KR101902674B1

KR101902674B1 - 유동체 공급 장치 및 성형 장치

Info

Publication number: KR101902674B1
Application number: KR1020167031582A
Authority: KR
Inventors: 데츠오 야마네; 마사키 나카자와; 아츠시 다니토
Original assignee: 헤이신 엘티디.
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2018-09-28
Also published as: DE112015002099T5; JP6396071B2; WO2015166955A1; JP2015212037A; TWI655970B; KR20160144463A; CN106163757A; US11407155B2; TW201609273A; US20170050358A1; CN106163757B

Abstract

토출 장치가 구비하는 도입실의 내압 변동을 최소한으로 억제하고, 유동체의 토출 불량을 최소한으로 억제 가능하도록 유동체를 공급 가능한 유동체 공급 시스템, 및 이것을 구비한 성형 시스템의 제공을 목적으로 하였다.
유동체 공급 시스템(50)은 토출 장치(20)에 접속된 공급로(60)와, 공급로(60)에 접속된 펌프(80)와, 공급로(60)를 거쳐 도입실(28)을 향해 흐르는 유동체의 흐름을 차단 가능한 밸브(70)와, 펌프(80)측의 압력 상태를 판정하고, 판정 결과에 기초하여 밸브(70)의 개폐 제어를 행하는 제어 장치(100)를 갖는다. 제어 장치(100)는 펌프(80)측의 압력 P1이 소정 압력을 초과하는 압력 상태가 된 것이라 판정되는 것을 조건으로 하여, 밸브(70)를 개방 상태로 하는 개폐 제어를 실시한다.

Description

유동체 공급 장치 및 성형 장치{FLUID SUPPLY DEVICE AND MOLDING DEVICE}

본 발명은, 용적 변동에 수반하여 유동체의 도입 및 토출이 가능한 도입실을 구비한 토출 장치에 대하여 유동체를 도입하기 위한 유동체 도입 시스템 및 당해 유동체 도입 시스템을 구비한 성형 시스템에 관한 것이다.

종래, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 2액 혼합형 분사 장치와 같은 것이 제공되고 있다. 이 분사 장치는, 주제 탱크로부터 공급되는 주제와, 경화제 탱크로부터 공급되는 경화제를 무화 헤드에 있어서 혼합시켜서 토출시키는 장치이다. 이 분사 장치에 있어서는, 토출량에 관계없이 혼합 비율을 일정하게 유지하여, 혼합 비율의 변동에 의한 경화 불량을 방지하기 위해, 수동으로 경화제 펌프의 회전수를 설정 가능하게 하는 펌프와 함께, 주제 유량 및 경화제 유량의 비율이 소정의 배합 비율을 유지하도록 주제 펌프의 회전수를 프로그래머블 컨트롤러에 의해 피드백 제어하는 것으로 하고 있다.

일본 특허 공개 평7-185409호 공보

여기서, 본 발명자들은, 상술한 특허문헌 1에 개시되어 있는 분사 장치가 구비하는 무화 헤드 대신에, 유동체를 도입하기 위한 도입실의 용적 변동에 의해 유동체의 공급 및 토출을 실시 가능하게 한 토출 장치를 갖고, 펌프에 의해 압송된 유동체를 도입실에 공급 가능하게 한 것에 대해서 검토하였다. 구체적으로는, 도입실의 용적을 증가시킴으로써 유동체를 도입실에 도입하고, 그 후 도입실의 용적을 감소시킴으로써 유동체를 토출 가능하게 한 것에 대해서 검토하였다.

상술한 검토의 결과, 토출 장치에 있어서 용적 변동에 수반하는 대폭적인 압력 변동이 발생하고, 이에 수반하는 문제가 발생할 수 있는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 유동체의 도입을 위해 도입실의 용적을 급격하게 증대시켜, 도입실에 접속된 유동체의 공급로와 도입실을 연통시키면, 도입실 내의 내압이 급격하게 저하되어 버릴 우려가 있다. 이러한 상태에 있어서도, 펌프에 의해 유동체를 가압해서 공급함으로써, 도입실의 내압을 어느 정도 회복시킬 수 있다. 그러나 도입실에 유동체가 충분히 도입된 상태가 되어도 도입실의 내압이 낮아, 충분한 토출압이 얻어지지 않는다고 하는 문제나, 토출압이 불안정해진다고 하는 문제가 발생할지도 모른다. 또한, 토출 장치에 있어서의 토출압이 불충분하거나 불안정하거나 하면, 유동체의 토출 불량이 발생하여, 이에 수반하는 이차적인 문제도 발생할 수 있다. 구체적으로는, 토출 장치로부터 토출된 유동체를 성형기에 있어서 물품을 성형하기 위해서 사용할 경우에는, 전술한 바와 같은 토출 불량이 발생하면 성형 불량이 발생하는 등의 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 토출 장치에 있어서의 내압 변동을 최소한으로 억제하여, 유동체의 토출 불량을 최소한으로 억제 가능하도록 유동체를 공급 가능한 유동체 공급 시스템('유동체 공급 장치'에 해당함), 및 이것을 구비한 성형 시스템('성형 장치'에 해당함)의 제공을 목적으로 하였다.

상술한 과제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명의 유동체 공급 시스템은, 압력차에 기초하여 유동체의 도입 및 토출을 실시 가능한 토출 장치에 대하여 상기 유동체를 공급하는 유동체 공급 시스템이며, 상기 토출 장치에 접속된 공급로와, 상기 공급로에 접속된 펌프와, 상기 공급로를 거쳐 상기 토출 장치를 향해 흐르는 유동체의 흐름을 차단 가능한 차단 수단과, 상기 펌프측의 압력 상태를 판정하고, 판정 결과에 기초하여 상기 차단 수단의 개폐 제어를 행하는 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 상기 펌프측의 압력 P1이, 상기 차단 수단을 개방 상태로 한 직후의 상기 토출 장치측의 압력 P2의 하락폭이 소정의 범위 내로 되도록 설정된 밸브 개방 압력 Pc 이상으로 판정되는 것을 조건으로 하여, 상기 차단 수단을 개방 상태로 하는 상기 개폐 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 유동체 공급 시스템에 있어서는, 적어도 펌프측의 압력 P1이 소정 압력을 초과했다고 판정될 때까지 차단 수단이 폐쇄 상태가 되고, 압력 P1이 소정 압력을 초과했다고 판정되고 나서 차단 수단이 개방 상태가 된다. 그로 인해, 유동체를 도입시키기 위해 차단 수단을 개방 상태로 했다고 해도, 소정 압력을 초과하는 고압 상태에서 유동체가 토출 장치에 도입되게 되어, 토출 장치의 내압이 대폭으로 저하되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 토출 장치의 내압 변동을 최소한으로 억제하여, 유동체의 토출 불량을 최소한으로 억제 가능한 유동체 공급 시스템을 제공할 수 있다.

