JP2659778B2

JP2659778B2 - 射出成形機の型締装置

Info

Publication number: JP2659778B2
Application number: JP31849388A
Authority: JP
Inventors: 泰根本
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH02164514A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、射出成形機における型締装置、特に、動作
の安定性及び応答性を向上させることができる射出成形
機の型締装置に関する。

（従来の技術）従来、加熱シリンダ内で加熱され流動化された成形材
料を高圧により金型内に射出し、その中で冷却固化又は
硬化させ、次いで金型を開いて成形品を取り出すように
した射出成形機として、第５図に示すようなものが提供
されている（特開昭63−179723号公報参照）。

すなわち、機台１に型締装置２と射出装置３とが設置
されており、該型締装置２は、固定金型取付体４と可動
金型取付体５を備えていて、型締用シリンダ６がガイド
ロッド７に沿って可動金型取付体５を往復動させると、
固定金型８と可動金型９とが接離するようになってい
る。

また、上記射出装置３は、ホッパー10内の樹脂を加熱
溶融して射出するノズル11を往復動自在に備えており、
該ノズル11から金型凹部8a,9a内に溶融樹脂が注入され
る。一方、成形品は排出口12から機台１の下方に落下排
出されるようになっている。

上述したような射出成形機においては、１回の成形ご
とに可動金型９が往復動して固定金型８と接離するの
で、該可動金型９を高速で往復動させることが成形効率
を向上させる上で重要である。

そこで、上記可動金型９を固定金型８に圧接する力、
つまり、型締力を大きくするために、型締用シリンダ６
を第６図に示すような構成としてある。

第６図において、可動金型取付台40は、第１、第２の
補助シリンダ41,42のピストン杆43,43とメインシリンダ
44のピストン杆45とが連結され、第１、第２の補助シリ
ンダ41,42のヘッド側油室41a,42aは大気に開放される一
方、ロッド側油室41b,42bは操作弁46の第１ポート47に
接続され、メインシリンダ44のヘッド側油室44a,ロッド
側油室44bが操作弁46の第2,第３ポート48,49に接続され
る。そして、操作弁46の入口ポート50が油圧源51に接続
され、ドレーンポート52がタンク53に接続される。

ここで、上記操作弁46を中立位置Ｎから型閉じ位置Ｉ
とすると、第６図に示すように油圧源51の圧油は第１、
第２の補助シリンダ41,42のロッド側油室41b,42bとメイ
ンシリンダ44のヘッド側油室44a,ロッド側油椎44bにそ
れぞれ供給される。

この時、各ロッド側油室41b,42b,44bの有効受圧面積A
₁,A₂,A₃の和は、メインシリンダ44のヘッド側油室44aの
有効受圧面積A₄よりも小さくなり、メインシリンダ44に
生ずる伸長力によって可動金型取付台40が前進し、各ロ
ッド側油室41b,42b,44bの圧油は、メインシリンダ44の
ヘッド側油室44aに流入する。

上記動作により補助シリンダ41,42及びメインシリン
ダ44が所定位置まで移動したら、操作弁46を型示位置II
とする。これにより、油圧源51の圧油はメインシリンダ
44のヘッド側油室44aのみに供給され、各ロッド側油室4
1b,42b,44bはオイルタンク53に接続されるので、メイン
シリンダ44に伸長力が生じ、可動金型取付台40が前進さ
せられる。

そして、射出成形が終了したら、操作弁46を型開き位
置IIIとする。これにより、油圧源51の圧油はメインシ
リンダ44のロッド側油室44bにのみ供給され、そのヘッ
ド側油室44aと第１、第２の補助シリンダ41,42のロッド
側油室41b,42bはオイルタンク53に接続されるので、メ
インシリンダ44に縮小力が生じ、可動金型取付台40が後
退させられる。

また、メインシリンダ、２本の補助シリンダを設ける
とともに、メインシリンダの内部に前後進可能な早送り
シリンダを配設し、メインピストン部にスリープ型バル
ブを内蔵したものが提供されている（特開昭63−168325
号公報参照）。

この型締装置においては、高速の型閉じ又は型開きの
場合に中心部の早送りシリンダが使用されるようになっ
ている。そして、この時スリーブ型バルブは開かれ、メ
インシリンダ内で圧油のやりとりが行われる。

一方、高圧の型締め又は型開きの場合には、上記スリ
ーブ型バルブを閉じ、メインシリンダのヘッド側油室
側、ロッド側油室側に圧油が送り込まれるようになって
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記第１の射出成形機の型締装置にお
いては、メインシリンダ44のロッド側油室44bのみに油
圧源51の圧油を供給して型開きを行っているので、型開
きが完了するまでに時間がかかり、また、高速型開き工
程中おいて型開力を生ずるために必要な受圧面積は、メ
インシリンダ44の面積の1/4もあれば十分であり、効率
が良くない。

