KR102326638B1 - 플라스틱 사출 시스템의 셔터를 제어하기 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 사출 노즐 내에서 슬라이딩하도록 설계된 셔터(shutter)를 제어하기 위한 시스템으로서, - 상기 셔터에 결합되어 상기 셔터를 상기 노즐을 차단하는 위치와 상기 노즐을 넓게 개방하는 위치 사이에서 슬라이딩시키기 위한 유압식 또는 공압식 작동 실린더(1); - 상기 작동 실린더(1)에 유체를 분배하기 위한 분배 장치(2)로서,
Figure 112019020664619-pct00018
상기 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 유체 이동 가능하게 연결된 제1 경로,
Figure 112019020664619-pct00019
상기 작동 실린더의 제2 챔버(11)와 유체 이동 가능하게 연결된 제2 경로,
Figure 112019020664619-pct00020
저장소로부터 유체를 공급하기 위한 제3 경로,
Figure 112019020664619-pct00021
상기 제3 경로와 상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로 사이에 유체 이동 가능한 연결을 선택적으로 수립하도록 설계된 주 솔레노이드 밸브(20),
Figure 112019020664619-pct00022
적어도 2개의 요소로서, o 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버(10)와 상기 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된 유체 흐름의 제1 단방향 조정기(24)로서, 일정한 제1 흐름률로 설정된 상기 제1 단방향 조정기(24), o 상기 제1 조정기(24)와 직렬 또는 병렬로 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버(10)와 상기 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된 유체 흐름률의 제2 단방향 조정기(25)로서, 상기 제1 흐름률보다 더 큰 일정한 제2 흐름률로 설정된 상기 제2 단방향 조정기(25), 및 o 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버와 상기 제1 경로 사이에서 유체의 순환을 선택적으로 차단하는 방식으로 배열된 솔레노이드 밸브(22) 중에서 선택되는 상기 적어도 2개의 요소, 및
Figure 112019020664619-pct00023
상기 분배 장치(2) 내에서 상기 유체 회로의 적어도 2개의 상이한 구성을 선택적으로 수립하는 방식으로 적어도 하나의 가동 부재(210, 221, 222)를 이동시키도록 설계된 적어도 2개의 전기 제어 부재(201, 202, 211, 212)로서, 상기 구성은 사이클 동안 상기 유체가 상기 적어도 2개의 요소 각각을 연속적으로 통과하는 방식으로 선택되는, 상기 적어도 2개의 전기 제어 부재를 포함하는, 상기 작동 실린더(1)에 유체를 분배하기 위한 분배 장치(2); 및 - 상기 분배 장치(2)의 전기 제어 부재(201, 202, 211, 212)에 전기적으로 각각 연결된 적어도 2개의 제어 채널(30, 31, 32)을 포함하는 순차 제어 유닛(3)으로서,
Figure 112019020664619-pct00024
제1 제어 채널을 통해 송신된 제1 신호의 효력 하에서, 상기 분배 장치는 제1 구성을 채택하고,
Figure 112019020664619-pct00025
제2 제어 채널을 통해 송신된 제2 신호의 효력 하에서, 상기 분배 장치는 상기 제1 구성과는 다른 제2 구성을 채택하도록 상기 제어 채널(30, 31, 32)들 중 하나의 제어 채널 및/또는 다른 제어 채널을 통해 전기 제어 신호를 선택적으로 방출하도록 구성된 상기 순차 제어 유닛(3)을 포함하는, 상기 셔터를 제어하기 위한 시스템.

Description

플라스틱 사출 시스템의 셔터를 제어하기 위한 시스템
본 발명은 플라스틱 물질 사출 노즐 내에서 슬라이딩하도록 배열된 셔터(shutter)를 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다.
"핫 러너(hot runner)" 유형의 사출 시스템은 일반적으로 다음 요소, 즉
- 플라스틱 물질을 분배하기 위한 분배 채널을 한정하고 열가소성 물질 출구를 포함하는 매니폴드(manifold)로서, 그 온도 및 그에 따라 상기 분배 채널에서 이동하는 물질의 온도를, 유체 상태로 물질이 통과하기 위한 한계 온도보다 더 높은 온도로 유지할 수 있는 수단을 포함하는 상기 매니폴드;
- 상기 분배 채널의 출력과 유체 이동 가능하게 연결된 입력, 및 실질적으로 몰딩 공동(moulding cavity)에서 나오는 출력을 갖는, 이동 통로의 적어도 일부분을 한정하는 사출 노즐;
- 상기 이동 통로 내에서 길이방향으로 슬라이딩하고, 차단 위치와 개방 위치를 교대로 점유하도록 장착된 셔터; 및
- 상기 차단 위치와 상기 개방 위치 사이에서 교대로 상기 셔터를 슬라이딩시키는 제어 수단을 포함한다.
셔터의 개방과 폐쇄를 제어하는 것은 특히 몰딩 공동에 형성된 부품의 품질에 중요한데, 특히 순차 사출의 경우, 즉 몰딩 공동이 여러 개의 사출 노즐에 의해 공급될 때, 그 개방과 폐쇄 동작이 시간에 따라 교대하는 경우 특히 그러하다.
특히, 셔터의 슬라이딩 속도를 시간의 경과에 따라 변경시킬 수 있는 것이 바람직하다.
셔터를 제어하는 데 사용되는 기술(공압식, 유압식 또는 전기식)에 따라 셔터의 슬라이딩 속도를 변경하기 위해 다양한 솔루션이 이미 구현되었다.
따라서, 문헌 EP 2 679 374는 모터의 회전 운동을 셔터의 슬라이딩 운동으로 변환시키도록 되어 있는 변속 기구(transmission mechanism)에 의해 상기 셔터에 결합된 전기 모터를 포함하는 셔터를 제어하기 위한 시스템을 기술한다. 모터를 관리하는 것에 의해 셔터의 슬라이딩 속도를 제어할 수 있다.
문헌 EP 2 604 408은, 이와 관련하여, 셔터를 제어하기 위한 시스템으로서, 상기 셔터에 결합되어 상기 셔터를 슬라이딩시키는 유압식 작동 실린더, 및 일 방향으로 또는 타 방향으로 상기 셔터를 작동시키기 위해 상기 작동 실린더로부터 유체를 사출하거나 제거할 수 있는 양방향 솔레노이드 밸브를 포함하는 상기 작동 실린더를 제어하는 유압 회로를 포함하는, 상기 셔터를 제어하기 위한 시스템을 기술한다. 상기 유압 회로는, 상기 양방향 솔레노이드 밸브와 직렬로, 제어 유닛에 의해 관리되는 비례 제어 흐름 조정기(flow regulator)를 더 포함한다. 상기 제어 유닛에 의해 전송되는 신호에 따라 상기 조정기는 더 많거나 더 적은 유체 흐름(flow of fluid)을 허용한다. 그 결과, 상기 조정기의 흐름을 조절함으로써, 상기 노즐 내에서 상기 셔터의 슬라이딩 속도를 시간에 따라 변경하는 것이 가능하다.