상술한 유동체 공급 시스템은, 상기 토출 장치가, 상기 유동체를 도입 가능한 도입실과, 상기 도입실의 용적 증가에 의해 상기 펌프측의 압력 P1과 상기 토출 장치측의 압력 P2의 압력차를 발생시켜서 상기 유동체를 상기 도입실 내로 인입하는 유동체 인입 기구를 구비하고, 상기 도입실의 용적을 감소시킴으로써 상기 도입실에 도입된 상기 유동체를 외부로 토출시키고, 상기 유동체의 토출 후에 상기 도입실의 용적을 증가시킴으로써 상기 유동체를 상기 도입실에 도입 가능한 것에 있어서 적합하다.

이러한 구성으로 한 경우에 대해서도, 토출 장치의 도입실에 있어서의 내압 변동을 최소한으로 억제하여, 유동체의 토출 불량을 최소한으로 억제할 수 있다.

여기서, 토출 장치로의 유동체의 도입을 완료할 때에는, 차단 수단을 폐쇄 상태로 하는 것과 대략 같은 시기에 유동체의 압송용으로 설치된 펌프를 그대로 정지시켜 버리는 것이 일반적이라고 생각된다. 그러나 차단 수단을 폐지하는 것과 대략 동시에 펌프도 정지시켜 버리면, 펌프측과 토출 장치측에서 큰 압력차가 발생할 우려가 있다. 구체적으로는, 펌프측이 고압인 한편, 토출 장치측이 저압인 상태가 되어, 양자 사이에 큰 압력차가 발생할 우려가 있다. 이러한 압력차가 발생하면, 소위 압력 평형 현상이라고 불리는 현상이 발생하여, 고압인 펌프측의 압력 P1의 영향에 의해 토출 장치측의 압력 P2가 상승해 버릴 우려가 있다. 또한, 이러한 현상이 발생하면, 이어서 토출 장치로 유동체를 도입할 때의 압력 상태가 상정 이상으로 높아져 버릴 우려가 있다. 따라서, 토출 장치로의 유동체의 도입을 완료할 때에는, 펌프측의 압력을 저하시켜서 토출 장치측의 압력에 근접시켜 두고, 압력 평형 현상이 발생하기 어려운 상태로 해 두는 것이 바람직하다.

상술한 지견에 기초하여 제공되는 본 발명의 유동체 공급 시스템은, 상기 펌프가 유동체의 흐름 방향을 정역 전환 가능한 것이며, 상기 제어 장치는, 상기 토출 장치로의 상기 유동체의 도입을 종료하는 공급 종기 단계에 있어서, 상기 유동체의 흐름 방향이 토출 시와는 역방향이 되도록 상기 펌프를 동작시키는 종기 제어를 수행하는 것이다.

본 발명의 유동체 공급 시스템에서는, 펌프로서 유동체의 흐름 방향을 정역 전환 가능한 것이 채용되고 있다. 그로 인해, 토출 장치로의 유동체의 도입을 완료시키는 공급 종기 단계에 있어서, 유동체의 흐름 방향이 토출 시와는 반대 방향이 되도록 펌프를 동작시킴으로써, 펌프측의 압력을 저하시켜, 토출 장치측의 압력에 근접시킬 수 있다. 이에 의해, 압력 평형 현상이 발생하기 어려운 상태로 하고, 토출 장치측의 압력 P2가 상정 이상으로 높아질 가능성을 최소한으로 억제할 수 있다.

여기서, 상술한 종기 제어를 펌프측의 압력 P1이 토출 장치측의 압력 P2보다도 낮아질 때까지 계속하면, 토출 장치측으로부터 펌프측으로의 유동체의 역류 현상이 발생해 버릴 가능성이 있다.

따라서, 상술한 문제를 억제하기 위해, 상술한 본 발명의 유동체 공급 시스템은, 상기 종기 제어가, 상기 펌프측의 압력 P1이 상기 토출 장치측의 압력 P2 이상인 범위 내에 있어서 종료되는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 함으로써, 종기 제어의 실시에 수반하여, 토출 장치측으로부터 펌프측으로 유동체가 역류하는 것을 억제할 수 있다.

상술한 본 발명의 유동체 공급 시스템은, 상기 공급로가, 상기 차단 수단보다도 상기 토출 장치로의 상기 유동체의 공급 방향의 상류측에 있어서 복수의 분기로로 분기되어 있고, 상기 분기로마다 상기 펌프가 설치되어 있는 것으로 할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 복수개 공급로를 거쳐 토출 장치에 유동체를 공급할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 유동체 공급 시스템은, 복수 설치된 상기 분기로 중 하나 또는 복수를 거쳐 공급되는 상기 유동체 및 다른 하나 또는 복수를 거쳐 공급되는 상기 유동체를 혼합함으로써, 상기 유동체의 성질과는 다른 성질로 변화하는 것이어도 된다.

상술한 본 발명의 유동체 공급 시스템은, 상기 차단 수단이 개방 상태가 되어서 상기 토출 장치로의 상기 유동체의 도입이 개시된 후, 상기 토출 장치측의 압력 P2를 소정의 상한 압력 및 하한 압력에 의해 규정되는 압력 범위 내로 수용하는 것을 목표로 하여, 상기 제어 장치에 의해 상기 펌프의 출력이 피드백 제어되어, 상기 압력 P2가 상승 경향이 있을 경우에는, 상기 압력 P2가 상기 상한 압력을 초과하는 것을 계기로 하여 상기 펌프의 출력 제어가 이루어지고, 상기 압력 P2가 하강 경향이 있을 경우에는, 상기 압력 P2가 상기 하한 압력 이하가 되는 것, 또는 상기 압력 P2가 하강 경향으로부터 상승 경향으로 전환하는 것 중 어느 하나의 상태가 되는 것을 계기로 하여 상기 펌프의 출력 제어가 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 토출 장치에 대한 유동체의 도입 과정에 있어서의 토출 장치측의 압력 P2의 안정화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 성형 시스템은, 상기 토출 장치를 구비하고 있고, 상기 토출 장치로부터 토출된 유동체를 사용해서 성형물을 성형 가능한 성형기와, 상술한 본 발명의 유동체 공급 시스템을 구비하고 있는 것이다.

