JPS6399921A - 射出成形機のシリンダ油圧回路 - 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） 本発明は射出成形機の往復動型シリンダを駆動する油圧
回路の改良に関する。

（従来の技術） プラスチックの射出成形は加熱熔融したプラスチック材
料を射出シリンダの圧力により金型の中へ射出して成形
するものであり、開閉（金型）、射出、保圧、計量の４
つの工程を１サイクルとして連続的に行なわれる。開閉
とは型締シリンダにより金型から固化したプラスチック
を取り出して、次の材料の受は入れ準備をする工程であ
り、射出工程では熔融した材料が射出シリンダの圧力に
よりこの金型の中へ射出される。保圧工程においては射
出されたプラスチックが加圧されながら冷却固化する。

また、計量工程ではスクリューの回転により加熱筒にホ
ッパー内のプラスチック材料を導き入れる。この際、可
塑化したプラスチックの圧力により射出シリンダが後退
するが、後退速度を制限するため射出シリンダに背圧を
作用させる。

また、射出及び保圧工程では油圧ポンプを駆動して射出
シリンダに連続して油圧を作用させる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、射出工程では材料射出のため射出シリンダに
商圧油を大量に導入する必要があり、油圧ポンプを駆動
する電動機はこの負荷に耐える容量のものでなければな
らない、一方、保圧工程では金型内に充填されたプラス
チック材料の加圧状態を維持するため、電動機は加圧ト
ルクを連続的にかける必要があり、熱的耐久性の高いも
のが要求される。これらの対策として、アキュムレータ
と逆止弁を回路中に介装して加圧保持をアキュムレータ
の蓄圧力によって行うようにしたものがある。この場合
には計量工程でシリングの後退速度を制限するのに必要
な背圧を確保するために、アキュムレータとタンクとの
間に計量工程時にのみ開く圧力制御弁を設ける必要があ
る。しかし、この圧力制御弁はシリングの後退速度をコ
ントロールするものであり、構造が複雑で高価になると
いう問題があった。

本発明は、上記問題点を解決し、往復動型シリンダを効
率良く駆動で於る油圧回路を提供することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、金型内部にプラスチック材料を射出して成形
する射出成形機に用いられる往復動型シリンダの油圧回
路において、油圧ポンプの吐出回路を往復動型シリンダ
の一方の油室と接続し、この吐出回路にアキュムレータ
を介装するととも１こ、前記シリングの往動時に圧油の
逆流を阻止し、かつシリングの復動時に逆流を許容する
弁装置を介装している。

（作用） シリングの往動工程では油圧ポンプがシリングに圧油を
供給すると同時にアキュムレータに蓄圧する。シリング
の保圧工程では弁装置によりアキュムレータに蓄えられ
た圧力が油圧ポンプ側へ逃げるのを阻止してシリングの
加圧状態を維持する。

シリングの復動工程では弁装置により油圧ポンプに圧油
が逆流し、逆流油により駆動されるポンプの抵抗によっ
て背圧を発生する。

（実施例） 第１図及び第２図に本発明のｔｌＳ１実施例を示す。

第１図において、１は射出シリング、２は油圧ポンプ、
３は油圧ポンプ２を駆動する電動機である。油圧ポンプ
２の吐出口Ｐ１は射出シリング１のプランジャＩＡを射
出側に駆動する油室Ｐ２に接続され、この回路上にツレ
／イドに駆動される常開の７−リーク弁４とアキュムレ
ータ５とを直列に介装する。また、プランジャＩＡをは
さんで油室Ｐ２と反対側に設けた油室Ｐ３を油圧ポンプ
２の吸込口Ｐ、に接続する。油圧ポンプ２の吐出口Ｐ、
と吸込口Ｐ、は逆転可能であり、また油圧ポンプ２はド
レーンボー）ＰＳを介してアキュムレータ６に接続され
る。そして、このアキュムレータ６を逆止弁７を介して
吐出口Ｐ、とノーリーク弁４の間に接続し、また逆止弁
８を介して吸込口Ｐ、と油室Ｐ、との間に接続する。さ
らに−窓以上の圧力下において吸込口Ｐ、からアキ、ム
レ−タロ方向へ作動油を流通させるリリーフ弁９をこの
逆止弁８と並列して設ける１以上の構成はユニット化さ
れる。そして、油圧ポンプ２を駆動する１！勤磯３及び
ノーリーク弁４はユニット外のコントローラ１０により
制御される。

なお、射出シリング１は図示されないスクリュー、加熱
筒、ホッパーを前方（図中右方向）に備え、ホッパーか
ら供給された材料を加熱筒で熔融した後に、加熱筒の先
端のノズルから金型内に射出する。

