JPS6233121Y2

JPS6233121Y2 -

Info

Publication number: JPS6233121Y2
Application number: JP1979143249U
Authority: JP
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1987-08-25
Also published as: JPS5661320U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は各種の熱可塑性樹脂を射出成形する射
出成形機における射出油圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、溶融されたペレツト原料が700〜2000
Kg／cm²の高い射出圧力で金型内に射出され、型絞
装置で金型を締付けて加圧成形する射出成形機に
おいては、射出シリンダの射出速度制御、射出後
の押付圧力制御、計量背圧制御、及び射出シリン
ダの強制後退等を行うための射出油圧制御装置を
必要とする。このための油圧回路として、従来第
１図に示すものが知られている。第１図におい
て、符号１は射出シリンダであり、該射出シリン
ダの前進速度は速度検出器２によつて検出され、
又上記射出シリンダ１のヘツド側の圧力は圧力検
出器３によつて検出される。該圧力検出器と上記
速度検出器２の各出力信号は切換スイツチ４によ
り選択されて演算増幅器５に入力され、又該演算
増幅器へは基準信号設定器６の出力信号も入力さ
れる。７はサーボ弁であり、上記演算増幅器５の
出力信号によつて制御され、該サーボ弁により上
記射出シリンダ１のヘツド側の圧力が制御され
る、このサーボ弁７はサーボ弁中立ポジシヨン８
と、サーボ弁射出ポジシヨン９と、サーボ弁圧抜
ポジシヨン１０とを有する。１１は電磁切換弁で
あり、上記射出シリンダ１のロツド側の圧力を制
御するものであり、強制後退ポジシヨン１２と、
圧抜ポジシヨン１３とを有する。１４は油圧ポン
プであり、上記サーボ弁７及び電磁切換弁１１に
接続されている。１５はリリーフ弁であり、又１
６，１７はタンクを示すものである。

上記第１図の油圧回路では、通常のサーボ弁７
を三方弁として用い、射出速度制御、射出後の押
付圧力制御、及び計量背圧制御を行う。この間射
出シリンダ１のロツド側は電磁切換弁１１によつ
てタンク１７に連通している。又、強制後退はサ
ーボ弁７の切換により射出シリンダ１のヘツド側
をタンク１６に連通させ、電磁切換弁１１の動作
によつて行う。

上記した従来の油圧回路では、２個の弁７，１
１を用いるのでマニホールドが大きくなり、油圧
回路がコンパクトにならず、コストも高くなると
いう欠点があつた。

〔考案が解決すべき問題点〕

本考案は上記の欠点を除去し、単一の弁を用い
て射出シリンダの制御を充分に行うことができる
射出成形機の射出油圧制御装置を提供するもので
ある。

〔問題点の解決手段〕

本考案によれば、前述の問題点を解決するため
に、射出シリンダと、該射出シリンダの前進速度
を検出する速度検出器と、上記射出シリンダのヘ
ツド側の圧力を検出する圧力検出器と、基準値を
設定する設定器と、該設定器からの出力信号と切
換えスイツチにより選択された上記速度検出器と
圧力検出器とのいずれかからの出力信号とが入力
される演算増幅器と、該演算増幅器の出力信号に
よつて比例制御される単一の可変絞り制御弁と、
該制御弁のＡポートと上記射出シリンダのロツド
側とを結ぶ通路と、上記制御弁のＢポートと上記
射出シリンダのヘツド側とを結ぶ通路と、上記制
御弁のＴポートに接続されたタンクと、上記制御
弁のＰポートに接続された圧油供給源とを備えた
射出油圧制御装置が提供され、この場合、前記単
一の可変絞り制御弁は、次ぎの(a)〜(e)の５ポジシ
ヨン、即ち、 (a) Ｐポートが閉じられ、Ａポート及びＢポート
がＴポートに接続される中立ポジシヨン、 (b) Ｐポートが閉じられ、ＡポートがＴポートに
接続され、かつＢポートが第１の可変絞りを介
してＴポートに接続される背圧制御ポジシヨ
ン、 (c) ＰポートとＢポートとが第２の可変絞りを介
して接続され、ＡポートがＴポートに接続さ
れ、かつＢポートが第３の可変絞りを介してＴ
ポートに接続される押付圧力制御ポジシヨン、 (d) Ｐポートが前記第２の可変絞りを介してＢポ
ートに接続され、ＡポートがＴポートに接続さ
れる射出速度制御ポジシヨン、 (e) Ｐポートが第４の可変絞りを介してＡポート
に接続され、ＢポートがＴポートに接続される
強制後退ポジシヨン、を有すると共に、上記(a)(b)(c)(d)(e)の各ポジシヨン
において第１〜第４の可変絞りがそれぞれ前記演
算増幅器から与えられる電気制御入力信号の大き
さに比例した可変絞り動作を行うものである。