그러나, 전술된 제어 시스템은 비교적 고비용이고 복잡하다.
문헌 WO 2014/031826은 유압식 작동 실린더를 구현하는 셔터를 제어하기 위한 시스템을 기술한다. 상기 시스템은 단방향 흐름 조정기 및 상기 흐름 조정기의 바이패스 솔레노이드 밸브를 포함한다. 이러한 시스템은 상기 작동 실린더의 2개의 속도, 즉 (흐름 조정기를 통한) 조정된 속도 및 (솔레노이드 밸브를 통한) 조정되지 않은 최대 속도만을 허용한다.
그러나, 이러한 2개의 속도는 상기 셔터의 변위 속도를 조절하는데 제한된 수의 가능성만을 확보하는데, 이는 특히 큰 치수이거나 미적 제약이 중요한 플라스틱 부품을 사출할 때 발생하는 외관 문제를 해결하기에는 불충분하다.
EP 2 679 374 EP 2 604 408
본 발명의 목적은, 기존의 시스템보다 더 간단하고 더 저렴하며, 셔터를 작동시키는데 사용되는 작동 실린더의 유형(유압식 또는 공압식)에 상관없이, 셔터 속도를 변조할 수 있는 - 또는 심지어 그 행정을 차단할 수 있는 - 셔터를 제어하기 위한 시스템을 설계하는 것이다.
본 발명에 따르면, 플라스틱 물질 사출 노즐에서 슬라이딩하도록 배열된 셔터를 제어하기 위한 시스템으로서,
- 상기 셔터에 결합되어 상기 노즐의 차단 위치와 상기 노즐의 최대 개방 위치 사이에서 상기 셔터를 슬라이딩시키기 위한 유압식 또는 공압식 작동 실린더;
- 상기 작동 실린더에 유체를 분배하기 위한 분배 장치로서,
Figure 112019020664619-pct00001
상기 작동 실린더의 제1 챔버와 유체 이동 가능하게 연결된 제1 경로,
Figure 112019020664619-pct00002
상기 작동 실린더의 제2 챔버와 유체 이동 가능하게 연결된 제2 경로,
Figure 112019020664619-pct00003
저장소로부터 유체를 공급하기 위한 제3 경로,
Figure 112019020664619-pct00004
상기 제3 경로와 상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로 사이에서 유체 이동 가능한 연결을 선택적으로 수립하도록 배열된 주 솔레노이드 밸브,
Figure 112021068301588-pct00005
상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버와 상기 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된 유체 흐름의 제1 단방향 조정기로서, 제1 일정 흐름(constant flow)으로 조정된 상기 제1 단방향 조정기,
삭제
a) 상기 제1 조정기와 직렬 또는 병렬로 상기 작동 실린더의 제1 챔버와 상기 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된 유체 흐름의 제2 단방향 조정기로서, 상기 제1 흐름보다 더 큰 제2 일정 흐름으로 조정된 상기 제2 단방향 조정기, 및
상기 a)에 대한 추가적 또는 대안적인 것으로서, 상기 셔터의 개방 페이즈(phase) 동안 상기 작동 실린더의 상기 제 1 챔버(10)와 상기 제1 또는 제2 단방향 조정기(24, 25) 사이에 유체 이동 가능한 연결을 선택적으로 수립하도록 배열된 제2 솔레노이드 밸브(21),
b) 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버와 상기 제1 경로 사이에서 유체의 순환을 선택적으로 차단하도록 배열된 제3 솔레노이드 밸브
삭제
Figure 112021068301588-pct00006
상기 분배 장치 내에서 상기 유체 회로의 적어도 2개의 상이한 배치(configuration)를 선택적으로 형성하도록 적어도 하나의 가동 부재(moveable member)를 변위시키도록 되어 있는 적어도 2개의 전기 제어 부재로서, 상기 배치는 상기 노즐의 개방 사이클 동안 상기 유체가 제1 단방향 조정기(24), 제2 단방향 조정기(25) 및/또는 제3 솔레노이드 밸브(22)의 각각을 연속적으로 통과하는 방식으로 선택되는, 상기 적어도 2개의 전기 제어 부재
를 포함하는, 상기 작동 실린더에 유체를 분배하기 위한 분배 장치;
- 상기 분배 장치를 제어하기 위해 전기 부재에 전기적으로 각각 연결된 적어도 2개의 제어 경로를 포함하는 순차 제어 유닛으로서,
Figure 112021068301588-pct00007
제1 제어 경로를 통해 송신된 제1 신호의 효력(effect) 하에서, 상기 분배 장치는 제1 배치를 채택하고,
Figure 112021068301588-pct00008
제2 제어 경로를 통해 송신된 제2 신호의 효력 하에서, 상기 분배 장치는 상기 제1 배치와는 다른 제2 배치를 채택하도록
상기 제어 경로들 중 하나의 제어 경로 및/또는 다른 제어 경로를 통해 전기 제어 신호를 선택적으로 송신하도록 구성된 상기 순차 제어 유닛
을 포함하는, 상기 셔터를 제어하기 위한 시스템이 제안된다.
일 실시예에 따르면, 상기 시스템은 적어도 하나의 단방향 흐름 조정기에 결합된 적어도 하나의 흐름 정류기(flow rectifier)를 더 포함한다.
또한, 상기 시스템은 적어도 하나의 단방향 흐름 조정기에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브(non-return valve)를 더 포함한다.
특히 유리한 방식으로, 상기 시스템은 상기 셔터의 개방 페이즈(phase) 동안 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버와 상기 제1 또는 제2 단방향 흐름 조정기 사이에 유체 이동 가능한 연결을 선택적으로 수립하도록 배열된 솔레노이드 밸브를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 조정기 및/또는 상기 제2 조정기의 흐름은 결정된 흐름 범위 내에서 조절 가능하다.
특히 유리한 방식으로, 상기 작동 실린더 또는 상기 셔터에는 위치 센서가 제공되고, 상기 순차 제어 유닛은 상기 위치 센서에 의해 공급되는 측정값의 함수로서 제어 신호의 방출을 제어하도록 구성된다.
선택적으로, 상기 순차 제어 유닛은 다음 데이터: 사출 공정의 시간, 센서의 위치, 사출 압형(injection tooling) 내의 압력 또는 온도, 프레스로부터의 사출 신호 중 적어도 하나를 더 고려하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 순차 제어 유닛은 직류 전류의 형태로 전기 제어 신호를 송신하도록 구성된다.
대안적으로, 상기 순차 제어 유닛은 교류 전류의 형태로 전기 제어 신호를 송신하도록 구성된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
- 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 셔터를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다,
- 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 셔터를 제어하기 위한 시스템의 유압 다이어그램이다,
- 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 셔터를 제어하기 위한 시스템의 유압 다이어그램이다,
- 도 4는 도 2 및 도 3의 실시예로 얻어질 수 있는 셔터를 개방-폐쇄하는 2 사이클 동안 셔터의 행정을 시간의 함수로서 나타낸 곡선이다,
- 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 셔터를 제어하기 위한 시스템의 유압 다이어그램이다,
- 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 셔터를 제어하기 위한 시스템의 유압 다이어그램이다,
- 도 7a 및 도 7b는 도 5 및 도 6의 실시예로 얻어질 수 있는 셔터를 개방-폐쇄하는 2 사이클 동안 셔터의 행정을 시간의 함수로서 나타낸 곡선이다.
