JP3969653B2 - 油圧式射出装置の背圧制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂量が少量の成形品の射出成形に用いる油圧式射出装置の背圧制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧式射出装置では、射出ピストンの後退に伴い射出シリンダの前進側油室から排出される圧油を、電磁リリーフ弁により制御して可塑化計量時の背圧制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
また背圧制御用ロジック弁により背圧制御を行っているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２８１９１３号公報（第２頁、第１図）。
【特許文献２】
特開平７−２７６４４９号公報（第３−４頁、第１図）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
射出シリンダのピストンに射出スクリュを連結し、その射出ピストンを油圧により前進移動して、可塑化計量した樹脂の射出充填を行う油圧式射出装置では、可塑化計量時に樹脂圧により後退する射出ピストンに対する背圧（油圧力）を、引用文献１、２に記載されているように、前進側油室から排出される圧油をリリーフバルブやロジックバルブにより制御している。
【０００５】
このような従来の背圧制御は、成形品の樹脂量から射出ピストンの前進ストロークが長く、前進側油室の油量も多く確保される通常規模の射出装置では、可塑化計量時の後退ストロークの範囲で背圧制御が可能であるが、成形品の樹脂量が極めて少量で、１ショットにおける射出容量も必然的に少量（例えば、１．０ｃｍ3 以下）となる小型の射出装置では、可塑化計量時間も短く終了し、射出時のスクリュの前進ストロークも極端に短く、前進側油室の油量も少なく済むことから、可塑化計量に際する後退ストロークでの背圧制御が難しくなる。
【０００６】
このような射出容量が少量の射出成形でも、可塑化計量には所定の背圧力は必要であるが、その後退ストロークの短さと油量の少なさとから背圧が設定値に昇圧する前に可塑化計量が終了してしまうので、可塑化された樹脂の密度や粘度を一定化するという本来の背圧制御の目的が達成されないという課題を有する。
【０００７】
この発明は上記従来の油圧式射出装置、特に射出容量が少量の小型射出装置の背圧制御における課題を解決するために考えられたものであつて、その目的は、従来と同様に射出シリンダから排出される圧油を流量制御バルブにより背圧制御を行うものでありながら、流量調節された圧油による排出油の増量という手段の採用により、可塑化計量時に前進側油室から排出される油量が少量であっても、樹脂の可塑化計量に対応した背圧制御を確実に行い得る新たな油圧式射出装置の背圧制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、可塑化計量時の樹脂圧により後退する射出ピストンに対する背圧制御を、射出シリンダの前進側油室から排出される圧油をバルブ制御して行うにあたり、射出シリンダの後退側油室と接続した油圧主回路の油圧路から、前進側油室の給排油路とオイルモータの１次側回路に方向制御バルブを介して接続する油圧路と、その方向制御バルブを介して給排油路と接続する排出油の増量油圧路とを分岐し、その増量油圧路に流量制御バルブを設けて該流量制御バルブと上記方向制御バルブとの間の油圧路に、排出油路を背圧制御バルブを設けて接続し、その油圧路に油圧主回路から所要流量の圧油を加えて排出油を増量し、その流量を上記背圧制御バルブにより制御して背圧制御する、というものである。
【０００９】
