JPS62238017A - 押出し加圧速度の自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維強化金属系複合材料（以下、ＦＲＭと云
う。）の押出成形装置に適用されるビレットの加圧速度
を自動的に制御するための装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より押出成形装置の押出し速度制御、つまり油圧に
よる制御においては、減圧弁と絞り弁によるブリードオ
フ制御が一般的であり、しかもマニュアル操作が主体で
あった。その結果、押出し速度の選択及びその制御範囲
が限られ、汎用性に乏しく、また加圧速度制御にかかわ
るブリード量の制御にあたっては再現性が得られず成形
体の特性にバラツキが生じやすいという欠点があった。

ＦＲＭの成形はビレットを構成する素材、つまり繊維と
マトリックスの種類、押出し加圧時のビレットの温度、
押出比とダイスの形状等によって成形条件が変化する。

従って、これに適用される押出成形装置にあっても条件
設定が種々多数となる。そして、この種成形条件に対応
する広範な押出し速度を選択可能とする使用、つまり汎
用性が要求され、また成形条件を入力するだけで簡単に
制御の条件設定ができがっ自動化の実現が要求されるが
、これに対処できる装置は現状においてなく、従って製
品ニーズに適した高品質で欠陥のない成形体が得られな
いというのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のこの種押出成形機にあっては押出し
加圧速度の制御に単なるブリードオフ１ｌＩｆｌが採用
され、しかもマニュアル操作によっていたため成形条件
の変更に即応できず、従って汎用性に乏しく、製品の多
様なニーズに対応することができないという問題点を有
していた。

本発明はこれらの事情に鑑み開発されたもので、押出し
速度を多段に変更でき、かつ与えられた成形条件に従い
自動的に前記速度中の最適な速度を選択し制御すること
のできるＦＲＭ成形における押出し加圧速度の自動制御
装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は（ＦＲＭ）の押出成形機に適用され
る圧油のブリードオフ制御による押出速度制御装置にお
いて、ブリード量を制御するための多種類の固定オリフ
ィスとこの固定オリフィスの選択組合せによって全閉か
ら全開まで多段階に設定し得るソレノイドバルブとを１
体に構成した流量制御弁と、ビレットの種類とその成形
条件を人力することにより演算処理し前記ソレノイドバ
ルブに入・切の信号を与える演算器と、オリフィスの１
次側と２次側の圧力差を一定に保つためオリフィスの１
次側に配設される圧力補償付減圧弁とからなることを構
成とし、これを上記問題点の解決手段とするものである
。

（作用） ＦＭＨの成形は、押出装置のコンテナ内のビレットを加
圧ステムを介して加圧シリンダーによりビレットを適切
な速度で押出し加圧する。

その結果、ビレットはダイステムで支えられたダイスか
ら押出されることになり、その成形体は歪矯性に必要な
引張力をもってプルアウトシリンダーにより引抜かれ、
所望の成形体を得る。

上記押出し速度は加圧シリンダーの圧油の流量を制御す
ることにより行う。これら油圧装置における流量制御は
、例えば４種のソレノイドバルブと４種の固定オリフィ
スを１体化構成した流量制御弁と圧力補償付減圧弁から
なるブリードオフ制御とし、前記４種の固定オリフィス
開度は、例えばそれぞれ１０％、２０％、４０％、８０
％に設定し、各ソレノイドバルブの開閉組合せによって
１６段階のブリード量を選択する。このオリフィスの選
択組合せは、プログラムに従ってなされ、例えば素材（
繊維強化材とマトリックス）の種類、ビレットの強化材
含有率、ビレットの温度、ダイスの形状、押出比等の成
形条件を演算装置に入力することにより適切なブリード
量を演算し、オリフィスの選択組合せを行なわしめ、所
要の押出し速度を自動的に与える。ところで、油圧シリ
ンダーの押出し速度は油圧ポンプの全吐出量Ｑ０から流
量制御弁よりのブリードＭｑｔを差し引いた量Ｑｖによ
り決まるものである。ただし油圧シリンダーに加わる負
荷及びブリード量によって圧力変動が生じ、オリフィス
の１次側と２次側（一般的には圧力はほぼ零で一定）に
圧力差が生じる。