본 발명의 성형 시스템은, 상술한 본 발명의 유동체 공급 시스템을 구비한 것이므로, 유동체의 토출 불량이 거의 일어나지 않는다. 그로 인해, 본 발명의 성형 시스템에 의하면, 성형물을 고정밀도로 성형할 수 있다.

본 발명에 따르면, 토출 장치의 내압 변동을 최소한으로 억제하고, 유동체의 토출 불량을 최소한으로 억제 가능하도록 유동체를 공급 가능한 유동체 공급 시스템, 및 이것을 구비한 성형 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 성형 시스템 및 유동체 공급 시스템의 장치 구성을 나타낸 장치 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 성형 시스템 및 유동체 공급 시스템에 있어서 채용되어 있는 공급로의 개략 구성을 나타낸 유로 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시한 유동체 공급 시스템에 있어서 채용되어 있는 펌프의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 성형 시스템의 동작 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 1에 도시한 성형 시스템에 있어서의 펌프측의 압력 및 도입실측의 압력에 대한 압력 변동의 모습을 모식적으로 도시한 그래프이다.
도 6은 변형예에 관한 성형 시스템 및 유동체 공급 시스템의 장치 구성을 나타낸 장치 구성도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 성형 시스템(1) 및 이것에 사용되는 유동체 공급 시스템(50)에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 성형 시스템(1)은 성형 장치(10)와 유동체 공급 시스템(50)을 구비한 구성으로 되어 있다. 성형 시스템(1)에 있어서는, 유동체 공급 시스템(50)에 의해 원료가 되는 유동체를 압송해서 성형 장치(10)에 공급함과 함께, 성형 장치(10)에 있어서 유동체를 토출시켜, 원하는 형상으로 성형할 수 있다.

성형 장치(10)는 유동체 공급 시스템(50)에 의해 공급된 유동체를 토출(사출)시키기 위한 토출 장치(20)를 구비하고 있다. 성형 장치(10)는 복수종(본 실시 형태에서는 2종)의 유동체를 토출 장치(20)에 공급해서 토출시킴으로써, 임의의 형상의 성형물을 제조할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 유동체 및 제2 유동체가 성형을 위한 원료로서 유동체 공급 시스템(50)에 의해 공급된다. 제1 유동체 및 제2 유동체는, 혼합함으로써 혼합 전과는 다른 성질로 변화되는 특성을 갖는 것이다. 구체적으로는, 제1 유동체 및 제2 유동체는, 혼합에 의해 경화하는 특성을 갖는 것이다.

토출 장치(20)는 실린더(22)나 유동체 인입 기구(24), 노즐(26), 믹서부(27) 등을 구비하고 있고, 유동체 인입 기구(24)를 작동시킴으로써 실린더(22)에 공급된 유동체를 노즐(26)로부터 토출(사출) 가능하게 한 장치이다. 구체적으로는, 실린더(22)에는 축선 방향으로 관통하도록 형성된 실린더 구멍(22a)이 마련되어 있다. 실린더(22)는 실린더 구멍(22a)에 의해 형성된 도입실(28)을 갖는다.

도입실(28)은 실린더(22)의 일단부측(선단부측)에 접속된 노즐(26)의 단부면(26a)과, 실린더(22)의 타단부측에 설치된 유동체 인입 기구(24)가 구비하는 피스톤 로드(30)에 의해 구획된 공간이다. 도입실(28)은 실린더(22)에 접속된 노즐(26) 및 믹서부(27)의 내부에 설치된 내부 통로(26b, 27a)를 거쳐 유동체를 도입 가능하게 되어 있다.

믹서부(27)는, 이후에 상세하게 설명하는 유동체 공급 시스템(50)에 의해 공급되어진 복수종의 유동체를 혼합하는 기능을 갖는 부분이며, 실린더(22)에 대하여 접속되어 있다. 믹서부(27) 내에는, 도시하지 않은 스태틱 믹서 등의 혼합 기구가 설치되어 있고, 유동체 공급 시스템(50)측으로부터 보내져 온 유동체를 혼합하면서 실린더(22)측에 공급할 수 있다. 믹서부(27)의 내부에는, 상술한 내부 통로(27a)와, 내부 통로(27a)에 있어서의 유동체의 흐름을 차단 가능한 차단 수단(70)이 설치되어 있다. 내부 통로(27a)는 일단부측에 있어서 노즐(26)에 설치된 내부 통로(26b)와 연통하고, 타단부측에 있어서 혼합 기구(도시하지 않음)에 연통하고 있다. 그로 인해, 유동체 공급 시스템(50)측으로부터 공급되어 온 유동체를 믹서부(27)에 있어서 혼합하고, 도입실(28)에 도입시킬 수 있다.

유동체 인입 기구(24)는 도입실(28)의 용적을 증감시키기 위한 기구이다. 구체적으로는, 유동체 인입 기구(24)는 피스톤 로드(30)와 구동 장치(32)를 구비하고 있다. 피스톤 로드(30)는 도입실(28)을 이루는 실린더 구멍(22a) 내에 있어서 실린더(22)의 축선 방향으로 왕복 이동 가능하도록 삽입된 축체이다. 피스톤 로드(30)는 선단부측에 설치된 헤드부(30a)가 도입실(28)을 이루는 실린더 구멍(22a)과 개구 형상 및 개구 단면적과 대략 동일한 형상 및 단면적으로 되어 있다. 그로 인해, 구동 장치(32)를 작동시켜서 피스톤 로드(30)를 왕복 이동시킴으로써, 실린더(22) 내에 형성되어 있는 도입실(28)의 용적을 증감시킬 수 있다. 따라서, 도입실(28) 내에 유동체를 도입(충전)한 상태에서 피스톤 로드(30)를 노즐(26)측으로 이동시킴으로써, 도입실(28)의 용적을 감소시켜서 유동체를 노즐(26)로부터 토출시킬 수 있다. 또한, 피스톤 로드(30)를 노즐(26)로부터 이격되는 방향으로 이동시킴으로써, 도입실(28)의 용적을 증대시켜, 유동체 공급 시스템(50)측으로부터 유동체를 도입 가능한 상태로 할 수 있다.

유동체 공급 시스템(50)은 공급로(60)와, 밸브(70)(차단 수단)와, 펌프(80)와, 제어 장치(100)를 구비하고 있다. 공급로(60)는 유동체를 토출 장치(20)를 향해 공급하기 위해서 설치된 유로이다. 공급로(60)는 실린더(22)에 설치된 접속구(22b)에 대하여 밸브(70)를 개재하여 접속되어 있다. 그로 인해, 밸브(70)를 개폐 함으로써, 공급로(60)를 거쳐 도입실(28)을 향해 흐르는 유동체의 흐름을 제어할 수 있다.