그 자체로 알려진 방식으로, 사출 시스템은 플라스틱 물질 사출 노즐 내에서 슬라이딩하도록 배열된 셔터를 포함한다.
일반적으로 말하면, 셔터를 제어하기 위한 시스템은 작동 실린더를 포함하고, 여기서 로드(rod)는 상기 셔터에 결합되어 노즐의 차단 위치와 노즐의 최대 개방 위치 사이에서 상기 셔터를 슬라이딩시킨다.
일 실시예에 따르면, 작동 실린더는 유압식 작동 실린더이다. 대안적으로, 작동 실린더는 공압식 작동 실린더이다. 제3 실시예에 따르면, 액추에이터는 전기식이다.
모든 경우에, 셔터를 제어하기 위한 시스템은 다음의 3개의 요소, 즉
- 제1 일정 속도로 조정된 작동 실린더의 속도를 조정하기 위한 요소,
- 제1 속도보다 더 큰 제2 일정 속도로 조정된 작동 실린더의 속도를 조정하기 위한 요소, 및
- 작동 실린더의 개방 행정을 차단하기 위한 요소
중에서 적어도 2개의 요소를 포함하는, 작동 실린더를 제어하기 위한 장치를 포함한다.
작동 실린더의 유형에 따라, 작동 실린더(및 그에 따라 셔터)의 속도는 (유압식 또는 공압식 작동 실린더의 경우) 작동 실린더 내로 가거나 또는 작동 실린더로부터 오는 유체 흐름에 의해 조절되거나 또는 (전기식 액추에이터의 경우) 전자 제어 카드의 구성 요소에 의해 작동 실린더의 모터로 방출되는 전기 신호에 의해 조절된다. 유사하게, 작동 실린더의 행정을 차단하는 것은 (유압식 또는 공압식 작동 실린더의 경우) 작동 실린더의 입력 또는 출력에서 유체의 순환을 차단하는 것에 의해 얻어질 수 있고, 또는 (전기식 액추에이터의 경우) 전자 제어 카드의 구성 요소에 의해 작동 실린더의 모터로 방출되는 특정 전기 신호에 의해 얻어질 수 있다.
유리하게는, 이들 3개의 요소 모두는 행정의 속도/차단의 최대 다양한 조합을 제안한다. 그러나, 실제로, 이들 3개의 요소 중 단 2개의 요소만을 사용하여도 셔터의 행정을 미세하게 조절하는 것을 확보하기에 충분하며, 사출된 부품의 품질을 상당히 향상시킬 수 있다.
사용되는 기술에 상관없이, 상기 요소들은 순차 제어 유닛에 의해 전기적으로 제어된다. 시퀀서(sequencer)라고도 알려진 이러한 제어 유닛은 상이한 모델에 따라 시장에서 이용 가능하고, 본 발명에서 사용될 수 있기 위해 특별한 적응을 요구하지 않는다.
순차 제어 유닛은 적어도 2개의 제어 경로를 포함하고, 각각의 제어 경로는 전술된 요소들 중 하나의 요소에 전기적으로 연결된다.
상기 순차 제어 유닛은,
- 제1 경로를 통해 송신되는 제1 신호의 효력 하에서, 작동 실린더는 제1 속도로 이동되고,
- 제2 경로를 통해 송신되는 제2 신호의 효력 하에서, 작동 실린더는 제1 속도와는 다른 제2 속도로 이동되고 또는 그 행정이 차단되도록,
상기 제어 경로들 중 하나의 제어 경로 및/또는 다른 제어 경로를 통해, 전기 제어 신호를 상기 작동 실린더를 제어하기 위한 장치의 요소로 선택적으로 송신하도록 구성된다.
각각의 제어 신호는 직류 전류 또는 교류 전류의 형태로 전송될 수 있다.
특히 유리한 방식으로, 상기 작동 실린더 또는 셔터에는 순차 제어 유닛에 결합된 위치 센서가 제공되고, 상기 순차 제어 유닛은 상기 위치 센서에 의해 공급된 측정값의 함수로서 제어 신호의 방출을 제어한다. 이러한 센서를 사용하는 것은 그 자체로 알려져 있어서, 본 명세서에서 더 자세히 기술될 필요가 없다. 이러한 위치 센서의 측정 데이터로부터 제어 신호를 생성하는 것에 의해 순전히 시간 순서에 의한 것보다 개방-폐쇄 시퀀스를 보다 정확히 제어할 수 있다.
또한, 상기 순차 제어 유닛은 제어 신호의 방출을 위해 - 전술된 위치 센서의 데이터와 결합된 - 다음 데이터, 즉 시간, 센서의 위치(예를 들어, 압출 나사의 위치), 압형(사출 몰드 또는 핫 러너)의 압력 또는 온도, 사출 몰딩기(예를 들어, 상단 사출, 상단 유지)의 신호 등 중에서 적어도 하나를 고려할 수 있다. 이러한 데이터는 일반적으로 열가소성 수지 사출 공정을 수행하는 동안 기록되고, 사출 몰딩기와 사출 압형에는 획득 상자(acquisition box)에 결합된 적절한 센서가 장착된다. 따라서 이러한 데이터를 이용하는데 본 발명을 위해 특별히 개발된 획득 수단을 요구하지 않는다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 상기 신호들 중 하나 이상의 신호를 처리할 수 있고, 이 신호로부터 셔터의 각각의 개방-폐쇄 시퀀스의 프로그래밍을 추론할 수 있을 것이다.
도 1a는 일 실시예에 따라 셔터를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다.
작동 실린더는 참조 번호 1로 지정된다. 셔터는 이 도면에 도시되어 있지 않다.
작동 실린더를 제어하기 위한 장치(2)는 3개의 요소(2A, 2B, 2C)를 포함하고, 그 중 하나의 요소는 제1 일정 속도(저속으로 지정됨)로 조정된 작동 실린더의 속도를 조정하기 위한 요소이고, 다른 하나의 요소는 제1 속도보다 더 큰 제2 일정 속도(고속으로 지정됨)로 조정된 작동 실린더의 속도를 조정하기 위한 요소이며, 또 다른 요소는 작동 실린더의 개방 행정을 차단하는 요소이다. 이하에서 알 수 있는 바와 같이, 요소(2A, 2B 및 2C)들 사이에는 상호 작용(유압식 또는 공압식 작동 실린더를 공급하는 장치의 경우 특히 유체 이동 가능한 연결)이 존재할 수 있다. 그러나 이들 상호 작용은 도 1에는 도시되지 않았다.
