JPH0467925A

JPH0467925A - インラインスクリュー型射出成形機

Info

Publication number: JPH0467925A
Application number: JP18038490A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Suzuki; 光夫鈴木
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-03
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2646036B2

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）本発明はインラインスクリュー型射出成形機に関し、特
に、計量工程におけるスクリューの回転制御に関する。

（従来の技術）一般に、インラインスクリュー型射出成形機では、加熱
シリンダーと、加熱シリンダー内に配置されたスクリュ
ーとを備えており、まず、スクリューを回転駆動させる
ことによって原料樹脂を加熱シリンダーに取り込んで、
原料樹脂を可塑化して加熱シリンダーに溶融樹脂を蓄え
る。そして、スクリューを前進駆動して溶融樹脂を金型
キャビティー射出して成形品を成形するようにしている
。

ところで、上述のように原料樹脂を可塑化する際、スク
リューの駆動トルクは第２図に示すように原料樹脂の種
類によって大きく異なる。このため、射出成形機では、
全ての樹脂に対応するため、−数的に油圧モーターを用
いており、この油圧モーターには油圧ポンプから油圧を
供給するようにしている。

第２図において、■で示すトルク特性を有する油圧モー
ターを使用した場合、ポンプ吐出量と油圧モーターの容
積との関係から回転数Ｘかスクリューの回転数の上限と
なる。一方、スチロールのようにスクリューの駆動トル
クか低くてもよい樹脂の場合には油圧ポンプの駆動源（
例えば、電動機）における動力負荷容量に余裕かあるけ
れとも、スクリュー回転数をＸ以上にあげることができ
す、射出成形サイクルの短縮ができない。

このため、スクリュー回転数をあげるためには、所謂可
変速式油圧モーターを使用している。このような可変速
式油圧モーターでは、例えば、第２図に示すようにスク
リュー駆動トルクをＡＳ−Ｅ、及びＣて示すように変化
させることができ、可塑化すべき樹脂に適合したトルク
を選択することができる。従って、電動機の許容動力負
荷内でスクリュー回転数を上げることができる（Ａのト
ルつて回転数Ｘ、Ｂのトルクで回転数Ｙ、Ｃのトルつて
回転数Ｚまで上げることかできる）。

さらに、射出成形機において、所謂可変容量型ポンプ等
を用い、特に、射出工程時に電動機を過負荷状態（オー
バーロード）として射出速度を上げることが行われてい
る。この可変容量型ポンプでは、その吐出量が最高油圧
力及び最大油圧流量で運転した際、電動機の許容負荷容
量の約１．４倍から２倍となっている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、可変速式油圧モーターは一般に高価であり、
定容量型油圧モーターに比べてその価格か２乃至３倍以
上であり、しかも、可変速式油圧モーターを用いた場合
でも、第２図に斜線部分りで示すように電動機が許容負
荷容量を越える部分が生じてしまう。従って、斜線部分
りで長時間電動機を使用すると、電動機が過熱され故障
の原因となるという問題点がある。

可変容量型ポンプを計量工程に使用した場合、一般に計
量工程は射出工程に比べて極めて長く、上述のように電
動機を過負荷運転した場合には電動機か過熱されてやは
り故障の原因となるという問題点かある。

本発明の目的は安価でしかも電動機の故障が起こること
が極めて少ないインラインスクリュー型射出成形機を提
供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明によるインライン型射出成形機では、定容量型油
圧モーターに油圧を供給する可変容量型ポンプと、予め
設定された油圧力及び油圧流量に基づいて可変容量型ポ
ンプを制御する制御部と、可変容量型ポンプからの油圧
力を検出して圧力検出信号を送出する圧力センサーと、
可変容量型ポンプからの油圧流量を検出して流量検出信
号を送出する流量センサーと、圧力検出信号及び流量検
出信号を受け、予め設定された時間間隔で可変容量型ポ
ンプに対する動力負荷を求める第１の演算部と、この算
出動力負荷を受け、算出動力負荷の平均値を求めて平均
動力負荷とする第２の演算部と、この平均動力負荷と予
め設定された許容動力負荷とを比較し、平均動力負荷が
許容動力負荷を越えた際過負荷信号を送出する比較部と
を有しており、上記の制御部は過負荷信号を受けた際、
過負荷表示を行うようにしたことを特徴としている。

