JP2569059Y2 - 圧力制御弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えばプラスチック射
出成形機用油圧装置における背圧制御などに有用な圧力
制御弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック射出成形機の油圧回路で
は、例えば射出シリンダの動作シーケンス中における可
塑化時の背圧制御のために、射出シリンダからの戻り圧
油を減圧弁などの圧力制御弁によって所定圧力に制御し
ている。

【０００３】従来、このような圧力制御を電気的に制御
するための弁装置として、圧力検出器によってマイナー
フィードバックループを組んだ比例電磁圧力制御弁を含
む弁装置がある。このような圧力制御弁装置の一つの利
用例として、射出成形機の射出制御回路を図２に示す。

【０００４】図２において、射出成形機の射出ユニット
３０は、電磁方向切換弁５１によって制御される駆動シ
リンダ３２により図示しない成形金型に向かって前進及
び後進可能である。射出ユニット３０は、先端に射出ノ
ズル３１を備えた加熱可塑化シリンダ３３と、この可塑
化シリンダ３３内で可塑化されたプラスチック材料をノ
ズル３１から金型内へ射出する為の射出シリンダ３４
と、可塑化シリンダ３３内のスクリュ３５を回転させて
ホッパ３６からプラスチックビーズを取り込む回転駆動
モータ３７とを有している。

【０００５】射出シリンダ３４は別の電磁方向切換弁５
２によって前進（射出）または後退を制御され、この射
出シリンダ３４と前記駆動シリンダ３２とに対する作動
圧油は、モータ４１によって駆動されるポンプ４２及び
４３を含む油圧供給ユニット４０から供給される。

【０００６】射出シリンダ３４に対する射出圧はユニッ
ト４０に設けられたリリーフ弁４４によって設定制御さ
れ、また射出速度は射出シリンダ３４の背部のヘッド側
ライン３８に挿入された流量制御弁５３によって設定制
御される。

【０００７】この射出シリンダ３４のヘッド側ライン３
８には、流量制御弁５２と射出シリンダ３４との間から
分岐ライン３９が別れており、この分岐ライン３９には
流路開閉のための電磁切換弁５４を介して圧力制御弁装
置２０がタンクとの間に接続されている。

【０００８】この弁装置２０は、分岐ライン３９の圧力
を検出して電気的な圧力検出信号を生じる圧力検出器２
１と、図示しない制御盤から圧力設定信号の入力を受け
ると共に前記圧力検出器２１からの検出信号をフィード
バック信号として受け取ってその偏差に応じた電流信号
を出力する制御アンプ装置２３と、このアンプ装置２３
からの電流信号に応じた機械力でバネ２４に抗して弁体
２５を変位させることにより分岐ライン３９からタンク
への連通開度を絞り制御する比例電磁圧力制御弁２２と
を含んでいる。

【０００９】射出ユニット３０における可塑化工程で
は、切換弁５２を後退ポジションに切り換えて射出シリ
ンダ３４を後退可能にすると共にモータ３７によってス
クリュ３５を回転させながら可塑化シリンダ３３内にプ
ラスチック材料を充填し、加熱によって可塑化させなが
ら充填圧によって射出シリンダ３４を徐々に後退させる
が、このときには射出シリンダ３４のヘッド側の背圧を
低圧の或る範囲で適切に制御する必要がある。弁装置２
０はこのために利用さるノーマルオープン型の極めて低
い最低調圧値が実現できるものとなっている。弁装置２
０による背圧制御が行われる時には電磁切換弁５４が図
２の状態に切り換えられ、これによって始めて弁装置２
０による圧力制御動作が可能となる。これに対して通常
の射出制御時には、調圧の低い弁装置２０がユニット４
０に設けられたリリーフ弁４４による射出圧制御の障害
にならないように、電磁切換弁５４を図２の状態から切
り換えて分岐ライン３９を遮断しておく必要がある。

【００１０】背圧制御に際して、射出シリンダ３４のヘ
ッド側からの戻り圧油は流量制御弁５３を介してタンク
へ流出するので分岐ライン３９に圧力が立ち、この圧力
は電磁切換弁５４が図２の状態に切り換えられると弁装
置２０によって設定圧に制御される。即ち、比例電磁圧
力制御弁２２は入力電流が零の時は分岐ライン３９を全
開の開度でタンクへ連通させており、入力電流が増加す
るに従ってこの連通を入力電流に比例した開度で絞り、
入力電流が最大値になると連通を遮断する。この場合、
前記圧力検出器２１は制御圧を検出し、これをアンプ装
置２３に負帰還して動作の安定化のためのマイナーフィ
ードバックループを形成している。このようにして弁装
置２０によるほぼタンクライン圧力に近い最低圧力から
の低圧領域での背圧制御が行われる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】従来の圧力制御弁装置
２０は、上述のように射出回路の背圧制御などに用いら
れるものであるが、射出工程時にはその作動によって射
出圧が保持できなくなるので、途中に切換弁５４を設け
て遮断しなければならず、この切換弁は背圧制御時には
十分な流量を通過させなければならないので比較的大型
の弁でなければならず、従って射出回路の構成が複雑で
大型となるという欠点がある。