순차 제어 유닛은 참조 부호 3으로 지정된다. 이 순차 제어 유닛은 작동 실린더를 제어하기 위한 장치의 각각의 요소(2A, 2B, 2C)에 각각 연결된 3개의 출력 경로(30, 31, 32)를 포함하여, 이를 통해 각각의 제어 신호(S1, S2, S3)를 각각의 요소에 송신할 수 있다.
도 1b는 장치(2)가 2개의 요소(2A, 2B)만을 포함하는 단순화된 실시예에서 셔터를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다. 이 경우, 순차 제어 유닛(3)의 2개의 경로(30, 31)만이 사용된다.
이제 유압식 또는 공압식 작동 실린더의 경우에 대해 보다 구체적으로 설명된다.
작동 실린더는 이중 효과 작동 실린더이고, 이에 따라 상기 실린더 내에서 슬라이딩할 수 있고 로드와 통합된 피스톤에 의해 서로 분리된 2개의 챔버를 한정하는 실린더를 포함한다. 2개의 챔버 각각은 유체 입력/출력 오리피스를 포함한다. 관습에 따라, 제2 챔버 내 유체의 체적이 최대이고 제1 챔버 내 유체의 체적이 최소일 때, 셔터의 최대 개방 행정에 도달된 것으로 고려된다. 반대로, 제1 챔버 내 유체의 체적이 최대이고 제2 챔버 내 유체의 체적이 최소일 때 셔터는 폐쇄 위치에 있다.
작동 실린더를 제어하기 위한 장치는 작동 실린더에 유체(이 유체는 유압식 작동 실린더의 경우에는 액체이고, 공압식 작동 실린더의 경우에는 기체이다)를 분배하기 위한 분배 장치를 포함한다.
상기 분배 장치는,
- 상기 작동 실린더의 제1 챔버와 유체 이동 가능하게 연결된 제1 경로,
- 상기 작동 실린더의 제2 챔버와 유체 이동 가능하게 연결된 제2 경로, 및
- 저장소로부터 유체를 공급하기 위한 제3 경로를 포함한다.
유압식 작동 실린더의 경우, 분배 장치는 유체를 저장소로 복귀시키기 위한 제4 경로를 더 포함한다. 공압식 작동 실린더의 경우, 이러한 제4 경로는 필요하지 않고, 작동 실린더의 출력에서 유체는 대기로 복귀된다.
또한, 분배 장치는, 유체 흐름의 1개 또는 2개의 단방향 조정기, 및 셔터의 개방 페이즈 및 잠재적으로 폐쇄 페이즈 동안, 분배 장치 내 유체 회로의 적어도 2개의 상이한 배치를 선택적으로 형성하도록 배열된 2개 또는 3개의 솔레노이드 밸브를 포함한다.
이들 솔레노이드 밸브의 상이한 실시예 및 이들 솔레노이드 밸브를 유체 회로로 배치하는 방식은 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
유체 흐름의 제1 단방향 조정기는 작동 실린더의 제1 챔버와 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된다. 상기 제1 조정기는 제1 일정 흐름으로 조정된다.
유체 흐름의 제2 단방향 조정기는 작동 실린더의 제1 챔버와 제1 경로 사이에서 제1 조정기와 직렬 또는 병렬로 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된다. 상기 조정기는 제1 흐름보다 더 큰 제2 일정 흐름으로 조정된다.
2개의 단방향 흐름 조정기 각각은 셔터를 제어하기 위한 시스템의 동작 사이클 동안 일정한 각각의 흐름을 부과한다 하더라도, 이들 셔터 각각의 흐름은, 예를 들어, 주어진 흐름 범위 내에서 제어 노브(knob)에 의해 조절될 수 있다는 것은 물론이다. 이것은, 2개의 플라스틱 물질 사출 사이클 간에, 상기 조정기들 중 하나의 조정기 및/또는 다른 조정기에 의해 부과된 흐름을 선택적으로 변경할 수 있게 한다. 이러한 단방향 조정기는 상이한 모델에 따라 시장에서 이용 가능할 수 있고, 본 발명에서 사용될 수 있기 위해 특별히 적응될 것을 요구하지 않는다. 정의에 따라, 조정기가 조정되는 흐름에 상관없이, 이러한 단방향 흐름 조정기는 회로 내 최대 유체 흐름보다 더 적은 흐름을 부과한다. 따라서, 개방 위치에 있는 솔레노이드 밸브는 단방향 흐름 조정기와 동화(assimilated)될 수 없다.
또한, 솔레노이드 밸브는 분배 장치 내에서 유체 회로의 적어도 2개의 상이한 배치를 선택적으로 형성하도록 적어도 하나의 가동 부재(통상, 복수의 관통 채널 또는 차단 채널을 포함하는 슬라이드)를 변위시키도록 되어 있는 전기 제어 부재(통상, 전자기 코일)를 포함한다.
코일들 각각은 순차 제어 유닛의 경로들 중 하나의 경로에 전기적으로 연결된다.
각각의 솔레노이드 밸브는 유체 회로의 특정 양상을 선택할 수 있게 한다.
따라서, 주 솔레노이드 밸브라고 불리우는 제1 솔레노이드 밸브는 분배 장치 내에서 유체의 순환 방향을 한정할 수 있게 한다. 따라서, 상기 솔레노이드 밸브의 위치는 (셔터의 폐쇄 페이즈 동안) 유체가 저장소로부터 작동 실린더의 제1 챔버로 흐르게 하고 작동 실린더의 제2 챔버로부터 흐르게 할 수 있는 반면, 솔레노이드 밸브의 다른 위치는 (셔터의 개방 페이즈 동안) 유체가 저장소로부터 작동 실린더의 제2 챔버로 흐르게 하고 작동 실린더의 제1 챔버로부터 저장소로 흐르게 할 수 있다. 따라서 주 솔레노이드 밸브는 단안정(monostable)일 수 있다. 선택적으로, 상기 주 솔레노이드 밸브는 작동 실린더의 2개의 챔버와 저장소 사이에 어떠한 유체 이동 가능한 연결도 수립되지 않는 중립 위치를 또한 가질 수 있다. 이 경우 주 솔레노이드 밸브는 쌍안정(bistable)이다.
제2 솔레노이드 밸브는 저속 또는 고속 개방 속도를 선택할 수 있게 한다. 이를 위해, 상기 솔레노이드 밸브는 - 슬라이드의 위치에 따라 - 작동 실린더의 제1 챔버와 저장소 사이의 유체 경로 상의 제1 또는 제2 단방향 흐름 조정기에 선택적으로 결합된다. 각각의 단방향 흐름 조정기는 단방향 흐름 조정기의 반대 방향으로 유체가 통과하는 것을 가능하게 하는 역류 방지 밸브에 병렬로 배열된다. 다시 말해, 역류 방지 밸브는 - 개방 페이즈 동안 선택된 단방향 흐름 조정기를 통해 유체가 통과하는 것을 구현하도록 - 개방 동안 유체가 통과하는 것을 방지하고, 폐쇄 페이즈 동안 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 역류 방지 밸브를 통해 유체가 통과하는 것은 흐름 면에서 제한되는 것이 아니고, 폐쇄는 순간적인 것으로 고려된다. 아래의 특정 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 흐름 조정기들 중 하나의 흐름 조정기는, 폐쇄 페이즈 동안 결정된 유체 흐름을 부과할 필요가 있을 수 있게 하기 위해 흐름 정류기에 병렬로 배열될 수 있다. 이 경우, 흐름 정류기의 위치에 따라 순간적이 아니라 제1 속도 또는 제2 속도로 폐쇄가 일어난다.