次に第２図を参照しながら作用を説明する。

開閉工程においては油圧ポンプ２は駆動されず、／−リ
ーク弁４はＯＦＦ状態で開いている。射出工程に至ると
油圧ポンプ２が作動して射出シリング１の油室Ｐ２に高
圧の作動油が送り込まれ、同時にアキュムレータ５に蓄
圧する。油室Ｐ２に送り込まれた作動油はプランジャＩ
Ａを射出側（図中右側）へ押し出し、これにより加熱筒
内の熔融しかプラスチック材料を金型の中に射出する。

このプランジャＩＡの変位に伴って油室Ｐ、の作動油が
油圧ポンプ２の吸込口Ｐ４に流入する。射出後の保圧工
程においてはコントローラ１０°を通じてノーリーク弁
４がＯＮに切り換えられて閉じ、射出シリング１はアキ
ュムレータ５に蓄圧された圧力によりプランジャＩＡを
射出側へ抑圧保持する。この時、油室ｐＪＩへの圧油の
リークにより油圧が少しずつ低下するため、ある時点に
おいてコントローラ１０を介して電動ｆｉ３が作動し、
油圧ポンプ２を駆動すると同時に７−リーク弁４を開い
てアキュムレータ５に再び蓄圧する。アキエムレータ５
が十分に蓄圧されたところでノーリーク弁４を閉じ、電
動機３の運転を止める。この蓄圧作業は保圧工程中のア
キエムレータ５の圧力低下に応じて随時性なわれるため
、プランツヤＩＡを押圧する油室Ｐ２の圧力は常に一定
以上に保たれ、電動機３の運転も短時間で良く継続運転
の必要はない。次に、計量工程に移ると７−リーク弁４
が開き、油室Ｐ２とアキュムレータ５の圧力により作動
油は油圧ポンプ２を回転させながら逆流していく。この
時、図示されないスクリューの回転によりプラスチック
材料を加熱箇に供給して可塑化する。可塑化したプラス
チック材料の圧力ｆによりシリング１が後退するが、こ
の背圧として油室Ｐ２内に前記油圧ポンプ２の抵抗によ
る圧力が立ち、シリング１はゆっくりと押し戻される。

そのため、アキュムレータ５内の圧力が第２図のように
僅かに上昇し、油圧ポンプ２の吐出口Ｐ。

から吸込口Ｐ、へと作動油が逆流する。これにより、油
圧回路は最初の開閉工程の状態に戻り、次のサイクルが
繰り返される。

また、試運転等の目的でプラスチック材料を供給せずに
射出シリング１を駆動する場合には、計量工程において
外力「が作用しないため、油室Ｐ２の圧力を解放した後
に油室Ｐ、の・圧力でプランジャＩＡを後退させる必要
がある。この時、一定以上の圧力で開くリリーフ弁９は
アキュムレータ６に油室ｐ、ｌの圧力が逃げるのを防止
してプランジャＩＡの後退を助ける一方、油室Ｐ、に高
圧が作用した時にはリリーフ弁９が閏いてプランツヤＩ
Ａの急激な後退を防止すると共に、アキュムレータ６に
蓄圧する。なお、アキュムレータ６は閉回路であるこの
油圧回路において内部リークや温度変化等に伴う油量の
変化を補う働きをする。

ｔｌＳ３図及び第４図は本発明の第２実施例であり、ｆ
ＪＳ１図の破線に囲まれた部分の構成を第３図のように
変え、アキュムレータ５の手前の７−リーク弁４の代わ
りにパイロット付逆止弁１１を設けている。この逆止弁
１１は通常は油圧ポンプ２から射出シリング１方向への
抽油のみを許容し、計量工程において逆方向の抽油を許
容するように構成されている。また、第５図及び第６図
に示す本発明の第３実施例はアキエムレータ５の上流に
逆止弁１２を設け、これらと並列に７−リーク弁４を設
けている。これらのｔＩＳ２、第３実施例ではアキュム
レータ５を第２図と同様の作動に導くための弁操作が、
それぞれ第４図及び第６図のように単純化される。

ｔＪＩＪ７図及び第８図は本発明の第４実施例である。

ここでは、アキュムレータ５の上流に逆止弁１２を、下
流にノーリーク弁４を直列に設けるとともに、これらと
並列に別のノーリーク弁１３を設けている。この実施例
では計量時に第８図に示すようにノーリーク弁４を閑じ
、ノーリーク弁１３を開くことにより、アキエムレータ
５の圧力を解放せずに、次のサイクルに利用することが
できる。