またこの発明は、可塑化計量時の樹脂圧により後退する射出ピストンに対する背圧制御を、射出シリンダの前室側油室から排出される圧油をバルブ制御して行うにあたり、射出シリンダの後退側油室と接続した油圧主回路の油圧路から、前進側油室の給排油路とオイルモータの１次側回路に方向制御バルブを介して接続する油圧路を分岐し、そのオイルモータの１次側回路から給排油路に排出油の増量油圧路を接続し、その増量油圧路に流量制御バルブを設けて該流量制御バルブと上記方向制御バルブとの間の油圧路に、排出油路を背圧制御バルブを設けて接続し、そのバルブ間の油圧路にオイルモータの１次側回路から所要流量の圧油を加えて排出油を増量し、その流量を上記背圧制御バルブにより制御して背圧制御する、というものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図は、この発明の背圧制御方法を実施し得る油圧回路を示すもので、１は射出シリンダ、２は回転自在に射出シリンダ１に内装した射出ピストンで、図では省略したが先端に可塑化及び射出用のスクリュが連結してある。３はスクリュ回転用のオイルモータで、装置としては射出シリンダ１の後端に連結して駆動軸を射出ピストン２に接続している。
【００１１】
図１は、射出シリンダ１の前進側油室１ａから排出される圧油に、油圧主回路１０から所要流量の圧油を加えて背圧制御を行う油圧回路の実施形態を示すもので、図２は背圧制御時の作動状態図である。
【００１２】
この油圧主回路１０は、オイルポンプ４から射出シリンダ１の後退側油室１ｂに、流量制御バルブ５と方向制御バルブ６とを設けて接続した油圧路１０ａと、その油圧路１０ａの流量制御バルブ５と方向制御バルブ６との間から分岐して、上記オイルモータ３の１次側と前進側油室１ａの給排油路７とに方向制御バルブ８を設けて接続した油圧路１０ｂとからなる。
【００１３】
９は前進側油室１ａからの排出油を増量する油圧路で、油圧主回路１０のオイルポンプ側から分岐して前進側油室１ａの給排油路７に、上記方向制御バルブ８を介して接続してあり、その増量油圧路９に切換バルブ１１とチェックバルブ付き流量制御バルブ１２とが設けてある。
【００１４】
また増量油圧路９の方向制御バルブ８と流量制御バルブ１２との間には、リリーフバルブによる背圧制御バルブ１３を設けた排出油路１４が接続してあり、方向制御バルブ８の操作により給排油路７と排出油路１４が増量油圧路９の一部９ａを経て接続し、前進側油室１ａの圧油が背圧制御バルブ１３に流量制御されて、オイルタンク１５に排出されるように構成してある。なお、１６はオイルモータ３の２次側からオイルタンク１５に配設した排出油路である。
【００１５】
上記構成において、バルブシンボルが中立状態にある図１から、方向制御バルブ６、８を図２に示す右シンボルに切換えると油圧路１０ｂがＯＮとなって、ポンプ４から吐出された圧油が油圧路１０ｂを経てオイルモータ３に供給され、そのオイルモータ３の回転作動により図示しないスクリュと共に射出ピストン２が回転して、材料樹脂の可塑化計量が行われる。
【００１６】
同時に、前進側油室１ａの給排油路７もＯＮとなって増量油圧路９と接続し、前進側油室１ａの圧油がスクリュと共に後退する射出ピストン１２により給排油路７に押し出され、その流量が背圧制御バルブ１３により制御されて排出油路１４からタンク１５に排出される。この前進側油室１ａからの圧油の排出量は、可塑化計量時の後退ストロークによって異なり、１ショットにおける射出容量も少量の生成品の射出成形では極めて僅かとなることから、そのままでは後退ストロークの範囲での背圧制御が難しくなる。
【００１７】
例えば、直径１６ｍｍの射出スクリュを内装した射出装置により、１ショットで樹脂量０．４〜１．０ｃｍ3 の複数個の成形品を射出成形する場合、可塑化計量時における後退ストロークは２〜３ｍｍであり、その後退ストロークで前進側油室１ａから排出される油量は僅か５〜７ｃｍ3 で、可塑化計量時間は０．５ｓｅｃほどで終了する。
【００１８】
そこで、可塑化計量作動と同時に増量油圧路９の切換バルブ１１を、図２に示す左シンボルに切換えてＯＮにすると、油圧主回路１０から油圧が増量油圧路９に流入し、排出油と合流して排出油路１４からタンク１５に流出する。この油圧主回路１０からの圧油の流量は背圧制御バルブ１３により、前進側油室１ａから押し出される油量に応じて適度に制御されるので、排出油のタンク１５への流出の妨げとならず、排出油は増量された状態で排出油路１４の背圧制御バルブ１３により流量制御される。この結果、前進側油室１ａから排出される油量が僅か少量であっても、背圧をバラツキなく所定の設定圧力（例えば、２Ｍｐａ以上）に制御して可塑化計量を行うことができる。
【００１９】
図３は、上記射出シリンダ１の前進側油室１ａから排出される圧油に、オイルモータ３の１次側回路から所要流量の圧油を加えて背圧制御を行う油圧回路の実施形態を示すもので、図４は背圧制御時の作動状態図である。
【００２０】