마지막으로, 제3 솔레노이드 밸브는 개방 페이즈 동안 및 선택적으로 폐쇄 페이즈 동안 작동 실린더의 제1 챔버와 저장소 사이에 유체의 순환을 선택적으로 차단할 수 있게 한다.
아래의 표는 적어도 2개의 솔레노이드 밸브로 얻어질 수 있는 작동 실린더를 제어하는 다양한 모드를 제시한다.
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도 2, 도 3, 도 5 및 도 6은 실시예 번호 9, 25, 12 및 28에 대응하는 유압 다이어그램을 각각 도시하고, 여기서 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이들 예로부터 다른 실시예들 각각을 위한 유압 다이어그램을 한정할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이들 도면에서, 작동 실린더는 유압식인 것으로 가정되지만, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이들 도면의 내용을 공압식 작동 실린더로 치환할 수 있을 것이다.
도 2는 주 쌍안정 솔레노이드 밸브(20) 및 2개의 단안정 솔레노이드 밸브(21, 22)에 기초한 실시예 번호 9의 유압 다이어그램이다.
쌍안정 솔레노이드 밸브(20)는 셔터의 개방 또는 폐쇄 페이즈을 제어한다. 단안정 솔레노이드 밸브(22)는 셔터의 개방을 차단하는 가능성을 제어하는 반면, 단안정 솔레노이드 밸브(21)는 셔터의 저속 또는 고속 개방 속도를 제어한다.
그 자체로 알려진 방식으로, 각각의 단안정 솔레노이드 밸브(21, 22)는 전자기 코일(211)(각각 212); 코일에 전기가 공급되지 않는 휴지 위치와, 코일에 전기가 공급되는 활성화된 위치 사이에서 이동 가능한 슬라이드(221)(각각 222); 및 슬라이드를 휴지 위치로 복귀시키기 위한 수단(231)(각각 232)을 포함한다. 또한, 쌍안정 솔레노이드 밸브(20)는 2개의 전자기 코일(201, 202); 코일(201, 202)들 중 어느 코일에도 전기가 공급되지 않는 휴지 위치, 코일(201)에 전기가 공급되는 제1 활성화된 위치, 및 코일(202)에 전기가 공급되는 제2 활성화된 위치 사이에서 이동 가능한 슬라이드(210); 및 슬라이드를 복귀시키는 2개의 수단(220, 230)을 포함한다.
솔레노이드 밸브(20)에서, 휴지 위치(도 2에 도시된 위치)는 저장소로부터 작동 실린더(1)의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 차단하고, 작동 실린더(1)의 제2 챔버(11)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 차단한다.
제1 경로에서, 2개의 단안정 솔레노이드 밸브(21, 22)는 각각의 단방향 역류 방지 밸브(240, 250)와 각각 병렬로 장착된 2개의 단방향 흐름 조정기(24, 25)가 병렬로 장착된 것에 직렬로 배열된다. 제1 흐름 조정기(24)는 작동 실린더에 저속을 부과하는 반면, 제2 조정기(25)는 작동 실린더에 고속을 부과한다고 가정된다.
솔레노이드 밸브(20)의 코일(202)에 전기가 공급될 때, 슬라이드는 (도 2에 도시된 구성에 대해) 상방으로 변위되어, 이에 의해 (셔터의 개방 페이즈 동안) 저장소로부터 작동 실린더의 제2 챔버(11)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 하고, 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다.
솔레노이드 밸브(22)에서, 휴지 위치(도 2에 도시된 위치)는 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 솔레노이드 밸브(21)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 코일(212)에 전기가 공급될 때 (도 2에 도시된 구성에서 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(222)의 위치는 작동 실린더의 제1 챔버로부터 솔레노이드 밸브(21)로 유체가 통과하는 것을 차단하여, 셔터의 개방 행정을 차단하게 한다.
솔레노이드 밸브(21)에서, 휴지 위치(도 2에 도시된 위치)는 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 하여 고속 개방 속도를 부과한다. 솔레노이드 밸브(21)의 코일(211)에 전기가 공급될 때, (도 2에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(221)의 위치는 유체를 제1 단방향 흐름 조정기(24)로 보내어, 셔터에 저속 개방 속도를 부과한다.
주 솔레노이드 밸브(20)의 코일(201)에 전기가 공급될 때, (도 2에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(210)의 위치는 (셔터의 폐쇄 페이즈 동안) 저장소로부터 작동 실린더의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 하고, 작동 실린더의 제2 챔버(11)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다.
솔레노이드 밸브(22)에서, 휴지 위치(도 2에 도시된 위치)는 솔레노이드 밸브(21)로부터 작동 실린더의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 유사하게, 코일(212)에 전기가 공급될 때 (도 2에 도시된 구성에서 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(222)의 위치는 솔레노이드 밸브(21)로부터 작동 실린더의 제1 챔버로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 구성에서는, 폐쇄 페이즈 동안 솔레노이드 밸브(21)의 코일에 전기를 공급하는 것은 무의미하다.
폐쇄 페이즈에서, 흐름 조정기를 통한 유체의 통과는 가능하지 않고; 따라서 유체의 통과는 역류 방지 밸브들 중 하나의 역류 방지 밸브를 통해 일어나고, 폐쇄 속도는 순간적인 것으로 고려되고, 흐름은 상기 역류 방지 밸브를 통해 제한되지 않는다.
솔레노이드 밸브(21)에서, 정지 위치(도 2에 도시된 위치)는 제2 단방향 흐름 조정기(25)에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브(250)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 솔레노이드 밸브(21)의 코일(211)에 전기가 공급될 때, (도 2에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(221)의 위치는 제1 흐름 조정기(24)에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브(240)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 구성에서는, 폐쇄 페이즈 동안 솔레노이드 밸브(21)의 코일에 전기를 공급하는 것은 무의미하다.
도 3은 3개의 단안정 솔레노이드 밸브(20, 21, 22)를 구현하는 실시예 번호 25의 유압 다이어그램이다.
이 실시예는 실시예 번호 9의 것과 비교되는 것이고, 유일한 차이점은 셔터의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 주 솔레노이드 밸브(20)가 쌍안정이 아니라 단안정이라는 것이다. 따라서, 유압 회로의 다른 요소들은 다시 설명되지 않는다.