공급로(60)는 밸브(70)가 설치된 위치보다도 유동체의 공급 방향 상류측에 있어서 복수 계통으로 분기되어 있고, 각 계통마다 펌프(80)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 펌프(80)에 대하여 접속된 배관(83)뿐만 아니라, 노즐(26)이나 믹서부(27) 내에서 유동체가 통과 가능하게 된 내부 통로(26b, 27a)나, 혼합 기구(도시하지 않음) 등에 의해, 펌프(80)로부터 도입실(28)을 연결하는 일련의 공급로(60)가 형성되어 있다. 공급로(60)는 밸브(70)보다도 상류측에 있어서 제1 분기로(62) 및 제2 분기로(64)의 2계통으로 분기되어 있다. 제1 분기로(62)는 주재가 되는 제1 유동체를 공급하기 위한 분기로이며, 제2 분기로(64)는 부재가 되는 제2 유동체를 공급하기 위한 분기로이다. 또한, 제1 분기로(62) 및 제2 분기로(64)에는, 각각 펌프(80, 80)가 설치되어 있다.

펌프(80)는, 소위 회전 용적형의 펌프에 의해 구성되어 있고, 유동체의 흐름 방향을 정역 전환 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 펌프(80)로서 1축 편심 나사 펌프가 채용되고 있다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 펌프(80)는 동력을 받아서 편심 회전하는 수나사형의 로터(82)와, 내주면이 암나사형으로 형성된 스테이터(84)를 갖는다. 펌프(80)는 펌프 케이싱(86)의 내부에 로터(82) 및 스테이터(84)를 수용한 구성으로 되어 있다. 펌프 케이싱(86)은 금속으로 된 통 형상의 부재이며, 길이 방향 일단부측에 도입구(86a)로서 기능하는 개구를 갖는다. 또한, 펌프 케이싱(86)의 길이 방향 중간 부분에는, 토출구(86b)로서 기능하는 개구가 설치되어 있다. 토출구(86b)는, 유동체의 공급원(도시하지 않음)에 대하여 배관 접속되어 있다.

펌프(80)는 로터(82)를 정방향으로 회전시킴으로써, 압송 대상인 유동체를 도입구(86a)로부터 흡입하고, 토출구(86b)로부터 토출시킬 수 있다. 또한, 로터(82)를 역방향으로 회전시킴으로써, 로터(82)를 정방향으로 회전시킨 경우와는 유동체의 흐름 방향을 역전시킬 수 있다. 스테이터(84)는, 고무 등의 탄성체, 또는 수지 등에 의해 형성된 대략 원통형의 외관 형상을 갖는 부재이다. 스테이터(84)의 내주벽(89)은 n조로 단단 또는 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스테이터(84)는 2조로 다단의 암나사 형상으로 되어 있다. 또한, 스테이터(84)의 관통 구멍(90)은 스테이터(84)의 길이 방향 중 어떠한 위치에 있어서 단면에서 보아도, 그 단면 형상(개구 형상)이 대략 타원형이 되도록 형성되어 있다.

로터(82)는 금속, 수지, 또는 세라믹스 등의 재질로 형성된, n-1조로 단단 또는 다단의 수나사 형상의 축체이다. 본 실시 형태에 있어서는, 로터(82)는 1조로 편심된 수나사 형상으로 되어 있다. 로터(82)는 길이 방향 중 어떠한 위치에서 단면에서 보아도, 그 단면 형상이 대략 원형이 되도록 형성되어 있다. 로터(82)는 상술한 스테이터(84)에 형성된 관통 구멍(90)에 삽입 관통되고, 관통 구멍(90)의 내부에 있어서 자유롭게 편심 회전 가능하게 되어 있다. 로터(82)의 기단부측[토출구(86b)측]의 단부는, 자재 조인트 등을 개재하여 동력원인 모터(88)에 접속되어 있다. 그로 인해, 로터(82)는 모터(88)로부터 동력을 받아서 회전한다.

로터(82)를 스테이터(84)에 대하여 삽입 관통하면, 로터(82)의 외주벽(92)과 스테이터(84)의 내주벽(89)이 양자의 접선에 의해 밀접한 상태가 되어, 스테이터(84)의 내주벽(89)과 로터(82)의 외주벽(92) 사이에 유체 반송로(94)(캐비티)가 형성된다. 유체 반송로(94)는 스테이터(84)나 로터(82)의 길이 방향을 향해 나선 형상으로 연장되도록 형성된다.

유체 반송로(94)는 로터(82)를 스테이터(84)의 관통 구멍(90) 내에서 회전시키면, 스테이터(84) 내를 회전하면서 스테이터(84)의 길이 방향으로 진행된다. 그로 인해, 로터(82)를 회전시키면, 도입구(86a) 측으로부터 압송 대상인 유동체를 유체 반송로(94) 내로 흡입함과 함께, 이 유동체를 유체 반송로(94) 내에 가둔 상태에서 스테이터(84)의 타단부측을 향해 이송하고, 스테이터(84)의 타단부측[토출구(86b)측]에 있어서 토출시키는 것이 가능하다.

도 1에 도시한 바와 같이, 펌프(80)는 도입구(86a)를 하방을 향해 기립 설치시킨 상태가 되고, 유동체를 수용한 용기(V) 내에 삽입된다. 펌프(80)의 도입구(86a) 측의 단부에는, 팔로우 플레이트(87)가 설치된다. 팔로우 플레이트(87)는 용기(V) 내에 있는 유동체의 액면에 따라 배치된다. 또한, 도시하지 않은 구동 수단에 의해 펌프(80)에 대하여 용기(V)를 승강시킬 수 있다. 그로 인해, 유동체의 액면 저하에 연동시켜서 펌프(80)에 대하여 용기(V)를 상승시킴으로써, 도입구(86a)를 용기(V)의 바닥측으로 이동시키면서, 팔로우 플레이트(87)에 의해 유동체를 용기(V)의 바닥측을 향해 긁어 떨어뜨릴 수 있다. 이에 의해, 유동체가 고점성인 것이어도 확실하게 도입구(86a)에 있어서 흡입할 수 있다.

