置５２の出
力と設定装置５３との信号を比較し、設定値に達
したとき出力信号を出す。

設定装置５３は、目標移動量の設定を行うため
の装置で、設定信号を発生させる。

次に逆止弁６及びノズル口閉鎖弁７を備えた射
出成形機を例として行程を順に説明する。

まずノズル口閉鎖弁７をもつてノズル口を閉
じ、次にスクリユを回転させる。スクリユがシリ
ンダ１の前部にたくわえられる材料圧により第２
図の位置に後退して計量が完了したならば、材料
圧により逆止弁６が移動して確実に閉ざす所要の
圧力を、油圧シリンダ３に圧油を供給してスクリ
ユ２に与え前進移動させる。この前進移動に同時
してタイマーにより設定時間の計時を開始する。
スクリユ２の前進に伴つて材料に圧力が一次的に
加えられ、その材料圧により逆止弁６がスクリユ
ヘツド側より後方へ移動し、確実に材料通路を遮
断するのに必要な時間、即ち設定時間が経過し
て、タイマーがタイムアツプしたとき（第３図に
示す位置）、移動量変換検出装置５２に計測開始
の信号を与えてそれを作動させ、スクリユ基準位
置のセツトをする。

次に型締装置側から発信される射出信号によ
り、ノズル口の閉鎖弁７を開くと同時に、待期し
ていたスクリユ２が油圧により射出行程に入り、
シリンダ１の内圧は射出圧力に切換えられてスク
リユ２は前進して行く。スクリユ２の前進移動に
伴い、その移動量に比例した電気信号が移動量検
出変換装置５２に発生する。そしてその電気信号
と所望の設定信号とを比較装置５４により比較
し、そこに一致が認められた時、比較装置５４か
ら射出圧力を二次圧力に切換えるための出力信号
が出る。

上記スクリユの前進によつて予め定めた量の材
料の射出が完了すると、ノズル口は閉鎖し、スク
リユ２は回転して再度計量を始め、上記基準点よ
り更に後方へと後退して計量を終え、次の射出行
程へと移行する。

第４図に示す実施例は機械的手段による場合で
ある。しかして、１０は射出ラム４に連絡させた
油圧作動のロツク装置で、スクリユ移動距離を決
めるためのスケールと一体の支持杆１１に、可動
自在に復帰ばね１２を作用させて横架した検知ロ
ツド１３を挟持または離すプランジヤ１０ａを備
え、また検知ロツド１３にはスケールに移動自在
に取付けたリミツトスイツチ１４の作動子１５が
設けてある。

上記装置では、計量完了後、前記実施例の場合
と同様に、タイマーにより計時を開始してスクリ
ユ２を前進させ、タイマーがタイムアツプする
と、ロツク装置１０に圧油が送られて検知ロツド
１３が挟持される。この挟持位置を前記基準点と
して、スクリユは射出行程に入り、検知ロツド１
３と一体の作動子１５がリミツトスイツチ１４を
押圧作動したとき、射出圧力を二次圧力に切換え
るか、または射出圧力を遮断する等の制御が行わ
れる。そして射出行程が完了するとロツク装置１
０の圧油は除かれ、検知ロツド１３は解放される
やいなや復帰ばね１２によつて元の位置に戻り、
次の射出に備える。

なおロツク装置は電磁石を用いたものでもよ
く、検知ロツドの復帰にはエアまたは油圧シリン
ダを利用することができる。

この発明は上述のように、計量完了後に、タイ
マーにより計時を開始すると同時に、該タイマー
が設定時間によりタイムアツプするまでスクリユ
を前進移動して、シリンダ前部の蓄積された材料
に所要圧力を一次的に加え、タイムアツプ後のス
クリユ位置から射出行程を開始するとともに、そ
のスクリユ位置を射出行程における制御の基準点
とし、射出行程における射出スピード、射出圧力
等を電気的或は機械的手段を用いて段階的に制御
可能となしたものであるから下記のごとき効果を
有する。

逆止弁を有するものにあつては、材料圧によ
り逆止弁が閉じる時間、また逆止弁がないもの
では射出時に材料が大巾に逆流しない程度のス
クリユリード内密度となる時間を予め設定し、
その時間をタイマーにより計時してから射出行
程に入るので、射出時の逆流が従来の方法に比
べ大巾に小さく、射出量が安定化するので成形
状態のよい成形品が得られる。

タイマーによる時間の設定は容易であり、射
出行程に達するまでの時間も常に一定であるか
ら、射出成形ごとに開始点や基準点が変動する
ようなことがなく、設定条件下にて成形を行う
ことができる。

シリンダ前部に蓄積されれた材料が、一定の
圧力下における容量を基準として射出制御され
るので、従来の方法にくらべて計量はそれ程精
度を要求せず、また可塑化時のスクリユ背圧力
の変動によつて蓄積された材料の量が多少変化
したとしても特に問題とならない。

射出行程中に射出スピード、射出圧力をスク
リユ位置に従つて何段階かに変化させて制御を
行ない、フローマーク、ウエルドライン等の防
止をさせる方法に、この発明のスクリユ位置を
基準点として制御させればより一層の効果が期
待でき、また逆止弁の有無に関係なくこの発明
を利用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の射出制御方法を説明するため
のもので、第１図は電気的制御装置を備えた射出
装置の略示断面図、第２図は計量完了時のスクリ
ユ位置を示すシリンダ前部の断面図、第３図はス
クリユが基準点に位置した際のシリンダ前部の断
面図、第４図は機械的制御装置の略示図である。 １……シリンダ、２……スクリユ、５……移動
量制御装置、６……逆止弁、７……ノズル口閉鎖
弁、５１……検出部、５２……移動量検出変換装
置、５３……設定装置、５４……比較装置、ａ…
…スケール、ｂ……ヘツド、１０……ロツク装
置、１１……支持杆、１２……復帰ばね、１３…
…検知ロツド、１４……リミツトスイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 計量完了後に、タイマーにより計時を開始す
   ると同時に、該タイマーが設定時間によりタイム
   アツプするまでスクリユを前進移動して、シリン
   ダ前部の蓄積された材料に所要圧力を一次的に加
   え、タイムアツプ後のスクリユ位置から射出行程
   を開始するとともに、そのスクリユ位置を射出行
   程における制御の基準点とすることを特徴とする
   射出成形機の射出制御方法。