(도 3에 도시된 구성에 대응하는) 휴지 위치에서, 솔레노이드 밸브(20)의 슬라이드(210)는 (셔터의 폐쇄 페이즈 동안) 저장소로부터 작동 실린더의 제1 챔버(10)로 및 작동 실린더의 제2 챔버(11)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다.
도 2에 도시된 실시예 번호 9에서와 같이, 솔레노이드 밸브(21 및 22)는 휴지 위치에 유지될 수 있고, 이에 의해 제2 단방향 흐름 조정기(25)에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브(250)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 할 수 있다.
솔레노이드 밸브(20)의 코일(201)에 전기가 공급될 때, 슬라이드(210)는 (도 3에 도시된 구성에 대해 상방으로) 변위되어, 이에 의해 (셔터의 개방 페이즈 동안) 저장소로부터 작동 실린더의 제2 챔버(11)로 및 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다.
솔레노이드 밸브(22)에서, 휴지 위치(도 3에 도시된 위치)는 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 솔레노이드 밸브(21)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 코일(212)에 전기가 공급될 때 (도 3에 도시된 구성에서 하방 변위에 대응하는) 슬라이드의 위치는 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 솔레노이드 밸브(21)로 유체가 통과하는 것을 차단하여, 셔터의 개방 행정을 차단하게 한다.
솔레노이드 밸브(21)에서, 휴지 위치(도 3에 도시된 위치)는 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 하여 고속 개방 속도를 부과한다. 솔레노이드 밸브(21)의 코일(211)에 전기가 공급될 때, (도 3에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(221)의 위치는 유체를 제1 단방향 흐름 조정기(24)로 보내어, 셔터에 저속 개방 속도를 부과한다.
도 4는 실시예 번호 9 및 25로 얻어질 수 있는 셔터의 행정을 시간에 따라 나타내는 곡선의 일례를 도시한다.
제로 행정은 셔터가 완전히 폐쇄된 것에 대응한다.
개방 페이즈(O)의 제1 단계(O1)는 고속으로 수행되고, 솔레노이드 밸브(21)가 휴지 위치에 있어서 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 제2 단방향 흐름 조정기(25) 사이에 유체 이동 가능한 연결을 제공한다.
개방 페이즈(O)의 제2 단계(O2)는 저속으로 수행되고, 솔레노이드 밸브(21)가 작동되어 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 제1 단방향 흐름 조정기(24) 사이에 유체 이동 가능한 연결을 제공한다.
개방 페이즈(O)의 제3 단계(O3)는 셔터가 차단된 상태에서 수행되고, 솔레노이드 밸브(22)가 작동되어 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 솔레노이드 밸브(21) 사이에서 유체의 순환을 차단한다.
개방 페이즈(O)의 제4 단계(O4)는 저속으로 수행되고, 솔레노이드 밸브(22)는 비활성화되고 솔레노이드 밸브(21)는 활성화되어서 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 제1 단방향 흐름 조정기(24) 사이에 유체 이동 가능한 연결을 제공한다.
개방 페이즈(O)의 제5 단계(O5)는 고속으로 수행되고, 솔레노이드 밸브(21)가 휴지 위치에 있어서 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 제2 단방향 흐름 조정기(25) 사이에 유체 이동 가능한 연결을 제공한다.
개방 페이즈(O)의 제6 단계(O6)에서, 셔터의 최대 개방 행정에 도달되고, 셔터가 차단된다.
폐쇄 단계(F1)는 이와 관련하여 순간적이고, 유체는 단방향 흐름 조정기에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브들 중 하나의 역류 방지 밸브를 통과한다.
제2 개방-폐쇄 시퀀스는 고속 상태인 제1 단계(O1'), 셔터가 차단된 상태인 제2 단계(O2'), 및 순간적인 폐쇄 상태인 단계(F1')를 포함한다.
도 4의 곡선은 실시예 번호 9 및 25가 생성할 수 있는 복수의 시퀀스 중에서 단지 비 제한적인 예일 뿐이라는 것은 물론이다.
셔터의 개방 행정을 차단하는 것이 아니라 개방 속도에만 영향을 미치기를 원한다면, 솔레노이드 밸브(22)는 도 2 및 도 3에 도시된 유압 회로로부터 제거될 수 있다.
유사하게, 개방 속도를 변화시키는 것이 아니라 개방 행정을 차단하는 가능성을 갖기를 원한다면, 솔레노이드 밸브(21) 및 흐름 조정기들 중 하나의 흐름 조정기가 도 2 및 도 3에 도시된 유압 회로로부터 제거될 수 있다.
도 5는 주 쌍안정 솔레노이드 밸브(20) 및 2개의 단안정 솔레노이드 밸브(21, 22)에 기초한 실시예 번호 12의 유압 다이어그램이다.
실시예 번호 9와 비교하여, 솔레노이드 밸브(22)의 슬라이드는 코일(212)에 전기가 공급될 때 휴지 위치에서 개방 상태를 갖고 양방향으로 폐쇄 상태를 갖는다. 또한, 흐름 정류기(26)는 제2 단방향 흐름 조정기(25)에 병렬로 배열된다. 상기 흐름 정류기(26)는 전기 전류를 정류하는데 사용되는 다이오드 브리지(diode bridge)와 유사한 방식으로 배열된 복수의 단방향 역류 방지 밸브를 포함한다. 보다 구체적으로, 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 저장소 사이에 유체의 순환 방향에 상관없이, 솔레노이드 밸브(21)가 휴지 위치에 있을 때, 유체는 여전히 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통과하도록 밸브들이 배열된다. 다시 말해, 이 흐름 정류기(26)는 단방향 흐름 조정기(25)만으로 확보되는 고속 개방 속도에 더하여 - 순간적인 폐쇄 대신 - 고속 폐쇄 속도를 부과할 수 있게 한다.
주 솔레노이드 밸브(20)에서, 휴지 위치(도 5에 도시된 위치)는 저장소로부터 작동 실린더(1)의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 차단하고, 작동 실린더(1)의 제2 챔버(11)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 차단한다.
솔레노이드 밸브(20)의 코일(202)에 전기가 공급될 때, 슬라이드는 (도 5에 도시된 구성에 대해) 상방으로 변위되어, 이에 의해 (셔터의 개방 페이즈 동안) 저장소로부터 작동 실린더의 제2 챔버(11)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 하고, 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다.
솔레노이드 밸브(22)에서, 휴지 위치(도 5에 도시된 위치)는 작동 실린더의 제1 챔버(10)로부터 솔레노이드 밸브(21)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 코일(212)에 전기가 공급될 때 (도 5에 도시된 구성에서 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(222)의 위치는 작동 실린더의 제1 챔버로부터 솔레노이드 밸브(21)로 유체가 통과하는 것을 차단하여, 셔터의 개방 행정을 차단하게 한다.
솔레노이드 밸브(21)에서, 휴지 위치(도 5에 도시된 위치)는 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 하여, 고속 개방 속도를 부과한다. 솔레노이드 밸브(22)의 코일(211)에 전기가 공급될 때, (도 5에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(221)의 위치는 유체를 제1 단방향 흐름 조정기(24)로 보내어, 셔터에 저속 개방 속도를 부과한다.
