JPS63135226A - 熱可塑性合成樹脂の射出成形方法 - 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］ 本発明は前に用いた他の射出成形機について最適な噴射
速度特性関係の各指標値が既にその成形機を用いて求め
られ、知られているような型の中に、スライド可能なス
クリューの備えられた射出成形機から、この射出成形機
への上記既に得られている各最適指標値の換算適用のも
とに、射出して成形する方法に関する。

［従来の技術］ 射出成形機のフレキシブルな運転はその型（Ｗｅｒｇｚ
ｅｕｇ）　　の頻繁な交換を必要とするけれども別なロ
ットのもの対しては前の、好ましい各指標値、中でも最
適の噴射速度特性関係が既に求められているその同じ射
出成形機を常に使用できるとは限らない。一般にはその
用いられるべき多数の射出成形機からそれぞれの場合に
好都合な一つの成形機が選ばれる。さて、その予め与え
られた型がもう一つの射出成形機で用いられる場合には
５通常その射出成形過程は同じ型部分の特性を得るため
に改めて最適化しなければならず、と言うのはそれら型
部分の諸特性は中でも型充填過程、後押し正大過程、材
料温度等によフて影響を受けるからである。最初の射出
成形機について最適化された型充填過程から或る特定化
されたスクリューの前駆運転速度特性関係が得られた。

次にその同じ型を他の射出成形機で使用した場合にはこ
れに対してその同じ型についての最適化された型充填過
程に導くような等価の噴射速度特性関係を求めなければ
ならない。

型充填過程の終了とともに後押し正大過程が導入される
。噴射から後押し正大過程への切り換えはストローク、
時間又は圧力に依存して行なうことができる。この切り
換えの実施がどのような量に対して非依存性になるかと
言うことには無関係に、その型に関連する噴射時間又は
型充填時間は常に真正な物理的照合量である。

スクリュー道に沿っての噴射速度を制御装置に入力する
こと及び場合によりそれをグラフ的に表示することは従
来技術に属する。この制御は時間に依存して行なわれる
ので、ストロークの前駆運転における速度−ストローク
関係は常に何等本質的な労作なく速度一時間関係として
表わし且つ処理することができる。

西ドイツ特許第３５２４３１０　　号によってスクリュ
ーストローク一時間曲線をその型についての噴射時間と
ともに記録してその進行した道程単位数を基準に従い求
めることによってもう一つの機械についての最適値への
換算を可能にすることが知られている。しかしながらこ
れに記述されている方法は比較的回りくどくて過度に高
い制御労作を必要とする。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って本発明は、第１の射出成形機の上で、予め与えら
れた型について求められた最適の各指標値から第２の射
出成形機でその型を使用するための対応する最適の各指
標値を迅速、簡単且つ自動化された態様で見出すと言う
課題より出発する。

［問題点を解決するための手段］ 上述の課題は本発明によれば、 イ）上記第１の射出成形機（Ａ）について既に知られて
いる最適噴射速度特性関係〔Ｖａ＝ｆ（ｔ）〕を手動で
、及び／又はデータキャリヤを介して今度使用する第２
の射出成形機（Ｂ）の制御装置へ入力すること、 口）上記射出成形機（Ｂ）を或る許容し得る任意の噴射
速度特性関係（Ｖｂ）で運転し、その際与えられる噴射
時間（ｔＥｂ）　　を上記噴射速度特性関係の乗算的な
変化によって第１の射出成形機（Ａ）のそれに合致（Ｌ
ＥＡ　＝　ｔａｂ）させること、ハ）平均積分噴射速度
特性関係の商として合致係数 にν”　　（Ｖｂ）／　（ＶＡ） を作り出すこと、及び 二）第２の射出成形機（Ｂ）の制御装置の中でその充填
されるべき型に対する最適噴射速度特性関係（Ｖａ（ｔ
）〕を換算式　Ｖａ（ｔ）　＝　Ｋｖ−ＶＡ（ｔ）から
作り出してＶａ（ｔ）　　からのもう一つの換算により
該当する噴射ストローク特性関係（Ｖｅ（Ｓ）〕を求め
ること によって解決される。

