JPH0794061B2 - 射出成形装置の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダイカストマシンや射出成形機などの射出成形
装置の駆動装置に係り、詳しくは充填時の圧力を低くし
充填後の加圧力（例えば抑湯圧力）を高くすることがで
きる射出成形装置の駆動装置に関する。

［従来の技術］ ダイカストマシンや射出成形機などの射出成形装置の駆
動装置においては、油圧ポンプからの油圧を油圧シリン
ダに与え、該油圧シリンダ内のプランジャを前進させる
ことにより、該プランジャと連動された射出プランジャ
を前進させるよう構成している。

この射出成形装置の駆動装置においては、金型に材料
（例えば金属溶湯や軟らかい合成樹脂）を充填した後、
さらにこの材料を加圧（金属の場合、押湯）して金型内
の材料を緻密化する。かかる緻密化を行なうために、油
圧シリンダのプランジャの前進圧力を充填終了時に増圧
する機構が設けられている。

プランジャ前進圧増圧機構として、油圧ポンプと油圧シ
リンダとの間にガス加圧式の低圧用アキュムレータと高
圧用アキュムレータを設けることがある。

金型への材料の充填の初期には、油圧シリンダのプラン
ジャは比較的低速で前進され、その際、作動油がアキュ
ムレータに加圧状態で蓄えられる。充填工程の中期〜後
期にかけては、油圧シリンダのピストンは高速で前進さ
れる。この際、低圧用アキュムレータに蓄えられていた
作動油が油圧シリンダに供給され、油圧シリンダのピス
トンの高速前進が行なわれる。充填終了後は、高圧用ア
キュムレータから高圧の油圧が油圧シリンダに与えら
れ、材料を高圧で加圧する。

なお、このように材料の充填速度を初期では遅くし、中
期〜後期で速くするのは次の理由による。

即ち、材料の充填工程の初期において、充填圧力が高い
と、材料が空容積の大きな金型内に激しくほとばしる如
く注入されるため、材料中に気泡が巻き込まれ易い。こ
れを避けるために、初期充填圧力はなるべく低くする。

充填工程の中期〜後期にかけては、金型内における空容
積が小さくなっているので、上記のような材料の気泡巻
き込みは殆どない。このため、充填速度を大きくし、成
形時間の短縮を図るようにする。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように２基のアキュムレータを用い、高速充填時
の増圧と充填終了後の緻密化のための増圧とを別々のア
キュムレータで行なう場合には、アキュムレータの設置
台数が多く、設備コストが嵩む。また、低圧用のアキュ
ムレータからの油圧供給を停止するタイミングと、高圧
用アキュムレータからの油圧供給を開始させるタイミン
グとを合致させるのが容易ではないという問題もあっ
た。

なお、別の公知の増圧機構として、油圧シリンダのピス
トン後部に大径のピストンを連結し、増圧時にはこの大
径のピストンに油圧をかける機構がある。この機構にお
いては、油圧シリンダの長さが徒に多くなるという問題
がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の射出成形装置の駆動装置は、射出成形装置の材
料射出プランジャを押圧して前進させる油圧シリンダ
と、該油圧シリンダに油圧を供給する油圧ポンプと、該
油圧ポンプから油圧シリンダに至る油圧経路に接続され
たアキュムレータと、このアキュムレータが接続された
部分と油圧シリンダとの間の油圧経路に設けられた流量
調節弁とを備えた射出成形装置の駆動装置であって、該
アキュムレータは、高圧ガス源からのガス圧により付勢
されたピストンと、該ピストンにより作動油を蓄圧貯蔵
する複数個の蓄圧室とを備えており、このアキュムレー
タから油圧シリンダに至る油圧経路には、油圧シリンダ
へ油圧を供給する蓄圧室の数を増減するための弁手段が
設けられていることを特徴とするものである。

［作用］ かかる本発明の射出成形装置の駆動装置においては、金
型内への材料の充填工程の初期においては、流量調節弁
の開度を絞り、射出用油圧シリンダへの供給油量を少な
くすると共に油圧を低くし、低速、低圧にて材料を充填
する。この際、アキュムレータのすべての蓄圧室に作動
油が蓄えられる。