코일(201)에 전기가 공급될 때, (도 5에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드 위치는 (셔터의 폐쇄 페이즈 동안) 저장소로부터 작동 실린더의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 하고, 작동 실린더의 제2 챔버(11)로부터 저장소로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다.
솔레노이드 밸브(22)에서, 휴지 위치(도 5에 도시된 위치)는 솔레노이드 밸브(21)로부터 작동 실린더의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 코일(212)에 전기가 공급될 때 (도 5에 도시된 구성에서 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(222)의 위치는 솔레노이드 밸브(21)로부터 작동 실린더의 제1 챔버(10)로 유체가 통과하는 것을 차단하여, 셔터의 폐쇄 행정을 차단하게 한다.
솔레노이드 밸브(21)에서, 휴지 위치(도 5에 도시된 위치)는 흐름 정류기(26) 및 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 하여, 고속 폐쇄 속도를 부과한다. 솔레노이드 밸브(21)의 코일(211)에 전기가 공급될 때, (도 5에 도시된 구성에 대해 하방 변위에 대응하는) 슬라이드(221)의 위치는 제1 흐름 조정기(24)에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브(240)를 통해 유체가 통과하는 것을 가능하게 한다. 이때 셔터의 폐쇄는 순간적이다.
도 6은 3개의 단안정 솔레노이드 밸브(20, 21, 22)를 구현하는 실시예 번호 28의 유압 다이어그램이다.
이 실시예는 도 5에 도시된 실시예 번호 12의 것과 비교되는 것이고, 이들 두 실시예 사이의 유일한 차이점은 셔터의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 주 솔레노이드 밸브(20)가 쌍안정이 아니라 단안정이라는 것이다. 따라서, 유압 회로의 다른 요소들 및 셔터의 개방-폐쇄 시퀀스 동안 이들의 동작은 다시 설명되지 않는다.
도 7a 및 도 7b는 실시예 번호 12 및 28로 얻어질 수 있는 개방-폐쇄 사이클 동안 셔터의 행정(C)을 나타내는 곡선의 예이다.
솔레노이드 밸브(20, 21, 22)에 각각 연결된 순차 제어 유닛의 3개의 경로 각각의 신호(S1, S2, S3)는 제로 진폭(OFF) 또는 결정된 값(ON)의 진폭을 갖는다. 오프 상태는 고려된 코일에 전기 공급이 없는 것에 해당한다.
개방 페이즈(O)의 제1 단계(O1)에서, 신호(S1)는 온(ON) 상태에 있는 반면, 신호(S2 및 S3)는 오프(OFF) 상태에 있다. 작동 실린더는 고속으로 개방 행정을 시작한다.
개방 페이즈(O)의 제2 단계(O2)에서, 신호(S1)는 여전히 온 상태에 있고, 신호(S2)는 온 상태(솔레노이드 밸브(21)의 작동)로 진행하고, 신호(S3)는 오프 상태에 유지된다. 작동 실린더의 행정은 저속으로 느려진다.
개방 페이즈(O)의 제3 단계(O3)에서, 신호(S1)는 여전히 온 상태에 있고, 신호(S3)는 온 상태(솔레노이드 밸브(22)의 활성화)로 진행하고, 신호(S2)는 오프 상태(솔레노이드 밸브(21)의 비활성화)로 진행하거나 또는 진행하지 않는다. 그러면 작동 실린더의 행정이 차단된다.
개방 페이즈(O)의 제4 단계(O4)에서, 신호(S1)는 여전히 온 상태에 있고, 신호(S2)는 온 상태(솔레노이드 밸브(21)의 활성화)로 진행하고, 신호(S3)는 오프 상태(솔레노이드 밸브(22)의 비활성화)로 진행한다. 그러면 작동 실린더의 행정이 저속으로 재시작된다.
개방 페이즈(O)의 제5 단계(O5)에서, 신호(S1)는 여전히 온 상태에 있고, 신호(S2)는 오프 상태(솔레노이드 밸브(21)의 비활성화)로 진행하고, 신호(S3)는 오프 상태에 유지된다. 그러면 작동 실린더의 행정이 고속으로 계속된다.
개방 페이즈(O)의 제6 단계(O6)에서, 신호(S1)는 여전히 온 상태에 있다. 셔터의 최대 개방 행정(Cmax)에 도달되고, 셔터는 차단된다.
폐쇄 페이즈(F)을 수행하기 위해, 신호(S1)는 오프 상태로 진행한다. 신호(S2 및 S3)가 오프 상태에 유지되고, 유체는 흐름 정류기(26)를 통해 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통과하여, 단계(F1) 동안 고속 폐쇄 속도를 부과한다.
제2 폐쇄 단계(F2)에서, 신호(S3)는 온 상태(솔레노이드 밸브(22)의 활성화)로 진행하고 셔터의 차단으로 이어진다.
제3 폐쇄 단계(F3)에서, 신호(S3)는 오프 상태(솔레노이드 밸브(22)의 비활성화)로 진행하고, 신호(S2)는 온 상태(솔레노이드 밸브(21)의 활성화)로 진행하여, 순간적인 폐쇄로 이어진다(유체는 역류 방지 밸브(240)를 통과한다).
도 7b는 도 7a의 것과 유사한 곡선을 도시하고, 유일한 차이점은 제3 폐쇄 단계(F3)가 순간적이 아니라 고속으로 수행된다는 것이다. 이 단계는 유체가 흐름 정류기(26)를 통해 제2 단방향 흐름 조정기(25)를 통과하도록 하기 위해 솔레노이드 밸브(21)를 휴지 위치에 유지하면서 (신호(S2)를 오프로 유지하면서) 구현된다.
도 7a 및 도 7b의 곡선은 실시예 번호 12 및 28이 생성할 수 있는 복수의 시퀀스 중에서 단지 비 제한적인 예임은 물론이다.
셔터의 개방 및 폐쇄 행정을 차단하는 것이 아니라 개방 및 폐쇄 속도에만 영향을 미치기를 원한다면, 솔레노이드 밸브(22)는 도 5 및 도 6에 도시된 유압 회로로부터 제거될 수 있다.
유사하게, 개방 또는 폐쇄 속도를 변화시키는 것이 아니라 개방 또는 폐쇄 행정을 차단하는 가능성을 갖기를 원한다면, 도 5 및 도 6에 도시된 유압 회로의 솔레노이드 밸브(21) 및 흐름 조정기들 중 하나의 흐름 조정기는 제거될 수 있다.
이제 전기식 액추에이터의 경우에 대해 설명된다.
유압식 작동 실린더 및 공압식 작동 실린더와는 달리, 전기식 액추에이터에는 유체가 공급되지 않고, 액추에이터의 로드에 결합된 모터에 전기 전류가 공급된다.