【００１２】そこで本考案の課題は、大型の切換弁を設
けなくても自身で選択的なブロック状態を形成すること
のできる圧力制御弁装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案では、入口ポート
に導入される制御すべき圧力流体の圧力を検出して電気
的な圧力検出信号を生じる圧力検出器と、外部から与え
られる圧力設定信号を受けると共に前記圧力検出器から
の圧力検出信号をフィードバック信号として受け取って
その偏差に応じた電流信号を出力する制御アンプ装置
と、この制御アンプ装置からの電流信号に応じた機械力
でバネに抗して弁体を変位させることにより前記入口ポ
ートからタンクへの連通開度を絞り制御する比例電磁圧
力制御弁とを備えた圧力制御弁装置において、前述の課
題を達成するために、前記圧力検出器の圧力検出部に対
して前記入口ポートの流体圧力の導入を選択的に遮断す
る弁手段を備えたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】本考案の圧力制御弁装置では、前記弁手段が圧
力検出器への圧力導入を選択的に遮断可能である。従っ
て、前記弁手段の切り換えポジションによって入口ポー
トへの圧力流体の圧力が圧力検出器の圧力検出部に導入
されている状態では、比例電磁圧力制御弁が制御アンプ
装置からの電流信号に応じた機械力でバネに抗して弁体
を変位させることにより前記入口ポートからタンクへの
連通開度を絞り制御する。ここで入口ポートに導入され
る制御すべき圧力流体の圧力は圧力検出器によって検出
されて電気的な圧力検出信号として制御アンプ装置にフ
ィードバックされ、制御アンプ装置は外部から与えられ
る圧力設定信号と前記圧力検出器からのフィードバック
信号との偏差に応じた電流信号を出力する。従って、前
記弁手段を前記切り換えポジションにしておけば、本考
案の圧力制御弁装置は、例えば前述の従来例に示したよ
うなマイナーフィードバックループ付きの背圧制御用の
圧力制御弁装置として機能する。

【００１５】前記弁手段の切り換えポジションを変更し
て入口ポートへの圧力流体の圧力が圧力検出器の圧力検
出部に作用しない状態にすると、制御アンプ装置へのフ
ィードバック信号が消失するので、制御アンプ装置から
出力される電流信号が最大電流値に上昇する。これによ
り比例電磁圧力制御弁はブロック状態となり、入口ポー
トとタンクとの連通が遮断されることになる。

【００１６】この弁手段は、例えば圧力検出器の圧力検
出部に対して入口ポートまたはタンクラインを選択的に
切り換えて連通させる小型の電磁弁によって構成でき、
あるいは例えば射出切換弁５２のパイロット圧力などの
油圧操作によって同期して切り換え動作をシーケンス弁
などによって構成することができ、圧力検出器への圧力
の導入を開閉するだけであるので通過流量は殆どなく、
従ってこの弁手段自体は極めて小型の構造のもので良
く、これを例えば比例電磁圧力制御弁の弁ボディ中に内
蔵してしまうことも可能である。

【００１７】このようにして、本考案の圧力制御弁装置
は、小型単純な構造の弁手段を比例電磁圧力制御弁の圧
力検出器に対する圧力導入系に組み合わせることによ
り、大流量を流す必要のある別の切換弁を付設すること
なく、自身でブロック状態を形成する機能を実現するこ
とができるようになっている。

【００１８】

【実施例】図１に本考案の実施例に係る圧力制御弁装置
の構成を油圧回路記号で示す。図１のＡ図は前記弁手段
を小型電磁弁８によって構成した場合の実施例であり、
またＢ図は前記弁手段を油圧パイロット切換弁１８によ
って構成した場合の実施例である。これらの各実施例に
示すように、全体を符号１０で示す本考案に係る圧力制
御弁装置は、圧力検出器１と、制御アンプ装置３と、比
例電磁圧力制御弁２と、電磁切換弁８またはパイロット
切換弁１８とを基本的に備えている。