第９図及１第１０図は本発明の第５実施例で、射出成形
機の型締シリング１゛に適用した例である。ここではア
キエムレータ５に常開のノーリーク弁１４を備えるとと
もに、吐出回路に介装する弁装置としてノーリーク弁４
と並列に逆止弁１５を設ける。これらの７−リーク弁４
と１４及び油圧ポンプ２を駆動する電動８！１３はいず
れもコントローラ１０に制御される。なお、１６はシリ
ング圧力（油室Ｐ２の圧力）を検出してコントローラ１
０に入力する圧力センサ、１７はプランジャＩＡのスト
ローク位置を検出してコントローラ１０に入力するスト
ロークセンサである。この型締シリンダ１゛は型閉、型
締、型開、取出、の４工程を１サイクルとして作動する
。型閉工程は型締シリンダ１゛のプランジャＩＡを前方
へ駆動して金型を閉じる工程であり、コントローラ１０
がノーリーク弁１４を閉じ、油圧ポンプ２のからの圧油
が逆止弁１５及びノーリーク弁４を通じてシリング１′
の油室Ｐ２に供給される。これにより、プランジ＋ＩＡ
が前方に押し出され油室Ｐ２が拡大する。

この時、アキュムレータ５はノーリーク弁１４により吐
出口Ｐ１から油室Ｐ２に至る吐出回路から遮断されてい
るため、アキュムレータ５に蓄えられた高圧が圧力の下
回る吐出回路に逃げる恐れはない、型閉工程が完了して
油室Ｐ２の容積拡大が止まると供給される圧油により油
室Ｐ２の圧力が急上昇するが、これを圧力センサ１６の
出力により検出し、同時にストロークセンサ１７により
シリンダストロークを検出してこれに基づきコントロー
ラ１０はノーリーク弁４を閉じ、同時にノーリーク弁１
４を開くとともに電動＋９１３の運転を停止する。この
ようにして、型締工程では油室Ｐ２にアキュムレータ５
に蓄圧された圧力が作用し、作動油のリークなどによる
圧力低下時にのみコントローラ１０が電動機３を運転し
て油圧ポンプ２を駆動し、油室Ｐ２及び７キエムレータ
５に圧油を供給する。なお、この圧油供給は逆止弁１５
を介して行なわれるためノーリーク弁４の操作は不要で
閉じたままである０次の型開工程ではノーリーク弁１４
を閉じ、ノーリーク弁４を開くとともに、電動機３を介
して油圧ポンプ２を逆松させる。これに伴い作動油は型
閉工程と逆方向に流れ、プランジャＩＡが後退する。プ
ランジャＩＡが所定の後退位置に至ると、コントロー−
ｙｌｏにより電動機３が停止され、そのままの状態で取
出工程に移行して金型から固化したプラスチックが取り
出される。なお、型開工程から次の型締工程までの間は
／−リーク弁１４がアキュムレータ５を吐出回路から遮
断してアキエムレータ５の高圧を次の型締工程まで維持
する。これは１サイクル毎にアキュムレータ５の圧力解
放と蓄圧を繰り返す前記の第１実施例に比べて油圧ポン
プ２の駆動期間が短縮されることを意味し、したがって
油圧ポンプ２や電動ｆｉ３を更に小型化することがでｂ
る。

以上においてｔＪ＆１〜第４実施例は射出シリンダを対
象としたもので、第５実施例は型締シリンダに適用した
ものである。

（発明の効果） 以上のように、本発明は油圧ポンプとシリンダとの間に
アえユムレータと回路を断続する弁装置を備えたため、
シリンダの往動工程でアキュムレータに蓄えられた油圧
を利用することができ、また復動工程で逆流する作動油
に対する油圧ポンプの回転抵抗でシリンダ速度を適切に
コントロールできる。したがって、運転コストを節約で
きるとともに、電動機の負荷時間が短いため、容量一杯
の負荷をかけてもオーバーロードの心配が少なく、その
分電動機を小型化することがでｂる一方、圧力制御８！
構の省略による回路構成の簡素化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路図、ＰＩＳ
２図は同回路の作動情況を示すタイミングチャート、第
３図は１２実施例を示す要部の油圧回路図、第４図は同
じ（タイミングチャート、第５図は第３実施例を示す要
部の油圧回路図、第６図は同じくタイミングチャート、
第７図はＰＩＳ４実施例を示す油圧回路図、第８図は同
じくタイミンクチャート、第９図は第５実施例を示す油
圧回路図、第１０図は同じくタイミングチャートである
。 １・・・射出シリング、２・・・油圧ポンプ、４，１４
・・・ノーリーク弁、５．１６・７キエムレータ、１０
・・・コントローラ、１５・・・逆止弁。 第２図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金型内部にプラスチック材料を射出して成形する射出成
   形機に用いられる往復動型シリンダの油圧回路において
   、油圧ポンプの吐出回路を往復動型シリンダの一方の油
   室と接続し、この吐出回路にアキュムレータを介装する
   とともに、前記シリンダの往動時に圧油の逆流を阻止し
   、かつシリンダの復動時に逆流を許容する弁装置を介装
   したことを特徴とする射出成形機のシリンダ油圧回路。