その最適化された噴射−速度特性関係Ｖ、　（ｔ）を迅
速に求めることができるばかりでなく、実際上自動化さ
れた態様で得ることができると言うことが有利であると
示されている。その噴射時間が何等かの理由から変化し
た場合にはその全体的噴射速度特性関係はただ一つの補
正係数によって、最適の噴射時間が再び得られるまで乗
算的に容易に変化させることができる。これによってそ
の型の設けられた射出成形機の準備時間を短くすること
が達成されるばかりでなく、その見出された各最適値も
たとえ種々の妨害量が現われ、及び／又は種々の運転指
標量の変化が認めつるようになったとしても容易に且つ
僅かな労作で維持される。

本発明の好都合且つ有利な幾つかの実施態様は特許請求
の範囲の各従属請求項に挙げである。

［実施例］ 以下に本発明を１実施例について添付の図面の参照のも
とに更に詳細に説明する。

この明細書においては或る特定の型を既に或る射出成形
機（Ａ）の上で運転し、そしてその際この射出成形機に
２いて特性的な各最適指標値、中でも噴射速度特性関係
並びに噴射時間が求められていると言うことより出発す
る。更にまた、この型は次に別な、異なった諸特性を有
する射出成形機（Ｂ）の上に取り付けられることとする
。この最適の指標値を別に求めることは比較的煩雑であ
って時間がかかることが示されているので、上記射出成
形機（Ａ）について求められた値から出発するのがよい
。このためには以下に記述するように行なうのが有利で
あることが実証されている。

先ず最初射出成形機（Ａ）を用いて求めた最適噴射速度
特性関係ＶＡ（ｔ）　　を射出成形機（Ｂ）の制御装置
に入力する。この速度特性関係の入力は手動的に行なう
ことができるけれども、データキャリヤを介してこれが
予め与えられるならば単純化される。

同時にこの型はまた射出成形機（Ｂ）の任意の噴射速度
特性関係を用いて充填され、そしてここでこの特性関係
に合致する噴射時間１−Ｉ：ｂ　　が求められる。この
任意の噴射速度特性関係においてはこれがその機械及び
型に許容できて何等の危険が生じないということだけに
注意すればよい。しかしながら或る一定の速度特性関係
を用いた場合に特に簡単な諸関係が与えられる。その用
いた特性関係を乗算的に変化させることによってこれは
射出成形機（Ａ）の運転に際して噴射時間し。Ａ　とし
て求められていたと同じ噴射時間ｔｇａ　　に達するま
で変化させられる。或る一定の噴射速度特性関係を用い
て運転した場合には、その乗算的な変化はその得られた
各噴射時間の比り、：ｂ／ｌ。Ａ　として与えられ、従
って特に別の近似段階は不必要である。

次にそれら両方の噴射特性関係、すなわち射出成形機（
Ａ）の最適噴射特性関係及び射出成形機（Ｂ）の今度用
いた最適噴射特性関係からそれぞれの平均積分噴射速度
■＾及びＶＢを求める。前述の予め与えられた噴射速度
特性関係の場合にこれは既に射出成形機（Ａ）の中でそ
の制御装置によって行なわれていてもよい。射出成形機
（Ｂ）においてその型を導入充填する場合には、既に或
る一定の速度特性関係を用いて運転した場合に上述の速
度を求めるのが容易になる。

これら両方の平均積分噴射速度ｖＡとＶ、とから次に速
度−合致係数Ｋ、 にＶ　＝Ｖｂ／ＶＡ を求めることができる。

次いで射出成形機（Ｂ）についての最適噴射速度特性関
係がＶａ　（ｔ）　＝Ｋｖ　−ＶＡ　（ｔ）’の関係式
によって容易に計算することができる。その機械の制御
装置へ伝達するためにはもう一度ＶＢ（ｔ）　　からｖ
Ｂ（Ｓ）への換算値を求めるのが好都合である。これに
よりその機械の制御装置によって僅かな支援により実施
することのできる比較的少ない作業過程で速度−合致係
数が得られ、これを用いて今度使用する射出成形機につ
いての最初の最適噴射速度特性関係が算出され、そして
同様にして種々の障害的な影響が現われた場合にもその
噴射時間をこの速度−合致係数の容易な変化によって一
定に保つことが容易に可能である。