従って、公知の圧力補償付減圧弁を用いてオリフィスの
１次側の圧力をいかなる状態においても一定に保つよう
にする。

（実施例） 以下、ＦＲＭの押出成形装置の押出しステムに適切な加
圧速度を与えるための本発明に係る油圧制御装置の１実
施例について説明する。

本実施例に係わる構成図を第１図に示す。この押出成形
装置において、ビレット８の特性に適合した加圧速度Ｖ
を加圧ステム４に与えるのは加圧シリンダー５への圧油
供給流量Ｑｖによる。つまり、Ｖ　＝Ｑｖ　／　Ａ　（
ここでＡはシリンダーピストン６の面積）の関係にある
。この供給流量Ｑｖは油圧ポンプ１１吐出ｉｔ　Ｑ　Ｏ
から流量制御弁１８よりブリード量ｑ、を差し引いた流
量であり、図示例ではブリード量ｑＬの設定は、各種の
成形条件を演算器２０に入力することにより４種のオリ
フィス１８−３と４種のソレノイドバルブ１８−２の組
合せからなる流量制御弁１８のソレノイドバルブの開閉
を選択して組合せ、スイッチ箱１９内のそれぞれに対応
するスイッチ１９−１をＯＮ　、　ＯＦＦさせることに
より得られる。このブリード量ｑ、を与えるためのソレ
ノイドバルブの開閉選択組合せは表−１に示す通りであ
る。

以上の機能を持たせた流量制御弁１８は、ドーム１８−
１と４種の開閉弁１８−２、対応するオリフィス１８−
３及びソレノイド１８−５、並びにマニホールド１８−
４からなり、図に示す如く１体化して構成したものであ
る。

次に、油圧回路の構成と制御について説明する。油圧回
路は主として油圧ポンプ１１、モータ１２、安全弁１３
、切換電磁弁１６、圧力補償付減圧弁１７及び流量制御
弁１８からなり、一方制御機器は演算器２０、スイッチ
箱１９からなる。いま、演算器２０にＦＲＭを成形する
ためのパラメータとして素材の種類、ビレットの強化材
含有率、ダイスの形状と押出比、ビレットの温度等の各
成形条件を入力する。このとき、演算器２０はプログラ
ムにもとすき流量制御弁１８のオリフィスの組合せによ
るブリード量を設定し、４種それぞれのスイッチをＯＮ
　。

ＯＦＦ信号としてスイッチ箱にＩ旨令する。

なお、ここで流量制御弁１８のドーム圧及び流量制御弁
２１の開度は押出し加圧負荷によりあらかじめ設定され
ているもとする。また圧力補償付減圧弁１７は如何なる
負荷条件においてもドーム圧を一定に保持するように作
動するものである。押出し開始にあたっては、切換電磁
弁１６を押出し加圧側に操作するとポンプ吐出ＩＱＯが
加圧シリンダー５に供給されるが、このとき流量制御弁
１８からは所定のブリード量ｑ、がブリードする。従っ
て、Ｑｏ　−ｑ　Ｌ　＝　Ｑｙが加圧シリンダー５に供
給され、Ｑｖ／Ａ＝Ｖによる成形条件に適切な加圧速度
を加圧ステムに与えることになる。

以上の如（してダイス２から押出された成形体は自動把
持装置９により把持され、プルアウトシリンダー１０に
より歪矯正に必要な張力を与えながら成形される。この
とき、加圧シリンダー５とダイステム３はタイロッド７
によって力の釣合を保つように連結一体化されている。

表−１オリフィスの開度組合せ （発明の効果） 以上、詳述した如（本発明によれば、一つの押出成形装
置をもって各種のＦＲＭの成形に適用することができ汎
用性に優れており、また成形条件を入力することにより
プログラムにもとづき自動的に所要の押出し加圧速度を
与えることができ、従って製品ニーズに適した欠陥のな
い高品質の成形体が得られる。

更に本発明によれば、油圧回路を節単にすることが可能
であると同時に流量制御弁が広範な流量制御を可能とし
かつコンパクトな機器構成となり経済的でもある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのＦＲＭの押出成形装置の
構成とその油圧回路図である。 図の主要部分の説明 １−・コンテナ ４・−加圧ステム ５・−加圧シリンダ− ６−加圧ピストン ８・−ビレット １７・−圧力補償付減圧弁 １８・−・流量制御弁 １８−１−・ドーム １Ｂ　−２−ソレノイドバルブ Ｌ８−３’−−・オリフィス １９・−・スイッチ箱 １９−１−−・スイッチ ２０−・演算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維強化金属系複合材料の押出成形機に適用される圧油
   のブリードオフ制御による押出速度制御装置において、
   ブリード量を制御するための多種類の固定オリフィスと
   この固定オリフィスの選択組合せによって全閉から全開
   まで多段階に設定し得るソレノイドバルブとを１体に構
   成した流量制御弁と、ビレットの種類とその成形条件を
   入力することにより演算処理し前記ソレノイドバルブに
   入・切の信号を与える演算器と、オリフィスの１次側と
   ２次側の圧力差を一定に保つためオリフィスの１次側に
   配設される圧力補償付減圧弁とからなることを特徴とす
   る押出し加圧速度の自動制御装置。