이를 위해, 상기 액추에이터를 제어하기 위한 장치는, 다음 구성 요소, 즉
- 제1 속도로 액추에이터의 속도를 조정하기 위한 구성 요소,
- 상기 제1 속도보다 더 큰 제2 속도로 상기 액추에이터의 속도를 조정하기 위한 구성 요소, 및
- 액추에이터의 행정을 차단하는 구성 요소
중에서 적어도 2개의 전자 구성 요소를 포함하는 전자 카드를 포함한다.
전자 카드의 구성 요소는 그 자체로 알려진 기술에 따라 미리 프로그래밍 된다.
순차 제어 유닛은 유압식 작동 실린더 및 공압식 작동 실린더에 대한 실시예에서 설명된 것과 동일하므로, 이에 대해서는 다시 상세히 설명되지 않는다.
제어 유닛은 적어도 2개의 제어 경로를 포함하고, 각각의 제어 경로는 전자 카드의 구성 요소들 중 하나의 구성 요소에 전기적으로 연결된다.
따라서, 제1 제어 경로를 통해 구성 요소들 중 하나의 구성 요소(예를 들어, 액추에이터의 속도를 조정하기 위한 구성 요소)로 제어 신호를 송신하면 원하는 슬라이드 속도를 얻기 위해 액추에이터의 모터의 동작을 트리거할 수 있다.
제2 제어 경로를 통해 다른 구성 요소(예를 들어, 액추에이터의 행정을 차단하는 구성 요소)로 제어 신호를 송신하면 모터를 정지시켜 액추에이터를 정지시키는 효과를 제공할 수 있다.
따라서, 도 4, 도 7a 및 도 7b의 셔터와 유사한 셔터의 개방-폐쇄 시퀀스 동안 액추에이터의 행정을 나타내는 곡선을 얻을 수 있다.
마지막으로, 주어진 예는 단지 특정 예시를 위한 것일 뿐, 본 발명의 응용 분야와 관련하여 본 발명을 제한하려는 것이 결코 아님은 물론이다.

Claims (9)

  1. 플라스틱 물질 사출 노즐 내에서 슬라이딩하도록 배열된 셔터를 제어하기 위한 시스템으로서,
    - 상기 셔터에 결합되어 상기 셔터를 상기 노즐의 차단 위치와 상기 노즐의 최대 개방 위치 사이에서 슬라이딩시키기 위한 유압식 또는 공압식 작동 실린더(1);
    - 상기 작동 실린더(1)에 유체를 분배하기 위한 분배 장치(2)로서,
    Figure 112021068301588-pct00010
    상기 작동 실린더의 제1 챔버(10)와 유체 이동 가능하게 연결된 제1 경로,
    Figure 112021068301588-pct00011
    상기 작동 실린더의 제2 챔버(11)와 유체 이동 가능하게 연결된 제2 경로,
    Figure 112021068301588-pct00012
    저장소로부터 유체를 공급하기 위한 제3 경로,
    Figure 112021068301588-pct00013
    상기 제3 경로와 상기 제1 경로 또는 상기 제2 경로 사이에 유체 이동 가능한 연결을 선택적으로 형성하도록 배열된 주 솔레노이드 밸브(20),
    Figure 112021068301588-pct00014
    상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버(10)와 상기 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된 유체 흐름의 제1 단방향 조정기(24)로서, 제1 일정 흐름으로 조정된 상기 제1 단방향 조정기(24),
    a) 상기 제1 단방향 조정기(24)와 직렬 또는 병렬로 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버(10)와 상기 제1 경로 사이에서 유체 이동 가능하게 연결되게 배열된 상기 유체 흐름의 제2 단방향 조정기(25)로서, 상기 제1 일정 흐름보다 더 큰 제2 일정 흐름으로 조정된 상기 제2 단방향 조정기(25), 및
    상기 a)에 대한 추가적 또는 대안적인 것으로서, 상기 셔터의 개방 페이즈(phase) 동안 상기 작동 실린더의 상기 제 1 챔버(10)와 상기 제1 또는 제2 단방향 조정기(24, 25) 사이에 유체 이동 가능한 연결을 선택적으로 형성하도록 배열된 제2 솔레노이드 밸브(21),
    b) 상기 작동 실린더의 상기 제1 챔버와 상기 제1 경로 사이에서 유체의 순환을 선택적으로 차단하도록 배열된 제3 솔레노이드 밸브(22),
    Figure 112021068301588-pct00015
    상기 분배 장치(2) 내에서 상기 유체 회로의 적어도 2개의 상이한 배치(configuration)를 선택적으로 형성하도록 적어도 하나의 가동 부재(210, 221, 222)를 변위시키도록 되어 있는 적어도 2개의 전기 제어 부재(201, 202, 211, 212)로서, 상기 배치는 개방 사이클 동안 상기 유체가 제1 단방향 조정기(24), 제2 단방향 조정기(25) 및/또는 제3 솔레노이드 밸브(22)의 각각을 연속적으로 통과하는 방식으로 선택되는, 상기 적어도 2개의 전기 제어 부재
    를 포함하는 상기 분배 장치(2); 및
    - 상기 분배 장치(2)를 제어하기 위해 전기 부재(201, 202, 211, 212)에 각각 전기적으로 연결된 적어도 2개의 제어 경로(30, 31, 32)를 포함하는 순차 제어 유닛(3)으로서,
    Figure 112021068301588-pct00016
    제1 제어 경로를 통해 송신된 제1 신호의 효력 하에서, 상기 분배 장치는 제1 배치를 채택하고,
    Figure 112021068301588-pct00017
    제2 제어 경로를 통해 송신된 제2 신호의 효력 하에서, 상기 분배 장치는 상기 제1 배치와는 다른 제2 배치를 채택하도록
    상기 제어 경로(30, 31, 32)들 중 하나의 제어 경로 및/또는 다른 제어 경로를 통해 전기 제어 신호를 선택적으로 송신하도록 구성된 상기 순차 제어 유닛(3)
    을 포함하는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 단방향 흐름 조정기(25)에 결합된 적어도 하나의 흐름 정류기(26)를 더 포함하는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 적어도 하나의 단방향 흐름 조정기(24, 25)에 병렬로 배열된 역류 방지 밸브(240, 250)를 더 포함하는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1 단방향 조정기(24) 및/또는 상기 제2 단방향 조정기(25)의 흐름은 결정된 흐름 범위 내에서 조절 가능한, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 작동 실린더 또는 상기 셔터에는 위치 센서가 제공되고, 상기 순차 제어 유닛은 상기 위치 센서에 의해 공급된 측정값의 함수로서 상기 제어 신호의 방출을 제어하도록 구성되는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 순차 제어 유닛은 다음 데이터: 사출 공정의 시간, 센서의 위치, 사출 압형(tooling)의 압력 또는 온도, 프레스로부터의 사출 신호 중 적어도 하나를 더 고려하도록 구성되는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 순차 제어 유닛(3)은 직류 전류의 형태로 전기 제어 신호를 송신하도록 구성되는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 순차 제어 유닛(3)은 교류 전류 형태로 전기 제어 신호를 송신하도록 구성되는, 셔터를 제어하기 위한 시스템.
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