材料の充填工程の後期においては、流量調節弁の開度を
大きくすると共に、アキュムレータのすべての蓄圧室か
ら作動油を油圧シリンダに向って供給する。これによ
り、高速でしかもそれまでよりも高い圧力で充填が行な
われる。

金型内への材料充填終了後は、アキュムレータの一部の
蓄圧室のみから作動油を油圧シリンダに供給する。この
ようにすると、アキュムレータからの供給圧力は全部の
蓄圧室内の作動油を油圧シリンダに与える場合に比べて
高くなるので、油圧シリンダの前進力を大きくすること
ができる。

即ち、すべての蓄圧室の圧力を油圧シリンダに与えると
きには、この圧力はアキュムレータのピストンにかかる
ガス圧に一致する。これに対し、一部の蓄圧室だけが油
圧を油圧シリンダに与えるときには、ピストンにかかる
ガス圧の金型が当該一部の蓄圧室にかかるため、該蓄圧
室内の油圧が著しく高くなる。この結果、油圧シリンダ
のピストンの前進圧を著しく高くすることができる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図〜第４図はそれぞれ本発明の実施例に係る射出成
形装置の駆動装置の油圧回路図である。この駆動装置
は、射出成形装置の材料射出プランジャを押圧して前進
させるための油圧シリンダ10と、この油圧シリンダ10に
作動油圧を供給する油圧源としての油圧ポンプ12、14、
16と、油圧シリンダ10に蓄圧を伝達可能に設置されたア
キュムレータ20と、該アキュムレータ20に高圧ガスを加
えている高圧ガスボンベ22とから主として構成されてい
る。

油圧シリンダ10は、シリンダバレル24と、該シリンダバ
レル24内に前後進自在に設置され、その先端側がシリン
ダバレル24の先端側から突出しているプランジャ26と、
該プランジャ26の後方側に配置されたストッパ28と、該
ストッパ28とプランジャ26とを貫通して固定設置された
中空管30とを備えている。ストッパ28の先端側は小径部
となっており、この小径部の外周部分に油圧の導入室32
が設けられている。前記プランジャ26は、その後端側が
シリンダバレル24の内周面と摺動し、それよりも前方側
は小径となっている。この小径部分の外周とシリンダバ
レル24の内周面との間に外周室34が設けられている。プ
ランジャ26は中空構造のものであり、内部室36を備えて
いる。この内部室36と外周室34とは開口38により連通さ
れている。

前記ストッパ28も中空構造のものであり、中継室40を備
えている。前記内部室36と該中継室40とは、中空管30の
側周面に穿設された開口42、44を介して連通されてい
る。

この油圧シリンダは、油圧の導入、排出用のポート46、
48、50、52を備えている。

前記アキュムレータ20は、シリンダ54と、該シリンダ54
内に摺動自在に挿入されたピストン56とを備えている。
このピストン56はその基端側が大径であり、先端側がピ
ストン小径部56aとなっている。シリンダ54には、この
ピストン小径部56aが摺動する小径部よりなる第１蓄圧
室58と、シリンダ54の大径部とピストン小径部56aの周
面との間に形成された第２蓄圧室60とが設けられてい
る。62は第２蓄圧室60内を外部に連通するための通路を
示している。

前記油圧ポンプ12、14は配管64を介して切替弁66に接続
されている。切替弁66は油圧タンクＴに接続されると共
に、配管70、逆止弁72、配管74、76を介してアキュムレ
ータ20の通路62に連通されている。また、切替弁66は、
配管78、シーケンス弁80、パイロット逆止弁82、配管8
4、86を介して油圧シリンダ10のポート46に連通されて
いる。なお、シーケンス弁80を迂回するように逆止弁88
が設けられている。

油圧ポンプ16は、配管88、切替弁90、配管92、逆止弁9
4、配管96、98を介してカートリッジ弁100に接続されて
いる。このカートリッジ弁100は配管102を介してアキュ
ムレータ20の第１蓄圧室58に連通されている。配管96と
配管98との連結部からは別の配管104が分岐しており、
該配管104は可変絞り弁106に接続されている。108はこ
の可変絞り弁106の回路調節用のモータを示す。可変絞
り弁106は配管110を介して前記油圧シリンダ10のポート
48に連通されている。