〔作用〕

本考案の射出油圧制御装置においては、前記の
通りの(a)〜(e)の５ポジシヨンを有する比例電磁絞
り制御弁を一台用い、シリンダへの供給圧のフイ
ードバツク制御系とシリンダ速度のフイードバツ
ク系とを組み、これらの系をスイツチで選択する
ようにしたから、射出速度制御、射出後の押付圧
力制御、及び計量背圧制御が単一の制御弁による
電気的フイードバツク制御によつて行えるととも
に、強制後退までもが同じ一つの制御弁の一機能
で可能となるものである。

〔実施例〕

以下に、本考案を第２図について詳細に説明す
る。第２図において、第１図と同一符号のものは
同効のものを示す。１８は可変絞り制御弁であ
り、前記演算増幅器５の出力信号によつて比例電
磁制御される。この制御弁１８のＡポートと前記
射出シリンダ１のロツド側とは管路１９によつて
連通され、又Ｂポートと上記射出シリンダ１のヘ
ツド側とは管路２０によつて連通されている。上
記制御弁１８のＰポートは油圧ポンプ１４に接続
され、Ｔポートはタンク１６に接続されている。
上記制御弁１８は次の(a)〜(e)の５ポジシヨンを有
する。

(a) Ｐポートが閉じられ、Ａポート及びＢポート
がＴポートに接続される中立ポジシヨン２１。

(b) Ｐポートが閉じられ、ＡポートがＴポートに
接続され、かつＢポートが第１の可変絞りを介
してＴポートに接続される背圧制御ポジシヨン
２２。

(c) ＰポートとＢポートとが第２の可変絞りを介
して接続され、ＡポートがＴポートに接続さ
れ、かつＢポートが第３の可変絞りを介してＴ
ポートに接続される押付圧力制御ポジシヨン２
３。

(d) Ｐポートが前記第２の可変絞りを介してＢポ
ートに接続され、ＡポートがＴポートに接続さ
れる射出速度制御ポジシヨン２４。

(e) Ｐポートが第４の可変絞りを介してＡポート
に接続され、ＢポートがＴポートに接続される
強制後退ポジシヨン２５。

次に、第２図の回路の動作を説明する。上記設
定器６から射出速度制御の信号が演算増幅器５に
供給されると、制御弁１８には演算増幅器５の入
力に比例した入力電流（又は電圧）が供給され、
制御弁１８は中立ポジシヨン２１から射出速度制
御ポジシヨン２４の方に上記電流（又は電圧）に
比例して開き、油圧ポンプ１４からの油が射出シ
リンダ１のヘツド側へ流入し、シリンダ１を前進
させる。この時の速度は速度検出器２により検出
され、切換スイツチ４を通つて設定器６からの信
号と逆相で演算増幅器５にフイードバツクされ
る。従つて射出シリンダ１の速度は負荷条件の変
化にかかわらず設定器６からの信号に見合つた速
度で制御される。

射出により図示されていない金型に樹脂が充満
され、射出シリンダ１が前進できなくなるのと同
時に切換スイツチ４は圧力検出器３からの信号を
演算増幅器５に送る方向に切換り、設定器６から
射出後の押付圧力制御の信号が演算増幅器５に与
えられ、制御弁１８のポジシヨン２３が有する圧
力ゲイン特性によつて押付圧力を制御する。