さらに、制御部は過負荷信号が所定の時間継続すると可
変容量型ポンプを停止制御するようにすることが望まし
い。

（作用）本発明では、スクリューの回転駆動に定容量型油圧モー
ターを用いており、さらに、可変容量型ポンプの油圧力
及び油圧流量を検出して、これら検出油圧力及び検出油
圧流量から駆動源、例えば、電動機の駆動負荷を所定の
時間間隔で算出して、これら算出駆動負荷を平均して平
均駆動負荷を求める。そして、この平均駆動負荷が予め
設定された電動機の許容駆動負荷を越えた場合、制御部
が過負荷表示を行うようにし、この過負荷状態が所定の
時間継続すると、可変容量型ポンプを停止制御するよう
にしている。

従って、電動機等の駆動源が過熱する恐れが極めて少な
く、故障の恐れがない。さらに、定容量型油圧モーター
を用いているから安価である。

（実施例）以下本発明について実施例によって説明する。

第１図を参照して、加熱シリンダー１１にはスクリュー
１２が進退自在及び回転自在に配置されており、スクリ
ュー１２の後端部には定容量型油圧モーター（以下単に
油圧モーターという）１３が取り付けられている。そし
て、この油圧モーター１３の駆動によってスクリュー１
２か回転駆動される。さらに、スクリュー１２の後端部
にはピストン部材１４ａが取り付けられ、このピストン
部材１４ａは油圧シリンダー１４ｂ内に配置されている
。従って、油圧シリンダー１４ｂに油圧を供給すること
によってスクリュー１２を前進駆動させることができる
。

図示のように、油圧モーター１３及び油圧シリンダー１
４ｂは電磁切換弁１５を介して可変容量型ポンプ装置１
６に接続され、この可変容量型ポンプ装置１６はタンク
１７に接続されている。また、油圧モーター１３及び電
磁切換弁１５はタンク１７に接続されている。

可変容量型ポンプ装置１６は可変容量型ポンプ１８を備
えており、この可変容量ポンプ１８は電動機１９によっ
て駆動される。可変容量型ポンプ１８は、例えば、所謂
斜板角直圧制御式可変容量型ポンプであり、斜板をピス
トン部１８ａで操作してその傾斜角を変えることによっ
て容量、つまり、油圧流量を変えることができる。

ピストン部１８ａは第１のバルブ装置２０からの油圧力
によって駆動制御され、また、可変容量型ポンプ１８の
油圧力は第２のバルブ装置２１によって調節される。可
変容量型ポンプ装置１６には、可変容量型ポンプ１８か
らの油圧力を検出して油圧検出信号を送出する圧力セン
サー２２及び斜板傾斜角を検出して、つまり、油圧流量
を検出して流量検出信号を送出する流量検出センサー２
３が内蔵されている。そして、これら油圧検出信号及び
流量検出信号は演算部２４に供給される。

一方、可変容量型ポンプ装置１６は制御部２５によって
制御される。つまり、制御部２５は予め設定された設定
油圧力及び設定油圧流量に基づいて第１及び第２のバル
ブ装置２０及び２１を調整することになる。ここでは、
設定流量と検出流量との流量偏差を求めるとともに設定
油圧力と検出油圧力との油圧力偏差を求める。これら流
量偏差及び油圧力偏差を比較器１６ａで比較し、その比
較結果によりバルブ装置２０及び２１を調整する。

なお、可変容量型ポンプ装置１６には装置内油圧が異常
に高くなることを防止するための安全弁２６か内蔵され
ている。また、可変容量ポンプ１８が最大油圧力及び最
大吐出量で運転された際、その動力負荷が電動機１９の
許容駆動負荷（定格容量）の１．２乃至３倍となるよう
に最大吐出量が設定される。

計量工程を開始する際には、まず、電磁切換弁１５が励
磁されるとともに制御部２５から設定油圧信号及び設定
流量信号が送出される。これによって、可変容量型ポン
プ装置１６は制御部２５に制御されて油圧を油圧モータ
ー１３に与え、油圧モーター１３が回転する。その結果
、スクリュー１２が回転し、ホッパー１１ａから原料樹
脂が加熱シリンダ−１１に供給され溶融される。

この際、可変容量型ポンプ１８からの油圧力及び油圧流
量がそれぞれ圧力センサー２２及び流量検出センサー２
３で検出され、検出油圧信号及び検出流量信号が演算部
２４に送出される。

演算部２４は第１及び第２の演算器２４ａ及び２４ｂと
比較器２４Ｃとを有しており、第１の演算器２４ａは予
め設定された時間間隔て上記の検出油圧信号及び検出流
量信号を取り込み、その都度、第（１）式で示す動力負
荷（Ｌ、）を算出して、算出動力負荷信号として送出す
る。