また、補助シリンダ41,42のロッド側油室41b,42bの油
量は、メインシリンダ44のヘッド側油室44aの油量以上
とする必要があるため、補助シリンダ41,42の径が大き
くなり、不経済である。

そして、操作弁46に大流量の油を流さなければならい
構造となっているので、特殊なバルブ構造とする必要が
あってコストアップとなってしまう。そして、操作弁46
が大型化するに伴い、応答性が低下する。

更に、メインシリンダ44のロッド径が大きくなり、該
メインシリンダ44が重くなって応答性が悪くなり、省力
化できない。

また、上記第２の射出成形機の型締装置においては、
早送りシリンダにより前進及び後退が行われるため、油
室の数が多くなり、構造が複雑となるため、型締装置の
保守管理が容易ではない。

そして、スリーブ型バルブを閉鎖するための油路及び
高速早送り用の油路をメインピストンヘッド部に接続し
なければならないので、メインピストンの形状が複雑と
なてしまう。また、メインピストン自体が可動部品であ
るので、配管やホース等の数が増加して油もれに対する
信頼性や保守性が低下する。

更に、早送りシリンダのロッド側で型開きを、ヘッド
側で型閉じを行うが、型開閉速度をほぼ同速とする必要
がある。ところが、ヘッド速の受圧面積はロッド側より
大きいため、型閉じの場合の圧油の流量が相当大きくな
り、それに伴いポンプサイズも大きくなってしまう。

本発明は、以上述べたような問題点を解決して、高速
型開き及び型閉じの際の応答性を向上させ、無駄なくポ
ンプを使用することができ、更に小型化して保守管理を
容易にすることを可能とした射出成形機の型締装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのために本発明は、メインシリンダと、該メインシ
リンダと連動して作動し、メインシリンダのロッド側と
連通するロッド側を有する補助シリンダと、上記メイン
シリンダのヘッド側及び各シリンダのロッド側に圧油を
切換え供給するための第１、第２及び第３の弁とを有す
る射出成形機の型締装置において、上記メインシリンダ
は、シリンダのヘッド側端面からヘッド内に延びて摺動
自在に配設されるブースタシリンダを有するとともに、
該ブースタシリンダの先端部とヘッド内面との間にブー
スタ用油室を形成しており、補助シリンダは、ヘッド側
が大気に開放されている。

そして、補助シリンダのロッド側受圧面積とメインシ
リンダのロッド側受圧面積の和が、メインシリンダのヘ
ッド側受圧面積とブースタシリンダの受圧面積の和にほ
ぼ等しく設定してある。

また、上記第１の弁は、高速型閉じ時及び高圧型締め
時において、ブースタシリンダ内に圧油を供給する位置
をとり、高圧型開き時及び高速型開き時において、各シ
リンダのロッド側に圧油を供給する位置をとる構造とな
っており、また、第２の弁は、高速型閉じ時及び高速型
開き時に開かれて各シリンダのロッド側とメインシリン
ダのヘッド側を連通し、上記第３の弁は、高圧型締め時
に圧油をメインシリンダのヘッド側に供給する構造とな
っている。

（作用）本発明によれば、メインシリンダは、シリンダのヘッ
ド側端面からヘッド内に延びて摺動自在に配設されるブ
ースタシリンダを有するとともに、該ブースタシリンダ
の先端部とヘッド内面との間にブースタ用油室が形成さ
れ、補助シリンダのヘッド側が大気に開放されるととも
に、補助シリンダのロッド側受圧面積とメインシリンダ
のロッド側受圧面積の和が、メインシリンダのヘッド側
受圧面積とブースタシリンダの受圧面積の和にほぼ等し
く設定してあるので、型開き戦び型閉じにおいて使用す
る圧油の流量が等しくなり、ポンプを無駄に稼動させる
ことがなくなる。

（実施例）以下、本発明の実施例について第１図〜第４図に基づ
き詳細に説明する。

第１図は本発明の射出成形機の型締め装置の断面図で
あり、その高速型閉じ時の状態図、第２図は同高圧型締
め時の状態図、第３図は同高圧型開き時の状態図、第４
図は同高速型開き時の状態図である。

図において、61はメインシリンダで、そのロッド62は
図示しない可動金型取付体に接続されている。63,64は
上記メインシリンダの616の両側に配設される補助シリ
ンダであり、ロッド65,66が上記ロッド62と共に連動し
て移動するようになっている。

上記メインシリンダ61のロッド側の油室67は、補助シ
リンダ63,64のロッド側の油室68,69と連通させられてい
る。また、補助シリンダ63,64のヘッド側油室70,71は大
気に開放されている。