この実施形態では、上記背圧制御バルブ１３を設けた上記増量回路９を、オイルモータ３の１次側回路から、前進側油室１ａの給排油路７に接続した背圧制御バルブ１３を有する排出油路１４に連結し、これによりオイルモータ３の１次側回路から排出油の増量を行えるようにして、図１が備える増量油圧路９の切換バルブを省略している。
【００２１】
このような構成では、方向制御バルブ６、８を図４に示す右シンボルに切換えると、油圧路１０ｂと給排油路７がＯＮとなって、ポンプ４から吐出された圧油が油圧路１０ｂを経てオイルモータ３に供給され、そのオイルモータ３の回転作動により図示しないスクリュと共に射出ピストン２が回転して、材料樹脂の可塑化計量が行われる。この可塑化計量により前進側油室１ａの圧油がスクリュと共に後退する射出ピストン２により給排油路７に押し出され、その流量が背圧制御バルブ１３により制御されて排出油路１４からタンク１５に排出される。
【００２２】
同時に、油圧路１０ｂのオイルモータ側から増量油圧路９に圧油の一部が流入し、給排油路７の排出油と合流してタンク１５に流出する。このオイルモータ側からの圧油の流量は、上記実施形態と同様に流量制御バルブ１３により、前進側油室１ａから押し出される油量に応じて適度に制御されるので、排出油のタンク１５への流出の妨げとならず、排出油は増量された状態で排出油路１４の背圧制御バルブ１３により流量制御される。この結果、前進側油室１ａから排出される油量が僅か少量であっても、背圧を所定の設定圧力に制御することができる。またオイルモータ３への流量の一部を増量油圧路９に流出させているが、その量は僅かであることからオイルモータ３の回転作動に支障を来すことはなく、安定した背圧制御を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わる背圧制御方法を実施し得る油圧式射出装置の油圧回路図である。
【図２】 同上の背圧制御作動時の油圧回路図である。
【図３】 この発明の他の実施形態の油圧式射出装置の油圧回路図である。
【図４】 同上の背圧制御作動時の油圧回路図である。
【符号の説明】
１ 射出シリンダ
１ａ 前進側油室
１ｂ 後退側油室
２ 射出ピストン
３ スクリュ回転用のオイルモータ
４ オイルポンプ
５ 流量制御バルブ
６、８ 方向制御バルブ
７ 給排油路
９ 増量油圧路
１０ 油圧主回路
１０ａ、１０ｂ 油圧路
１１ 切換バルブ
１２ チェックバルブ付き流量制御バルブ
１３ 背圧制御バルブ
１４ 排出油路
１５ タンク
Claims (2)
- 可塑化計量時の樹脂圧により後退する射出ピストンに対する背圧制御を、射出シリンダの前進側油室から排出される圧油をバルブ制御して行うにあたり、
射出シリンダ１の後退側油室１ｂと接続した油圧主回路１０の油圧路１０ａから、前進側油室１ａの給排油路７とオイルモータ３の１次側回路に方向制御バルブ８を介して接続する油圧路１０ｂと、その方向制御バルブ８を介して給排油路７と接続する排出油の増量油圧路９とを分岐し、
その増量油圧路９に流量制御バルブ１２を設けて該流量制御バルブと上記方向制御バルブ８との間の油圧路９ａに、排出油路１４を背圧制御バルブ１３を設けて接続し、
その油圧路９ａに油圧主回路１０から所要流量の圧油を加えて排出油を増量し、その流量を上記背圧制御バルブ１３により制御して背圧制御することを特徴とする油圧式射出装置の背圧制御方法。 - 可塑化計量時の樹脂圧により後退する射出ピストンに対する背圧制御を、射出シリンダの前進側油室から排出される圧油をバルブ制御して行うにあたり、
射出シリンダ１の後退側油室１ｂと接続した油圧主回路１０の油圧路１０ａから、前進側油室１ａの給排油路７とオイルモータ３の１次側回路に方向制御バルブ８を介して接続する油圧路１０ｂを分岐し、
そのオイルモータ３の１次側回路から給排油路７に排出油の増量油圧路９を接続し、
その増量油圧路９に流量制御バルブ１２を設けて該流量制御バルブと上記方向制御バルブ８との間の油圧路に、排出油路１４を背圧制御バルブ１３を設けて接続し、
そのバルブ間の油圧路にオイルモータ３の１次側回路から所要流量の圧油を加えて排出油を増量し、その流量を上記背圧制御バルブ１３により制御して背圧制御することを特徴とする油圧式射出装置の背圧制御方法。
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