【００１９】図１のＡ図において、圧力検出器１は、入
口ポートＰに導入される制御すべき圧力流体の圧力を検
出して電気的な圧力検出信号ｅ_f を生じ、また制御アン
プ装置３は、外部の図示しない制御盤などから与えられ
る圧力設定信号ｅ_s を受けると共に前記圧力検出器１か
らの圧力検出信号ｅ_f をフィードバック信号として受け
取ってその偏差に応じた電流信号ｅを出力する。

【００２０】比例電磁圧力制御弁２は、制御アンプ装置
３からの電流信号ｅによって励磁されることにより対応
した機械力を生じる比例ソレノイド６を備え、このソレ
ノイド６による機械力でバネ４に抗してスプール弁体５
を変位させることにより、前記入口ポートＰからタンク
ポートＴへの連通開度を絞り制御する。即ち、比例電磁
圧力制御弁２は入力電流が零の時は入口ポートＰを全開
の開度でタンクポートＴへ連通させており、入力電流が
増加するに従ってこの連通を入力電流に比例した開度で
絞り、入力電流が最大値になると連通を遮断する。この
場合、前記圧力検出器１は制御圧を検出し、これをアン
プ装置３に負帰還して動作の安定化のためのマイナーフ
ィードバックループを形成している。

【００２１】電磁弁８は、バネ７で付勢された弁体をソ
レノイド９が励磁された時に変位させて通路の切換を行
う三方弁または四方弁で構成され、ソレノイド９が非励
磁状態ではバネ７によって図示のポジションを取り、こ
の状態では入口ポートＰの流体圧力を圧力検出器１圧力
検出部に作用させている。ソレノイド９が励磁される
と、切換ポジションが図中の右側のファンクションに切
り換わり、この状態では圧力検出器１の圧力検出部をタ
ンクラインに解放して入口ポートＰの圧力が検出されな
いようにしている。

【００２２】従って、電磁弁８を非励磁状態とすれば圧
力検出器１によるフィードバックループが負帰還動作を
行うので比例電磁圧力制御弁２が入口ポートＰの圧力を
圧力設定信号ｅ_s に従って制御する。一方、電磁弁８を
励磁状態にすると、圧力検出器１に入口ポートＰの圧力
が作用しなくなるのでフィードバック信号ｅ_f が消失
し、制御アンプ装置３から最大電流が出力されて比例電
磁圧力制御弁２のソレノイド６が最大出力を生じ、これ
によって比例電磁圧力制御弁２の弁体５がバネ４を撓め
て全閉開度位置に変位してブロック状態となる。

【００２３】図１のＢ図に示す実施例は、前記電磁弁８
の代わりに、パイロット圧力が与えられた時にバネ１７
に抗して切り換わる切換弁１８を用いている点がＡ図の
実施例との相違点であり、他は全く同一であるので対応
部分には同一符号を付してある。このＢ図の実施例の動
作は、電磁弁８のソレノイド９に対する励磁電流の供給
・遮断の代わりに、パイロット油路１９によるパイロッ
ト圧力の供給・遮断を行う点を除き、Ａ図の場合と全く
同様であるので説明を省略する。

【００２４】

【考案の効果】以上に述べたように、本考案によれば、
小型の切換弁による弁手段の付設により、大型の切換弁
を用いることとなく、自身で選択的なブロック機能を持
つ圧力制御弁装置が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ図は本考案の一実施例に係る圧力制御弁装置
の構成を油圧回路記号で示した回路図、Ｂ図は別の実施
例を示す回路図である。

【図２】従来の圧力制御弁装置の適用例を示す油圧回路
図である。

【符号の説明】

１ 圧力検出器１ ２ 比例電磁圧力制御弁 ３ 制御アンプ装置 ８ 電磁弁（弁手段） １０ 圧力制御弁装置 １８ パイロット切換弁（弁手段） Ｐ 入口ポート Ｔ タンクポート

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口ポートに導入される制御すべき圧力
   流体の圧力を検出して電気的な圧力検出信号を生じる圧
   力検出器と、外部から与えられる圧力設定信号を受ける
   と共に前記圧力検出器からの圧力検出信号をフィードバ
   ック信号として受け取ってその偏差に応じた電流信号を
   出力する制御アンプ装置と、この制御アンプ装置からの
   電流信号に応じた機械力でバネに抗して弁体を変位させ
   ることにより前記入口ポートからタンクへの連通開度を
   絞り制御する比例電磁圧力制御弁とを備えた圧力制御弁
   装置において、前記圧力検出器の圧力検出部に対して前
   記入口ポートの流体圧力の導入を選択的に遮断する弁手
   段を備えたことを特徴とする圧力制御弁装置。