제어 장치(100)는 유동체 공급 시스템(50)에 의한 토출 장치(20)로의 유동체의 공급에 관한 제어를, 유동체의 공급 단계에 따라서 실시할 수 있다. 즉, 유동체를 도입실(28)에 공급하는 공급 제어를 공급 초기 단계, 공급 중기 단계 및 공급 종기 단계의 3단계로 크게 나누어서 실행한다. 공급 초기 단계에 있어서는, 밸브(70)를 개방 상태로 하기에 앞서 펌프(80, 80)를 작동시키는 제어를 행한다. 이에 의해, 밸브(70)를 개방 상태로 하는 것에 수반하여, 도입실(28)측의 압력 P2가 대폭 변동하는 것을 억제할 수 있다(도 4의 스텝 1 내지 스텝 4 참조). 또한, 공급 중기 단계에 있어서는, 도입실(28)측의 압력 P2를 소정의 상한 압력 Po 및 하한 압력 Pu의 범위 내에서 안정화시키기 위한 제어가 이루어진다(도 4의 스텝 5 내지 스텝 11 참조). 또한, 공급 종기 단계에 있어서는, 도입실(28)에 대한 유동체의 도입 완료 후에, 펌프(80, 80)측의 압력 P1을 도입실(28)측의 압력 P2에 근접시키기 위한 제어가 이루어진다(도 4의 스텝 12 내지 스텝 17). 이하, 제어 장치(100)에 의해 실시되는 공급 제어에 대해서, 도 5에 도시한 압력 변동을 나타내는 그래프를 참조하면서, 도 4에 도시한 흐름도에 기초하여 상세하게 설명한다.

(스텝 1)

스텝 1에 있어서는, 제어 장치(100)에 의해 도입실(28)에 유동체를 도입해야 할 타이밍인지 여부의 판정이 이루어진다. 여기서, 도입실(28)에 유동체를 도입해야 할 타이밍인지 여부의 판정은, 다양한 방법으로 실시할 수 있다. 여기서, 유동체를 도입해야 할 타이밍인 것이 확인되면 제어 플로우가 스텝 2로 진행된다.

(스텝 2)

제어 장치(100)는 스텝 2에 있어서 제1 분기로(62) 및 제2 분기로(64)에 설치된 각 펌프(80, 80)에 의한 유동체의 압송이 개시된다. 즉, 스텝 2에 있어서는, 각 펌프(80, 80)가 정방향으로 작동하기 시작한다. 이에 의해, 도 5에 도시한 바와 같이 펌프(80, 80)측의 압력 P1이 상승하기 시작한다. 즉, 압력 P1과, 도입실(28)측의 압력 P2의 차가 확장되어 간다. 그 후, 제어 플로우가 스텝 3으로 진행된다.

(스텝 3)

스텝 3에 있어서는, 제어 장치(100)에 의해, 펌프(80, 80)측의 압력 P1이 소정의 밸브 개방 압력 Pc 이상의 압력 상태가 되었는지 여부의 확인이 이루어진다. 여기서, 스텝 3에 있어서의 판정은, 펌프(80, 80)측에 실제로 설치된 센서(81, 81)(도 2 참조)의 검지 신호를 사용해서 압력 P1이 밸브 개방 압력 Pc 이상이 되었는지 여부를 판정하는 방법 외에, 다양한 방법으로 실시할 수 있다. 구체적으로는, 스텝 2에 있어서 펌프(80, 80)가 작동 개시한 시점으로부터 시간을 계측하는 타이머를 설치하고, 이 타이머에 의해 계측된 시간(개방 밸브 후 경과 시간 to)이 소정 시간에 도달하는 것을 조건으로 해서 압력 P1이 밸브 개방 압력 Pc 이상의 압력 상태가 되었다는 판정을 추정에 의해 실시하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에서는, 개방 밸브 후 경과 시간 to가 소정 시간에 도달한 것을 계기로 하여 제어 장치(100)가 압력 P1이 소정의 밸브 개방 압력 Pc 이상의 압력 상태가 된 것이라 판정하고, 제어 플로우를 스텝 4로 진행한다.

(스텝 4)

스텝 4에 있어서는, 밸브(70)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환된다. 이 타이밍에서, 용적 증감 기구(24)가 작동해서 피스톤 로드(30)가 후퇴하고, 도입실(28)의 용적이 확장된다. 이에 의해 발생하는 압력차에 의해, 제1 분기로(62) 및 제2 분기로(64)를 통해 도입실(28)로의 제1 유동체 및 제2 유동체의 도입이 개시된다. 여기서, 밸브(70)를 개방 상태로 전환하는 단계에 있어서는, 이미 펌프(80, 80)측의 압력 P1이 소정의 밸브 개방 압력 Pc 이상의 압력 상태에 도달하고 있다. 그로 인해, 밸브(70)를 개방 상태로 전환한 직후에 있어서도, 압력 P2의 하락폭은 그다지 크지 않다. 이와 같이 하여 밸브(70)가 개방 상태가 되면, 공급 초기 단계에 있어서의 제어 플로우가 완료되고, 스텝 5 이후의 공급 중기 단계에 있어서의 제어 플로우로 이행한다.

(스텝 5)

스텝 5에 있어서는, 제어 장치(100)에 의해, (조건 5-1) 도입실(28)측의 압력 P2가 하강 경향이 되는 것, 및 (조건 5-2) 펌프(80, 80)측의 압력 P1이 최저한 유지해 두어야 할 목표압 P1g 이상이 되는 것 중 어느 하나가 먼저 달성될지가 확인된다. 여기서, (조건 5-1) 및 (조건 5-2) 중 어느 쪽의 변화도 없을 경우에는, 제어 플로우가 스텝 6으로 진행된다. 또한, (조건 5-1)의 변화가 앞서서 발생한 경우에는, 스텝 7로 진행된다. 한편, (조건 5-2)의 변화가 앞서서 발생한 경우에는, 스텝 9로 진행되고, 펌프(80, 80)의 회전수를 저하시키기 위해 피드백 제어가 개시된다.

(스텝 6)

스텝 6에 있어서는, 스텝 4에 있어서 밸브(70)가 개방 상태가 되고 나서 소정 시간 T1이 경과되었는지 여부의 판정이 이루어진다. 소정 시간 T1이 경과되지 않은 경우에는 제어 플로우가 스텝 5로 복귀되고, 소정 시간 T1이 경과되고 있을 경우에는 제어 플로우가 스텝 9로 진행된다. 즉, 스텝 5에 있어서 (조건 5-1) 및 (조건 5-2) 중 어느 쪽의 변화도 보이지 않을 경우에는, 스텝 6에 있어서 소정 시간 T1이 경과되는 것을 기다리고 나서 스텝 9에서 피드백 제어가 개시된다.