Ｌ、−に−Ｐ、、・Ｑ、・・・（１〉ここで、Ｋは定数、Ｐｏ１は検出油圧力、Ｑ、、１は検
出油圧流量であり、ｉ−１，２，・・・ｎ（サンプリン
グ回数）である。

第２の演算器２４ｂは算出動力負荷信号を受ける都度、
算出動力負荷の平均値を求める。つまり、第（２）式で
示す平均動力負荷（Ｌ）を求める。

Ｌ−（（Ｌｌ）　２・１＋）／　　１．・・・（２）こ
こで、ｔ、は動力負荷り、て可変容量型ポンプ１８が駆
動されている時間間隔である。つまり、次のサンプリン
グまでの時間を表すことになる。

上述のようにして算出された平均動力負荷（Ｌ）は比較
器２４Ｃに与えられる。この比較器２４ｃには電動機１
９の許容動力負荷か許容設定値として入力され、平均動
力負荷（Ｌ）と許容設定値とか比較される。そして、比
較器２４ｃは平均動力負荷（Ｌ）〉許容設定値となると
、過負荷状態信号を制御部２５に対して送出する。制御
部２５は、この過負荷状態信号を受けると、その旨表示
部（図示せず）へ表示する。さらに、過負荷状態信号を
予め設定された時間以上継続して受けると、電動機を停
止制御する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明では定容量型油圧モーター
及び可変容量型ポンプを用い、可変容量型ポンプの油圧
力及び油圧流量を検出して、これら検出値に基づいて駆
動負荷（平均駆動負荷）を求め、この平均駆動負荷が予
め設定された許容駆動負荷を越えるとその旨表示するよ
うにしたから、直ちに過負荷状態となったことが確認で
き、電動機の過熱を防止することかできる。

さらに、所定時間以上過負荷状態か継続すると電動機等
を停止制御するようにしたから、電動機に故障か発生す
ることがない。

竿１　図

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインラインスクリュー型射出成形
機の一実施例を概略的に示す図、第２図は樹脂の種類と
駆動トルク及び回転数との関係を示す図である。１１・・・加熱シリンダー　１２・・・スクリュー　１
３・・・定容量油圧モーター　１５・・・電磁切換弁、
１６・・・可変容量型ポンプ装置、１７・・・タンク、
１８・・可変容量型ポンプ、１９・・・電動機、２０．
２１・・・バルブ装置、２２・・・圧力センサー　２３
・・・流量検出センサー　２４・・・演算部２４．２５
・・・制御部、２６・・・安全弁。

Claims

【特許請求の範囲】１、溶融樹脂が蓄えられる加熱シリンダーと、該加熱シ
リンダー内に進退自在に配置されしかも回転可能なスク
リューと、該スクリューを回転させる定容量型油圧モー
ターとを有し、前記スクリューを回転駆動させることに
よって原料樹脂を前記加熱シリンダーに取り込んで前記
溶融樹脂を蓄え、前記スクリューを前進駆動して前記溶
融樹脂を射出するようにしたインラインスクリュー型射
出成形機において、前記定容量型油圧モーターに油圧を
供給する可変容量型ポンプと、予め設定された油圧力及
び油圧流量に基づいて前記可変容量型ポンプを制御する
制御部と、前記可変容量型ポンプからの油圧力を検出し
て圧力検出信号を送出する圧力センサーと、前記可変容
量型ポンプからの油圧流量を検出して流量検出信号を送
出する流量センサーと、前記圧力検出信号及び前記流量
検出信号を受け、予め設定された時間間隔で前記可変容
量型ポンプに対する動力負荷を求める第１の演算部と、
該算出動力負荷を受け、該算出動力負荷の平均値を求め
て平均動力負荷とする第２の演算部と、該平均動力負荷
と予め設定された許容動力負荷とを比較し、前記平均動
力負荷が前記許容動力負荷を越えた際過負荷信号を送出
する比較部とを有し、前記制御部は前記過負荷信号を受
けた際、過負荷表示を行うようにしたことを特徴とする
インラインスクリュー型射出成形機２、特許請求の範囲第１項に記載されたインラインスク
リュー型射出成形機において、前記制御部は前記過負荷
信号が所定の時間継続すると前記可変容量型ポンプを停
止制御するようにしたことを特徴とするインラインスク
リュー型射出成形機。