上記金型内の溶融樹脂が硬化すると、射出シリ
ンダ１は次の射出サイクルのために図示されてい
ない加熱シリンダに樹脂（粉体）をチヤージしな
ければならない。このチヤージにより射出シリン
ダ１は後退する方向に力を受けるが、樹脂を加熱
シリンダに均一にチヤージするために、後退する
射出シリンダ１に背圧をかける。計量背圧制御の
信号が設定器６から演算増幅器５に与えられる
と、制御弁１８はポジシヨン２２となり、設定信
号に見合つた背圧力となるように開度が制御され
る。

射出シリンダ１の位置が計量背圧工程の終了し
た状態である場合、溶融樹脂がノズル先端から洩
れるドルーリング現象が起るので、射出シリンダ
１を強制的に若干後退させ、加熱シリンダ内の溶
融樹脂圧力を下げなければならない。強制後退の
信号が設定器６から演算増幅器５に与えられる
と、それに連動して演算増幅器５に入るフイード
バツク信号は切られ、制御弁１８はポジシヨン２
５となり、射出シリンダ１を後退させる。

所定位置まで上記のように後退させ、設定器６
の信号を零にすれば、強制弁１８への信号も零に
なり、該制御弁は中立位置に戻り、射出シリンダ
の１サイクルが終了する。

次に、上記制御弁１８の具体的な一実施例を第
３図及び第４図について詳細に説明する。第３図
において２６はスリーブであり、該スリーブの円
筒穴２７にはスプール２８が摺動自在に挿入され
ている。このスプール２８のＸ−Ｘ線矢視におけ
る断面が第４図に示されている。

第３図Ａは前記の中立ポジシヨン２１を示すも
のであり、Ｐポートに連通するグルーブ２９はス
プール２８のランドにより閉じ（ブロツク）られ
ている。又Ｔポートに連通するグルーブ３０はス
プール２８の連通孔３１，３２，３３によつてグ
ルーブ３４と通じている。更にＢポートに連通す
るグルーブ３５は絞り効果をもつ小孔３６を介
し、連通孔３３，３１によつてＴポートに連通す
るグルーブ３０に通じている。グルーブ３０とＡ
ポートに連通するグルーブ３７とはスプール２８
の小径部によつて流量の抵抗なく連通している。

第３図Ｂは、射出シリンダ１が後退するときに
背圧をかける前記のポジシヨン２２にスプール２
８の移動した状態を示すものであり、スリーブ２
６とスプール２８との端面図で示されている。第
３図ＢではＢポートに連通するグルーブ３５とＴ
ポートに最終的に連通するグルーブ３４との間の
絞り（第１の可変絞り）を図示の寸法Ｅによつて
達成し、スプール２８が図の右に変位すれば背圧
は下り、左に変位すれば背圧は上昇する。

第３図Ｃは、射出後の押付圧力制御に用いる前
記のポジシヨン２３を示すものであり、射出シリ
ンダ１はほとんど動かないのでＢポートへの油の
流れはほとんどない。従つて図示のアンダーラツ
プ状態でＰポートに一定の供給圧力をかけ、Ｂポ
ートに連通するグルーブ３５の圧力を計測すれば
第５図のようになり、アンダーラツプＦ（第２の
可変絞り）が大きく開き、寸法Ｇ（第３の可変絞
り）が閉じれば圧力が上昇し、逆の場合には圧力
が下がる。この圧力ゲイン特性によつて押付圧力
が制御される。

第３図Ｄは前記射出速度のポジシヨン２４を示
すものであり、ＰポートとＢポートとの開き（第
２の可変絞り）は図示した寸法Ｈによつて制御さ
れる。

第３図Ｅは強制後退用の前記したポジシヨン２
５を示すものであり、スプール２８は前記の中立
ポジシヨン２１よりも左に変位して図示の開きＫ
（第４の可変絞り）の寸法により開度が制御され
る。

上記制御弁１８のＰポートに一定の供給圧力を
かけ、前記の中立ポジシヨン２１から両極端の前
記ポジシヨン２４，２５までを静的に変位させ、
Ｐ→Ｂ→Ａ→Ｔ、及びＰ→Ａ→Ｂ→Ｔとなる接続
で入力電流（又は電圧）と流量の関係を計測すれ
ば第６図のようになる。