第１図には射出成形機（Ａ）で求められた噴射速度特性
関係１とともに射出成形機（Ｂ）の求めようとするそれ
２も示されている。両方の場合に線３及び４は平均積分
噴射速度ｖＡ及びｖＦ、を示し、そわらの商が速度−合
致係数Ｋｖを与える。

次に曲線２の噴射速度特性関係ＶＢ（ｔ）　　にこの合
致係数Ｋ、を乗算するならば曲１ｉＡ２が曲線１へ移行
し、そして機械（Ｂ）についての所望の噴射速度特性関
係が見出される。

しかしながら実際においては或る一つの製造ラインにお
いて或る射出サイクル内で求められた噴射時間ｔｇｂ　
　の予め与えられた噴射時間ｔＥａ　　からの偏差が現
われる場合がある。その原因は用いた材料の特性の違い
、若干異なった温度、圧力、又はその他のパラメータで
あり得る。ここで制御装置を備えるのが好都合であり、
これが例えばその噴射速度特性関係のほんの僅かな変化
によりその値１の範囲内にある係数によって予め与えら
れた特定の値に調節する。これに対しては後押し圧入期
間決定の場合と同様に噴射時間又は型充填過程の始点と
終点とを一義的に決定することが重要である。基本的に
はこれには幾つかの方式が可能である。

そのような可能性の第１のものは、実際に全ての制御さ
れている射出成形機が１個のストローク／時間信号発信
器を備え、くれによってその型充ｆｔ過程のストローク
／時間曲線を表わすことができるようにすることより出
発する。このような曲線の一つが第２図に例示的に示さ
れている。その曲線の区間５は型充填過程開始までのス
クリューの一定ポジションを示す。型に充填するために
スクリューを軸方向へスライドさせ、それによって型充
填時間の始点り、と終点１．との間に下降する曲線区間
６が与えられる。型の充填の後にスクリューはもはや先
へスライドされないか、またはこれは、漏洩損失によっ
て定められてその後押し圧入期間の間中実際上二定の高
さに保たれる曲線部分７が後続するように僅かに先へ進
められる。

この場合に横座標ｔ１並びにし「はその曲線の傾斜が比
較的に自然的に変化するということによって特徴付けら
れ、現在ｔ、に属している点においてそれは負の値であ
り、　［ｆの時点においてそれは零へ向って進む。それ
によってそのストローク／時間信号発信器より送り出さ
れた各信号から、そのストロークの時間による導関数を
求めることができ、そしてこの導関数を監視することに
よって或る予め与えられた負の閾値から下へ超過したと
きに型充填過程の開始時点ｔ、が、そしてもう一つの負
の閾値から上へ超過したときに型充填期間の終点１１が
与えられる。例えば漏洩過程又は圧縮性に基づいて僅か
な傾斜が既に現われる場合かあるので、型の本来の充填
過程が開始される財に或るあまり低過ぎない負の閾値か
ら下へ超えること、及び引き続いて或る閾値から上へ超
過することが推奨される。第２図にこれらの傾斜の各限
界値が見易さのために過度に大きく選んでそれら各時点
ｔ、及びｔｆにおける図示の曲線への接線８及び９とし
て示しである。

しかしながらまた、噴射期間の始点と終点とを正確に決
定するための他の幾つかの可能性も存在する。すなわち
例えば噴射に際して現われる圧力を或る圧力信号発信器
によって監視することができ、その際この信号発信器は
射出装置の液圧シリンダに接続されていることができて
その駆動圧力を測定するものであるか、またはこれはノ
ズルヘッドに接続されまたはその中に収容されていてそ
こに現われる圧力を記録するものであることができ、或
はまたこれは型の注入口の近く又はその型自身の中に設
けられていてその型内部空間又は型注入導溝内に現われ
る圧力を捕捉するものであフてもよい。第３図に射出装
置の液圧シリダに接続された圧力信号発信器の測定結果
を曲線１０による後押し圧力とともに図式的に示してあ
り、一方ノズルヘッドに設けられた圧力信号発信器は曲
線１１に対応する圧力状態を与えることができ、そして
型の注入口の近傍に設けられたものは曲線１２のように
求めることができる。