配管110の途中からは別の配管112が分岐しており、逆止
弁114、配管116を介して切替弁118に接続されている。
この切替弁118は配管120を介してカートリッジ弁100の
背圧導入側に接続されている。また、切替弁118は配管1
22を介してタンクＴに接続され、さらに別の配管124及
び前記配管102を介して第１蓄圧室58に連通されてい
る。

この配管102の途中は逆止弁126を有する配管128を介し
て前記配管74と配管76との連結部に接続されている。

前記可変絞り弁106と油圧シリンダ10とを接続する配管1
10の途中からは別の配管130が分岐しており、可変絞り
弁132、配管134を介して切替弁136に接続されている。
この切替弁136はタンクＴに接続されると共に、逆止弁1
38、シーケンス弁140、配管142を介してパイロット逆止
弁144のパイロットポートに連通されている。パイロッ
ト逆止弁144は前記配管74に接続されている。

配管142は別の配管146を介して切替弁148に接続されて
いる。この切替弁148は前記配管134とシーケンス弁150
及び逆止弁152を介して接続されている。弁150、152の
間の配管からは、配管154が分岐しており、この配管154
は前記パイロット逆止弁82のパイロットポートに接続さ
れている。

なお、前記切替弁136は更に別の逆止弁156及び配管158
を介して配管142に接続されている。

前記油圧シリンダ10のポート52は配管160、カートリッ
ジ弁162、配管164、カートリッジ弁166及び配管86を介
して前記外周室34に連通されている。

カートリッジ弁162に管制油圧を供給するために、前記
配管78が配管168、逆止弁170、配管172、切替弁174及び
配管176を介してカートリッジ弁162の背圧側に接続され
ている。なお、配管172の途中部分はシーケンス弁178を
介して前記配管164に連通されている。

この配管164からは配管180が分岐し、切替弁182及び配
管184を介してカートリッジ弁166の背圧側の油圧を管制
可能としている。なお、配管164の途中部分は配管186を
介して前記ポート50に連通されている。

前記配管84は切替弁188を介してタンクＴに連通可能と
されている。

このように構成された射出成形装置の駆動装置におい
て、材料（本実施例では、金属溶湯）を金型内に充填す
るには、まず低速にて材料を充填する。この場合、第１
図の如く、切替弁66、90、118、188をオンとしておく。
また、可変絞り弁106の回路を小さく絞っておく。この
状態で油圧ポンプ12、14、16を作動させる。油圧ポンプ
16からの作動油は配管88、切替弁90、配管92、逆止弁9
4、配管96を通って流れる。この作動油の一部は、配管1
04、可変絞り弁106、配管110を通って油圧シリンダ10に
供給され、導入室32内に流入する。プランジャ26は、そ
の前面側の面積よりも後面側の面積が大きいので、導入
室32内に供給された油圧がプランジャ26を押し、該プラ
ンジャ26を低速で前進させる。即ち、可変絞り弁106の
開度が絞られているので、導入室32内に流入する油圧の
速度が小さく、プランジャ26の前進速度は小さなものと
なる。プランジャ26の前進に伴って、外周室34内の作動
油は配管86、164、186を通って、導入室32内に流れる。
なお、外周室34内の作動油は開口38、内部室36、開口4
2、中空管40、開口44、中継室40、配管160、164、186を
通っても導入室32内に流入する。

このように油圧シリンダ10が低速にて前進している間、
油圧ポンプ16から配管96を流れてきた作動油の一部は配
管98、カートリッジ弁100、配管102を通って第１蓄圧室
58内に流入し、アキュムレータ20のピストン56を押し上
げる。

油圧ポンプ12、14から送り出された作動油は、切替弁6
6、配管70、逆止弁72、配管74、76を通ってアキュムレ
ータ20に至り、通路62を経て第２蓄圧室60内に流れ込
み、ピストン56を押し上げる。