(스텝 7)

스텝 7에 있어서는, (조건 7-1) 도입실(28)측의 압력 P2가 상승 경향이 되는 것 및 (조건 7-2) 압력 P2가 소정의 목표압 P2g 이하가 되는 것 중 어느 하나가 먼저 달성되는지의 확인이 이루어진다. 여기서, (조건 7-1), (조건 7-2) 중 어느 쪽의 변화도 발생하지 않을 경우에는, 제어 플로우가 스텝 8로 진행된다. 또한, (조건 7-1)의 변화가 앞서서 발생한 경우에는, 스텝 9로 진행되어서 피드백 제어가 실행된다. 한편, (조건 7-2)의 변화가 앞서서 발생한 경우에는, 스텝 9로 진행되고, 펌프(80, 80)의 회전수를 상승시키기 위해 피드백 제어가 실행된다.

(스텝 8)

스텝 8에 있어서는, 스텝 4에 있어서 밸브(70)가 개방 상태가 되고 나서 소정 시간 T2가 경과되었는지 여부의 판정이 이루어진다. 소정 시간 T2가 경과되고 있지 않은 기간은, 제어 플로우가 스텝 7로 복귀된다. 한편, 소정 시간 T2가 경과되고 있을 경우에는 제어 플로우가 스텝 9로 진행된다. 즉, 스텝 7에 있어서 (조건 7-1) 및 (조건 7-2) 중 어느 쪽의 변화도 보이지 않을 경우에는, 스텝 8에 있어서 소정 시간 T2가 경과되는 것을 기다리고 나서 스텝 9에서 피드백 제어가 개시된다.

(스텝 9)

스텝 9에 있어서는, 피드백 제어가 개시된다. 즉, 압력 P2를 상한 압력 Po 이하이며 하한 압력 Pu 이상의 범위 내로 수용하기 위해, 펌프(80, 80)의 출력의 피드백 제어가 개시된다.

(스텝 10)

스텝 10에 있어서는, 스텝 9에 있어서 개시된 피드백 제어가 실행된다. 피드백 제어의 실시 방법에 대해서는, 어떠한 것이어도 좋지만, 본 실시 형태에서는 PID 제어가 채용되고 있다.

(스텝 11)

스텝 11에 있어서는, 도입실(28)에 대하여 유동체가 소정량 이상 도입된 상태(충만 상태)가 되어 있는지 여부의 확인이, 제어 장치(100)에 의해 실시된다. 도입실(28)이 충만 상태가 되어 있을 경우에는, 제어 플로우가 스텝 12로 진행된다. 이에 의해, 유동체의 공급 제어가 공급 종기 단계로 진행된다. 한편, 도입실(28)이 충만 상태가 되어 있지 않을 경우에는, 제어 플로우가 스텝 5로 복귀된다. 이에 의해, 공급 중기 단계에 있어서의 유동체의 공급 제어가 계속된다. 또한, 도입실(28)이 충만 상태인지 여부의 판정은, 피스톤 로드(30)가 소정 위치까지 후퇴한 것이 검지되는 것이나, 유동체의 도입량이 직접적으로 검지되는 것, 도입실(28) 내의 공극이 검지되는 것 등과 같이 유동체의 도입량을 직접적 또는 간접적으로 검출하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 유동체의 도입 개시로부터의 시간 등에 기초하여 도입실(28)로의 도입량을 추정해서 판단하는 방법 등을 채용하는 것도 가능하다.

삭제

(스텝 12)

제어 플로우가 스텝 12로 진행되면, 밸브(70)가 개방 상태부터 폐쇄 상태로 전환된다. 이에 의해, 펌프(80, 80)측으로부터 도입실(28)을 향해 흐르는 유동체의 흐름이 차단된 상태가 되어, 도입실(28)에 대한 유동체의 도입이 종료된다. 그 후, 제어 플로우가 스텝 13으로 진행된다.

(스텝 13)

스텝 13에 있어서는, 펌프(80, 80)의 작동 방향이 역전된다. 즉, 각 펌프(80, 80)의 로터(82, 82)의 회전 방향이 역전된다. 이에 의해, 도 5에 도시한 바와 같이 밸브(70)보다도 펌프(80, 80)측의 영역에서의 공급로(60)의 내압이 하강 경향이 되어, 도입실(28)측의 영역에서의 공급로(60)의 내압에 가까워져 간다.

(스텝 14)

스텝 14에 있어서는, 펌프(80, 80)측의 압력 P1과, 도입실(28)측의 압력 P2와의 차압 Pd(Pd=P1-P2)가 소정의 제1 표준 차압 Ps1 이하인 상태에 도달했는지 여부의 판정이 이루어진다. 차압 Pd가 제1 표준 차압 Ps1 이하의 상태(0<Pd≤Ps1)에 도달했는지 여부의 판정은, 펌프(80, 80)측에 실제로 설치된 압력 센서(81, 81) 및 도입실(28)측에 설치된 압력 센서(29)에 의해 실측된 압력값에 기초하여 판정하는 방법 외에, 다양한 방법으로 실시할 수 있다. 구체적으로는, 스텝 13에 있어서 펌프(80, 80)가 반대 방향으로의 작동을 개시한 시점으로부터 시간을 계측하는 타이머를 설치하고, 이 타이머에 의해 계측된 시간(역전 개시 후 경과 시간 tb)이 소정 시간에 도달하는 것을 조건으로 해서 차압 Pd가 제1 표준 차압 Ps1 이하인 상태에 달했다고 하는 판정을, 추정에 의해 실시하는 것도 가능하다. 차압 Pd가 제1 표준 차압 Ps1 이하의 상태이다는 판정이 이루어진 경우에는, 제어 플로우가 스텝 15로 진행된다.

(스텝 15)

스텝 15에 있어서는, 스텝 13에 있어서 개시된 펌프(80, 80)의 역전 동작의 속도를 저속화시키는 제어가 실행된다. 즉, 각 펌프(80, 80)에 있어서의 로터(82, 82)의 역방향으로의 회전 속도가, 스텝 13에 있어서 개시된 후, 스텝 14까지 사이의 회전 속도보다도 저속화된다. 본 스텝 이후에 있어서 로터(82, 82)의 역방향으로의 회전 속도를 저하시키는 이유는, 이하와 같다.

즉, 스텝 13에 있어서 펌프(80, 80)의 로터(82, 82)를 역방향으로 작동시키기 시작하면, 압력 P1과, 도입실(28)측의 압력 P2와의 차압 Pd가 서서히 저하되어 간다. 차압 Pd를 원활하게 저하시키기 위해서는, 로터(82, 82)의 역회전을 동작에 지장이 없는 범위에서 가능한 한 고속으로 작동시키는 것이 바람직하다. 그 반면, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 로터(82, 82)를 갑자기 정지시키면, 그때까지 감소 경향이었던 차압 Pd가 다시 증가 경향으로 돌아설 가능성이 있는 것을 찾아냈다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 차압 Pd가 증가 경향으로 전환하는 것을 방지하기 위해, 스텝 15에 있어서 로터(82, 82)의 역방향으로의 회전 속도의 저속화를 도모하는 것으로 하고 있다.