実際に現われる種々の状態を曲線１０と組合わせて説明
する。型の充填を開始する前に実際上無圧力の状態の曲
線区間１３が存在する。噴射の開始に際して先ず圧力の
絶対値は区間１４において著しく且つ大きな傾斜で上昇
して区間１５において型充填の或る定常状態が現われる
まで上昇し、この区間１５においてはなお僅かに上昇す
る圧力しか示さない。型の充填が完全に終了したときに
もう一度、先ず最初一定の曲線区間Ｉ７で示される比較
的高い後押し圧力までへの急傾斜した強い圧力上昇が曲
線区間１６に現われ、上記比較的高い後押し圧力に後続
して、予め与えられた冷却の後に零点への漸近的な圧力
低下部分１８が現われる。

この場合に噴射期間ｔＥＢ　　の始点１．とその終点ｔ
ｆとを予め与えられた圧力水準の超過によフて確認する
と言う可能性が与えられる。第１の比較的低い圧力閾値
を超過したときにその始点が、そして或る本質的により
高い圧力閾値に達したときにその噴射期間の終点が示さ
れる。しかしながらまた、この場合にもその制御装置の
マイクロコンピュータ中に圧力の時間による導関数を作
り出して第１の傾斜閾値の最初の超過を始点ｔ、の基準
として評価するという可能性も存在する。終点し、の基
準としては第２の傾斜閾値を超えることと比較的高い或
る圧力水準を超えることとの組合わせを用いるか、又は
或る傾斜極小を通過した後の第２の傾斜閾値の超過が利
用される。

この方法に従って行なわれた各時間の測定値はその差額
として噴射過程の時間長さｔＥｂ　　を、また従って型
充填時間を与える。なお、時点１．は後押し圧入の始点
を与える。

噴射時間は先ず最初射出成形機（Ａ）によって或る予め
与えられた値として受は取られ、そして既に述べたよう
にその成形機（Ａ）の最適の噴射速度特性関係が合致係
数に９によって射出成形機（Ｂ）に同じ噴射時間を与え
るように合致させられる。しかしながら前駆運転期間に
おいてのみならずその運転の間においてもその噴射時間
の始点と終点とが、また従って噴射時間の長さが継続的
に監視される。対応的な制御によってこの噴射時間は一
定に保たれる。すなわち或る射出サイクルにおいて或る
長過ぎる噴射時間が測定された場合にはそれに続くサイ
クルに対してはその噴射速度特性関係は乗算的に僅かに
上昇され、それによってその現われた時間差は次のサイ
クルにおいて除かれるようにする。同様にして速過ぎる
型充填の場合には次のサイクルのための噴射速度特性関
係が僅かに乗算的に低下されてそれによりこの場合にも
その現われた差額が補償され、そして以降のサイクルに
おいてはその予め与えられている噴射時間が確保される
ようにする。これによって最初移して求められた各関係
指標値が長い運転期間にわたって確保され、そしてその
都度最適の射出成彫物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つの、時間についての噴射速度特性関係の曲
線を示し、第２図はスクリューのストロークに依存する
充填過程の経過の曲線を示し、第３図は型を充填する際
に現われる圧力の経過曲線を図式的に示す。 ３．４・・・平均積分噴射速度 ｔ５・・・充填の始点　　１．・・・充填の終点８．９
・・・接線