一方、メインシリンダ61のヘッド側油室72には、シリ
ンダのヘッド側端面から油室72内に延び、先端がロッド
62の中に摺動自在に配設されるブースタシリンダ73が配
設される。そして、該ブースタシリンダ73の先端部とロ
ッド62内面との間にブースタ用の油室74が形成される。

そして、補助シリンダ63,64のロッド側の受圧面積B₁,
B₃及びメインシリンダ61のロッド側の受圧面積B₂の和
は、メインシリンダ61のヘッド側の受圧面積B₄及びブー
スタ用の油室74の受圧面積B₅とほぼ等しくなるように設
定してある。

ところで、上記メインシリンダ61には、ブースタシリ
ンダ73と連通するポートａ、ヘッド側油室72に連通する
ポートｂ及びロッド側油室67に連通するポートｃが形成
されている。

そして、このように構成されるシリンダ構造を作動さ
せるために、以下に述べる弁システムが配設される。

すなわち、第１の弁81は４ポート３位置の切換弁で構
成されていて、高速型閉じ時及び高圧型締め時におい
て、油圧源85をブースタシリンダ73のポートａに連通し
てブースタシリンダ73内に圧油を供給する位置Ｉをと
り、高圧型開き時及び高速型開き時において、各シリン
ダ61,63,64のロッド側の油室67,68,69に圧油を供給する
位置IIをとり、中立位置Ｎと合わせて３位置をとる。

また、第２の弁82は、高速型閉じ時及び高速型開き時
に開かれて各シリンダ61,63,64のロッド側の油室67,68,
69とメインシリンダ61のヘッド側の油室72とをポートb,
cを介して連通し、圧油の移動を行う。該第２の弁82
は、多くの圧油を流すことができるように、ロジック弁
又は小型のシリンダによって構成される。そして、この
第２の弁82は、３ポート２位置の切換弁84によって背圧
がかけられ、背圧がその切替換えによって制御されて開
閉させられる。すなわち、該３ポート２位置の切換弁84
が位置IIIにある時は、油圧源85の圧油がパイロット圧
として第２の弁82に送られ、その油圧によって該弁82が
閉鎖させられる。また、位置IVにある時は、パイロット
圧が除去されて第２の弁82が開放させられる。

更に、第３の弁83は、３ポート２位置の切換弁で構成
され、位置Ｖにおいて油圧源85の圧油をポートｂを介し
て油室72に供給する。

次に、本発明の型締装置の動作について説明する。

高速型閉じ時においては、第１図に示すように第１の
弁81が位置Ｉにあり、第２の弁82は切換弁84が位置IVに
あるため開放されている。また、第３の弁83は、位置VI
に置かれる。したがって、油圧源85の圧油は第１の弁81
を介してポートａに送られ、ブースタシリンダ73内のブ
ースタ用の油室74に供給され、ロッド62を右方に押して
高速型閉じを行う。この時、第２の弁82が開放されてい
るので、各シリンダ61,63,64のロッド側油室67,68,69の
圧油はポートｃから排出され、第２の弁82を介してポー
トｂに送られ、メインシリンダ61のヘッド側油室72に供
給される。上述したように、補助シリンダ63,64のロッ
ド側の受圧面積B₁,B₃及びメインシリンダ61のロッド側
の受圧面積B₂の和は、メインシリンダ61のヘッド側の受
圧面積B₄及びブースタ用の油室74の受圧面積B₅とほぼ等
しくなるように設定してあるので、各シリンダ61,63,64
のロッド側油室67,68,69の圧油のほとんどがメインシリ
ンダ61のヘッド側油室72に収容される。わずかに余った
圧油は、第１の弁81を介してオイルタンク86にドレーン
される。

こうして、高速で型閉じが行われた後、第２図に示す
ようにメインシリンダ61のヘッド側油室72に圧油が供給
され、高圧型締めが行われる。

図において、第１の弁81は高速型閉じ時と同様位置Ｉ
にあって、油圧源85の圧油をポートａを介してブースタ
用の油室74に送り、メインシリンダ61のロッド62を右方
に押圧する。

一方、第３の弁83が位置Ｖに置かれ、油圧源85の圧油
をポートｂを介してメインシリンダ61のヘッド側油室72
に供給する。そして、この油圧によって、メインシリン
ダ61のロッド62が右方に押圧され、高圧型締めが行われ
る。

この時、切換弁84が位置IIIに置かれ、第２の弁82を
閉じるため、ポートb,c間の連通が断たれ、各シリンダ6
1,63,64のロッド側油室67,68,69の圧油は、ポートｃ、
第１の弁81を介してオイルタンク86にドレーンされる。
したがって、メインシリンダ61のヘッド側及びブースタ
用の油室74に作用する油圧によって定格の型締め力が発
生する。