(스텝 16)

스텝 16에 있어서는, 펌프(80, 80)측의 압력 P1과, 도입실(28)측의 압력 P2와의 차압 Pd(Pd=P1-P2)가 소정의 제2 표준 차압 Ps2 이하인 상태에 도달했는지 여부의 판정이 이루어진다. 제2 표준 차압 Ps2는, 제1 표준 차압 Ps1보다도 저압(0≤Ps2<Ps1)이다. 그로 인해, 스텝 16에 있어서는, 차압 Pd가 스텝 14의 단계보다도 작아져 있는지 여부, 즉 압력 P1이 압력 P2에 대하여 더 근사한 상태까지 저하하고 있는지 여부의 판정이 이루어진다.

본 스텝에 있어서의 차압 Pd의 판정은, 상술한 스텝 14에 있어서의 판정 방법과 마찬가지로, 다양한 방법에 의해 실시할 수 있다. 즉, 펌프(80, 80)측에 실제로 설치된 압력 센서(81, 81) 및 도입실(28)측에 설치된 압력 센서(29)에 의해 실측된 압력값에 기초하여 판정하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 스텝 13에 있어서 펌프(80, 80)가 역방향으로의 작동을 개시한 시점 등, 적당한 타이밍에서 계시하는 타이머를 설치하고, 이 타이머에 의해 계측된 시간이 소정 시간에 도달하는 것을 조건으로 해서 차압 Pd가 제2 표준 차압 Ps2 이하에 달했다라고 하는 추정을 행하고, 이 추정 결과에 기초하여 판정을 행하는 것도 가능하다. 차압 Pd가 제2 표준 차압 Ps2 이하의 상태라는 판정이 이루어진 것을 계기로, 제어 플로우가 스텝 17로 진행된다.

(스텝 17)

상술한 스텝 16에 있어서 차압 Pd가 제2 표준 차압 Ps2 이하가 되면, 펌프(80, 80)가 정지 상태가 된다. 여기서, 제2 표준 차압 Ps2는, 펌프(80, 80)[로터(82, 82)]를 갑자기 정지시켰다고 해도, 그때까지 감소 경향이었던 차압 Pd가 다시 증가 경향으로 돌아설 가능성이 낮다고 상정되는 압력값으로 설정되어 있다. 그로 인해, 스텝 17에 있어서 펌프(80, 80)를 정지시켜도, 차압 Pd가 증가 경향으로 돌아설 가능성이 낮다. 스텝 17에 있어서 펌프(80, 80)를 정지시키면, 일련의 제어 플로우가 완료된다.

상술한 바와 같이, 성형 시스템(1) 및 유동체 공급 시스템(50)에 있어서는, 적어도 펌프(80, 80)측의 압력 P1이 소정 압력을 초과할 때까지 밸브(70)가 폐쇄 상태가 되고, 압력 P1이 밸브 개방 압력 Pc를 초과하고 나서 밸브(70)가 개방 상태가 된다. 그로 인해, 피스톤 로드(30)를 유동체 인입 기구(24)측으로 퇴입시켜서 도입실(28)의 용적을 확장시킨 상태에 있어서 밸브(70)를 개방 상태로 했다고 해도, 도입실(28)의 내압이 대폭으로 저하되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 구성 및 동작 제어를 행함으로써, 공급 초기 단계에 있어서의 도입실(28)의 내압 변동을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 공급 중기 단계에 있어서, 도입실(28)측의 압력 P2를 소정의 상한 압력 Po 및 하한 압력 Pu의 범위 내에서 안정화시키기 위한 피드백 제어가 이루어진다. 그로 인해, 상술한 구성 및 제어에 의하면, 도입실(28)에 대한 유동체의 도입 과정에 있어서의 도입실(28)측의 압력 P2의 안정화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 공급 종기 단계에 있어서, 펌프(80, 80)의 운전 방향을 역전시키는 제어(종기 제어)를 실시하는 것으로 하고 있다. 이에 의해, 공급 종기 단계에 있어서 펌프(80, 80)측의 압력 P1을 저하시키고, 도입실(28)측의 압력 P2에 근접시킬 수 있게 되어, 압력 평형 현상에 의한 압력 P2의 상승을 억제할 수 있다. 또한, 종기 제어를 펌프(80, 80)측의 압력 P1이 도입실(28)측의 압력 P2 이상인 범위 내에 있어서 종료시키는 것으로 하고 있으므로, 잘못하여 도입실(28)측으로부터 펌프(80, 80)측으로 유동체가 역류하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 본 실시 형태에 있어서 성형에 사용되는 제1 유동체 및 제2 유동체와 같이, 혼합에 의해 혼합 전과는 다른 성질로 변화되는 특성을 갖는 유동체를 사용할 경우에는, 펌프(80, 80)측으로의 유동체의 역류를 저지 가능한 구성으로 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 유동체 공급 시스템(50)은 제1 분기로(62)를 거쳐 공급되는 유동체 및 제2 분기로(64)를 거쳐 공급되는 유동체가, 혼합에 의해 경화하는 특성을 갖는 것에 있어서 적합하게 이용 가능하다. 유동체 공급 시스템(50)은, 혼합에 의해 품질이 저하되는 등, 유동체의 원래 성질과는 다른 성질로 변화되는 것을 유동체로 채용한 경우에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 유동체 공급 시스템(50)에 있어서 사용하는 유동체는, 혼합에 의해 유동체의 원래 성질과는 다른 성질로 변화되는 것이 아니어도 된다.

본 실시 형태의 유동체 공급 시스템(50)에서는, 공급로(60)가 밸브(70)보다도 토출 장치(20)로의 유동체의 공급 방향의 상류측에 있어서 제1 분기로(62) 및 제2 분기로(64)로 분기되어 있고, 각각에 펌프(80, 80)가 설치된 구성을 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 공급로(60)는 분기되는 일 없이 단일 유로에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 공급로(60)는 3계통 이상의 다수의 분기로로 분기되어 있어도 된다. 또한, 공급로(60)가 다수의 분기로로 분기되어 있는 경우에 대해서도, 각 분기로마다 펌프(80)를 설치하는 것이 바람직하지만, 일부의 분기로에 대해서 펌프(80)를 생략해도 동작상 지장이 없는 경우 등에는 펌프(80)를 생략한 구성으로 해도 된다.