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）前に用いた射出成形機で得られ、この成形機につ
   いての最適の噴射速度特性関係の各指標値が既に知られ
   ている型の中に、或るスライド可能なスクリューの備え
   られた射出成形機から、この成形機への上記既に得られ
   ている各最適指標値の換算適用のもとに、射出して成形
   する方法において、 イ）上記前に用いた射出成形機（Ａ）について既に知ら
   れている最適噴射速度特性関係〔Ｖ＿ａ＝ｆ（ｔ）〕を
   手動で、及び／又はデータキャリアを介して今度使用す
   る射出成形機（Ｂ）の制御装置へ入力すること、 ロ）上記射出成形機（Ｂ）を或る許容し得る任意の噴射
   速度特性関係（Ｖ＿ｂ）で運転し、その際与えられる噴
   射時間（ｔ＿Ｅ＿ｂ）を上記噴射速度特性関係の乗算的
   な変化によって第一の射出成形機（Ａ）のそれに合致（
   ｔ＿Ｅ＿Ａ＝ｔ＿Ｅ＿ｂ）させること、 ハ）平均積分噴射速度特性関係の商として合致係数 Ｋ＿Ｖ＝（＠Ｖ＠＿ｂ）／（＠Ｖ＠＿Ａ） を作り出すこと、及び ニ）射出成形機（Ｂ）の制御装置中でその充填されるべ
   き型に対する最適噴射速度特性関係〔Ｖ＿Ｂ（ｔ）〕を
   換算式Ｖ＿Ｂ（ｔ）＝Ｋ＿Ｖ・Ｖ＿Ａ（ｔ）から作り出
   し、そして更にＶ＿Ｂ（ｔ）からのもう一つの換算によ
   り該当する噴射ストローク特性関係〔Ｖ＿Ｂ（ｓ）〕を
   求めること を特徴とする、上記方法。
2. （２）運転の間に噴射時間（ｔ＿Ｅ＿ｂ）を測定して予
   め与えられている固定値（ｔ＿Ｅ＿ｂ＝ｔ＿Ｅ＿Ａ〕に
   対して調節し、その際前記の求めた噴射速度特性関係〔
   Ｖ＿Ｂ（ｔ）〕を、中でも乗算的に補正する、特許請求
   の範囲第１項記載の方法。
3. （３）噴射時間（ｔ＿Ｅ＿ｂ）の始点（ｔ＿ｓ）と終点
   （ｔ＿ｆ）とをその射出成形機のストローク／時間信号
   発信器によって求め、その際スクリューのストロークの
   時間による導関数（ｄｓ／ｄｔ）を作り出し、そしてそ
   の第１の極限値（−ａ＿１）の最初の超過を噴射時間（
   ｔ＿Ｅ＿ｂ）の始点（ｔ＿ｓ）と、またその第２の極限
   値（−ａ＿２）の最初の超過を終点（ｔ＿ｆ）と評価す
   る、特許請求の範囲第１又は第２項に従う方法。
4. （４）噴射時間（ｔ＿Ｅ＿ｂ）の始点（ｔ＿ｓ）と終点
   （ｔ＿ｆ）とを合成樹脂の通過する圧力信号発信器によ
   って検出し、その際第１の予め与えられている圧力閾値
   （Ｐ＿１）の最初の超過を噴射時間（ｔ＿Ｅ＿ｂ）の始
   点（ｔ＿ｓ）と、また第２の高い方の圧力閾値（Ｐ＿２
   ）の最初の超過を終点（ｔ＿ｆ）と評価する、特許請求
   の範囲第１又は第２項に従う方法。
5. （５）噴射時間（ｔ＿Ｅ＿ｂ）の始点（ｔ＿ｓ）と終点
   （ｔ＿ｆ）とを圧力信号発信器によって検出し、それに
   より圧力の時間による導関数（ｄｐ／ｄｔ）を求め、そ
   の際第１閾値への到達により噴射過程の始点（ｔ＿ｓ）
   が、そしてより高い第２閾値の超過によって終点（ｔ＿
   ｆ）が与えられる、特許請求の範囲第１又は第２項に従
   う方法。
6. （６）スクリューのストロークを決定する液圧シリンダ
   に設けられた圧力発信器を利用する、特許請求の範囲第
   ５項に従う方法。
7. （７）工具中に設けられている圧力発信器を利用する、
   特許請求の範囲第５項に従う方法。