尚、第３図及び第４図において、符号３８，３
９は上記スプール２８に設けられたスロツトル溝
を示すものである。

第３図及び第４図について説明した制御弁１８
は他にも変形例が考えられ、例えばグルーブ３０
と３４をスプール２８の孔３３で連通させるので
はなく、シリンダ（ボデイ）２６に連通孔を設け
ても実施でき、更にＢポートに連通するグルーブ
３５を２箇所に設けてもよい。

上記スプール２８の位置決め方法については説
明していないが、ノズルフラツパや、ジエツトパ
イプを用いたサーボ方式でもよく、又親子型のサ
ーボ弁としてもよい。更にソレノイドを用いた比
例弁でも可能であり、要するに電流（又は電圧）
によつて比例的にスプール２８の位置決めができ
る弁であれば本考案を適用することができる。

〔考案の効果〕

本考案は叙上のようであり、射出速度制御、射
出後の押付圧力制御、計量背圧制御及び強制後退
よりなる射出シリンダ制御の１サイクルを単一の
制御弁でなし得、従来のように強制後退のための
電磁切換弁を必要としないので、油圧回路が簡略
化され、弁取付のマニホルドが小型でコンパクト
になり、その結果としてコストを低減し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す油圧回路図、第２図は本
考案の基本的構成を示す油圧回路図、第３図は制
御弁に関する一実施例の動作を示す半裁縦断面
図、第４図は第３図のＸ−Ｘ線矢視断面図、第５
図は本考案に用いる制御弁の有効ストローク範囲
での特性図であり、負荷流量を零としたときの入
力電流（又は電圧）と負荷圧力の関係を表わす。
第６図は本考案に用いる制御弁の特性図であり、
圧力降下一定時の入力電流（又は電圧）と流量の
関係を表わすものである。１……射出シリンダ、２……速度検出器、３…
…圧力検出器、４……切換スイツチ、５……演算
増幅器、６……設定器、１４……油圧ポンプ、１
６……タンク、１８……制御弁、１９，２０……
管路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】射出シリンダと、該射出シリンダの前進速度を
検出する速度検出器と、上記射出シリンダのヘツ
ド側の圧力を検出する圧力検出器と、基準値を設
定する設定器と、該設定器からの出力信号と切換
スイツチにより選択された上記速度検出器と圧力
検出器とのいずれかからの出力信号とが入力され
る演算増幅器と、該演算増幅器の出力信号によつ
て比例制御される単一の可変絞り制御弁と、該制
御弁のＡポートと上記射出シリンダのロツド側と
を結ぶ通路と、上記制御弁のＢポートと上記射出
シリンダのヘツド側とを結ぶ通路と、上記制御弁
のＴポートに接続されたタンクと、上記制御弁の
Ｐポートに接続された圧油供給源とを備え、前記
単一の可変絞り制御弁は次の(a)〜(e)の５ポジシヨ
ン、即ち、 (a) Ｐポートが閉じられ、Ａポート及びＢポート
がＴポートに接続される中立ポジシヨン、 (b) Ｐポートが閉じられ、ＡポートがＴポートに
接続され、かつＢポートが第１の可変絞りを介
してＴポートに接続される背圧制御ポジシヨ
ン、 (c) ＰポートとＢポートとが第２の可変絞りを介
して接続され、ＡポートがＴポートに接続さ
れ、かつＢポートが第３の可変絞りを介してＴ
ポートに接続される押付圧力制御ポジシヨン、 (d) Ｐポートが前記第２の可変絞りを介してＢポ
ートに接続され、ＡポートがＴポートに接続さ
れる射出速度制御ポジシヨン、 (e) Ｐポートが第４の可変絞りを介してＡポート
に接続され、ＢポートがＴポートに接続される
強制後退ポジシヨン、を有すると共に、上記(a)(b)(c)(d)(e)の各ポジシヨン
において第１〜第４の可変絞りがそれぞれ前記演
算増幅器から与えられる電気制御入力信号の大き
さに比例した可変絞り動作を行うものであること
を特徴とする射出成形機の射出油圧制御装置。