본 실시 형태에서는, 유동체 공급 시스템(50)을 성형 시스템(1)에 적용한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 유동체 공급 시스템(50)은 단독으로 사용되어도 되고, 성형 시스템(1) 이외의 다른 장치 등에 있어서 유동체를 공급하기 위해서 사용되어도 된다.

상술한 성형 시스템(1)은 실린더(22)의 동작에 의해 유동체를 압출 가능한 성형 장치(10)를 채용한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 성형 시스템(101)과 같이, 성형 장치(10) 대신에 1축 편심 나사 펌프로 이루어지는 토출 장치(120)를 구비한 성형 장치(110)를 채용한 것으로 해도 된다. 이하, 성형 장치(101)에 대해서 설명한다. 또한, 상술한 성형 시스템(1)과 마찬가지의 구성을 갖는 것에 대해서는 상세한 설명은 생략하고, 동일한 부호를 부여해서 설명한다.

성형 장치(110)가 구비하는 토출 장치(120)는, 상술한 펌프(80)와 마찬가지의 구조를 갖는 것이다. 성형 장치(110)의 상세 설명은 생략하지만, 로터(도시하지 않음)와 스테이터(도시하지 않음)를 구비한 1축 편심 나사 펌프 기구를 갖는다. 성형 장치(110)는 성형 장치(10)의 도입실(28)에 상당하는 것으로서, 로터와 스테이터 사이에 형성된 유동체 반송용의 공극(캐비티)을 구비하고 있고, 압력차에 기초하여 유동체의 도입 및 토출을 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이, 1축 편심 나사 펌프 기구를 구비한 토출 장치(120)를 성형 장치(110)에 사용함으로써, 유동체의 토출 성능이 향상되어, 성형 정밀도를 한층 더 향상시킬 수 있다. 또한, 성형 장치(110)는 로터 및 스테이터의 상대 회전을 정지시킴으로써, 공급로(60)를 거쳐 성형 장치(110)를 향해 흐르는 유동체의 흐름을 차단하는 차단 수단으로서의 기능도 발휘할 수 있다. 그로 인해, 밸브(70) 등을 설치할 필요가 없어, 장치 구성을 한층 더 간소화할 수 있다.

본 발명의 유동체 공급 시스템은, 유동체의 토출 및 공급의 각 단계에 있어서 용적이 증감하는 도입실을 구비한 토출 장치에 대하여 유동체를 공급하는 용도 전반에 있어서 적합하게 이용 가능하다. 또한, 본 발명의 성형 시스템은, 유동체를 토출시켜서 성형하는 사출 성형 장치 등으로서 적합하게 이용 가능하다.

1 : 성형 시스템
10 : 성형 장치
20 : 토출 장치
24 : 유동체 인입 기구
28 : 도입실
50 : 유동체 공급 시스템
60 : 공급로
62 : 제1 분기로
64 : 제2 분기로
70 : 밸브
80 : 펌프
100 : 제어 장치
P1 : 압력
P2 : 압력

Claims

압력차에 기초하여 유동체의 도입 및 토출을 실시 가능한 토출 장치에 대하여 상기 유동체를 공급하는 유동체 공급 장치이며,
상기 토출 장치에 접속된 공급로와,
상기 공급로에 접속된 펌프와,
상기 공급로를 통하여 상기 토출 장치를 향해 흐르는 유동체의 흐름을 차단 가능한 차단 수단과,
상기 펌프측의 압력 상태를 판정하고, 판정 결과에 기초하여 상기 차단 수단의 개폐 제어를 행하는 제어 장치를 갖고,
상기 제어 장치는, 상기 펌프측의 압력 P1이, 상기 차단 수단을 개방 상태로 한 직후의 상기 토출 장치측의 압력 P2의 하락폭이 소정의 범위 내로 되도록 설정된 밸브 개방 압력 Pc 이상으로 판정되는 것을 조건으로 하여, 상기 차단 수단을 개방 상태로 하는 상기 개폐 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 토출 장치가,
상기 유동체를 도입 가능한 도입실과,
상기 도입실의 용적 증가에 의해 상기 펌프측의 압력 P1과 상기 토출 장치측의 압력 P2의 압력차를 발생시켜서 상기 유동체를 상기 도입실 내로 인입하는 유동체 인입 기구를 구비하고,
상기 도입실의 용적을 감소시킴으로써 상기 도입실에 도입된 상기 유동체를 외부로 토출시키고,
상기 유동체의 토출 후에 상기 도입실의 용적을 증가시킴으로써 상기 유동체를 상기 도입실로 도입시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 펌프가, 유동체의 흐름 방향을 정역 전환 가능한 것이며,
상기 제어 장치는, 상기 토출 장치로의 상기 유동체의 도입을 종료하는 공급 종기 단계에 있어서, 상기 유동체의 흐름 방향이 토출 시와는 역방향이 되도록 상기 펌프를 동작시키는 종기 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
제3항에 있어서, 상기 종기 제어가, 상기 펌프측의 압력 P1이 상기 토출 장치측의 압력 P2 이상인 범위 내에 있어서 종료되는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급로가, 상기 차단 수단보다도 상기 토출 장치로의 상기 유동체의 공급 방향의 상류측에 있어서 복수의 분기로로 분기되어 있고,
상기 분기로마다 상기 펌프가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
제5항에 있어서, 복수 설치된 상기 분기로 중 하나 또는 복수를 거쳐 공급되는 상기 유동체 및 다른 하나 또는 복수를 거쳐 공급되는 상기 유동체를 혼합함으로써, 상기 유동체의 성질과는 다른 성질로 변화되는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단 수단이 개방 상태가 되어서 상기 토출 장치로의 상기 유동체의 도입이 개시된 후, 상기 토출 장치측의 압력 P2를 소정의 상한 압력 및 하한 압력에 의해 규정되는 압력 범위 내로 수용하는 것을 목표로 하여, 상기 제어 장치에 의해 상기 펌프의 출력이 피드백 제어되고,
상기 압력 P2가 상승 경향이 있을 경우에는, 상기 압력 P2가 상기 상한 압력을 초과하는 것을 계기로 하여 상기 펌프의 출력 제어가 이루어지고,
상기 압력 P2가 하강 경향이 있을 경우에는, 상기 압력 P2가 상기 하한 압력 이하가 되는 것, 또는 상기 압력 P2가 하강 경향으로부터 상승 경향으로 전환하는 것 중 어느 하나의 상태가 되는 것을 계기로 하여 상기 펌프의 출력 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는, 유동체 공급 장치.
토출 장치를 구비하고 있고, 상기 토출 장치로부터 토출된 유동체를 사용해서 성형물을 성형 가능한 성형기와,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유동체 공급 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 성형 장치.