次に、高圧型開き時においては、第３図に示すように
第１の弁81は位置IIにあって、油圧源85の圧油をポート
ｃを介して各シリンダ61,63,64のロッド側油室67,68,69
に供給するとともに、ブースタ用の油室74内の圧油は、
ポートａを介してオイルタンク86にドレーンされる。し
たがって、メインシリンダ61のロッド62が左方に押圧さ
れ、型が開かれる。

一方、第３の弁83が位置VIに置かれ、メインシリンダ
61のヘッド側油室72内の圧油がポートｂを介してオイル
タンク87にドレーンされる。

この時、切換弁84は位置IIIにあって第２の弁82を閉
じているので、ポートb,c間の連通が断たれている。

続いて、高速型開きの時においては、第４図に示すよ
うに高圧開き時と同様、第１の弁81は位置IIにあって、
油圧源85の圧油をポートｃを介して各シリンダ6163,64
のロッド側油室67,68,69に供給する。

この時、切換弁84が位置IVにあって第２の弁82が開放
されているので、ポートb,c間が連通し、メインシリン
ダ61のヘッド側油室72の圧油が各シリンダ61,63,64のロ
ッド側油室67,68,69に供給されるため高速の型開きが行
われる。また、第３の弁83は位置VIにあり、余分な圧油
がオイルタンク87にドレーンされる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これら本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、メインシリン
ダは、シリンダのヘッド側端面からヘッド内に延びて摺
動自在に配設されるブースタシリンダを有するととも
に、該ブースタンシリンダの先端部とヘッド内面との間
にブースタ用油室が形成され、補助シリンダのヘッド側
が大気に開放されるとともに、補助シリンダのロッド側
受圧面積とメインリンダのロッド側受圧面積のわが、メ
インシリンダのヘッド側受圧面積とブースタンシリンダ
の受圧面積の和にほぼ等しく設定してあるので、高速型
閉じ時及び高速型開き時において使用する圧油の流量が
等しくなり、ポンプの最大吐出量を低減させ、無駄に稼
動させることがなくなる。

したがって、型締装置の応答性を良好とし、省力化を
果たすことができる。

また、高速型閉じ時及び高圧型締め時の大量の圧油は
第２の弁を通り、第１の弁を迂回するので、第１の弁に
特殊の弁を使用する必要がなくなり、コストを低減する
ことがなくなる。

そして、メインシリンダ内部に弁を有ないだけでな
く、配管、ホース類が不要であるので、構造がシンプル
となり、保守性、信頼性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の射出成形機の型締め装置の断面図であ
り、その高速型閉じ時の状態図、第２図は同高圧型締め
時の状態図、第３図は同高圧型開き時の状態図、第４図
は同高速型開き時の状態図、第５図は従来の射出成形機
を示す図、第６図は従来の射出成形機の型締装置を示す
図である。１……機台、２……型締装置、３……射出装置、４……
固定金型取付体、５……可動金型取付体、６……型締用
シリンダ、７……ガイドロッド、８……固定金型、９…
…可動金型、10……ホッパー、11……ノズル、61……メ
インシリンダ、62,65,66……ロッド、63,64……補助シ
リンダ、67,68,69……ロッド側油室、70,71,72……ヘッ
ド側油室、73……ブースタシリンダ、74……ブースタ用
の油室、81……第１の弁、82……第２の弁、83……第３
の弁、84……切換弁、85……油圧源、86,87……オイル
タンク。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】メインシリンダと、該メインシリンダと連
動して作動し、メインシリンダのロッド側と連通するロ
ッド側を有する補助シリンダと、上記メインシリンダの
ヘッド側及び各シリンダのロッド側に圧油を切換え供給
するための第１、第２及び第３の弁とを有する射出成形
機の型締装置において、（ａ）上記メインシリンダは、シリンダのヘッド側端面
から油室内に延び、先端がロッドの中に摺動自在に配設
されるブースタシリンダを有するとともに、該ブースタ
シリンダの先端部とヘッド内面との間にブースタ用油室
を形成しており、（ｂ）上記補助シリンダは、ヘッド側が大気に開放され
ており、（ｃ）補助シリンダのロッド側受圧面積とメインシリン
ダのロッド側受圧面積の和が、メインシリンダのヘッド
側受圧面積とブースタシリンダの受圧面積の和にはほぼ
等しくしてあり、（ｄ）上記第１の弁は、高速型閉じ時及び高圧型締め時
において、ブースタシリンダ内に圧油を供給する位置を
とり、高圧型開き時及び高速型開き時において、各シリ
ンダのロッド側に圧油を供給する位置をとり、（ｅ）上記第２の弁は、高速型閉じ時及び高速型開き時
に開かれて各シリンダのロッド側とメインシリンダのヘ
ッド側を連通し、（ｆ）上記第３の弁は、高圧型締め時に圧油をメインシ
リンダのヘッド側に供給することを特徴とする射出成形
機の型締装置。