なお、切替弁118、174、182においては、それぞれカー
トリッジ弁100、162、166の背圧を抜き得るよう流路選
択されている。

第１図の如くして低速にて金型内に材料を充填した後、
金型内に高速にて材料を充填する。この高速充填を行な
うには、可変絞り弁106の開度を増大させるほかは低速
充填時と同様の流路選択としておく。そうすると、第２
図に示す如く、配管96からの作動油の全量が可変絞り弁
106を通って、油圧シリンダ10に供給されるようにな
る。また、アキュムレータ20の蓄圧室58、60内に蓄えら
れていた作動油も高圧ガスボンベ22からのガス圧によっ
てピストン56が付勢されることにより、それぞれ第１図
の場合と逆に可変絞り弁106に向って流れ、油圧シリン
ダ10に供給される。さらに、配管64、70、74を経て送ら
れてきた油圧ポンプ12、14からの作動油も、配管128側
に向って流れ、可変絞り弁106を通過して油圧シリンダ1
0内に供給される。

このように、すべての油圧ポンプ12、14、16の作動油が
油圧シリンダ10に供給されると共に、さらにアキュムレ
ータ20からの作動油も全量が油圧シリンダ10に供給され
るので、油圧シリンダ10のプランジャ26は高速にて前進
し、金型に材料の高速充填が行なわれるようになる。

高速充填を行なって金型内に十分な量の材料が充填され
た後、この金型内の材料に押湯圧を加える。この押湯を
行なう場合には、第３図に示す如く、切替弁136をオン
とする。なお、この場合、油圧ポンプ12、14は停止し、
油圧ポンプ16のみを作動させる。また、切替弁66はオフ
とする。なお、切替弁174はオンとしておくが、切替弁1
74をオンとしてもカートリッジ弁162の作動は前記と同
様である。

第３図の流路選択においては、ポンプ16からの作動油が
配管88、92、96、104、110を通って油圧シリンダ10に伝
えられると共に、第１蓄圧室58の油圧が配管102、98、1
04、110を通って油圧シリンダ10に伝えられる。

この場合、切替弁136をオンとしたので、配管110の油圧
が配管130、134、切替弁136、弁138、140、配管142を経
てパイロット逆止弁144に伝達される。このため、配管7
4がタンクＴに連通される。従って、アキュムレータ20
のピストン56の前進に伴って発生しようとする第２蓄圧
室60内の圧力は、その全量が配管76、74を経てタンクＴ
に落とされる。

このように、アキュムレータ20においては、高圧ガスボ
ンベ22からピストン56に加えられた圧力の全圧が第１蓄
圧室58に加えられるようになり、この第１蓄圧室58にお
いては、極めて高い圧力が発生する。この第１蓄圧室58
の高圧が油圧シリンダ10に伝達されることから、プラン
ジャ26は極めて高圧の前進圧を受けることになり、金型
内の材料に高い押湯圧が加えられることになる。

材料の射出成形が終了した後、プランジャ26を後退させ
るには、切替弁90、118、136をオフとする。また、切替
弁66をオンとして配管64、78を連通させる。切替弁174
は第３図と同じ様にオンとしておく。この状態で、油圧
ポンプ12だけを作動させる。そうすると、油圧ポンプ12
からの作動油は配管64、78、弁80、88、82、配管84、86
を通って油圧シリンダ10の外周室34及び内部室36に与え
られる。これにより、導入室32内の作動油は配管110、1
12、逆止弁114、配管116、切替弁118、配管112を通って
タンクＴに戻る。

なお、配管78内の油圧は配管168、186、切替弁182及び
配管184を介してカートリッジ弁166に背圧を与えると共
に、さらに配管172、切替弁174及び配管176を介してカ
ートリッジ弁162に背圧を与える。これにより、カート
リッジ弁166、162はそれぞれ閉弁状態となる。

上記の説明から明らかな通り、本実施例にあっては、ア
キュムレータ20を用いて油圧シリンダ10に高い押湯圧を
発生させている。そして、高速充填から押油圧への切替
は切替弁136をオンとするだけで良く、極めて簡単かつ
短時間にて切替えることができる。

また、可変絞り弁106の開度を調節することにより低速
充填から高速充填への切替も極めて容易に行なえる。

［効果］ 以上の通り、本発明の射出成形装置の駆動装置による
と、一台のアキュムレータにより高速充填と押湯等の充
填完了後の材料加圧を行なうことができる。しかも、こ
の高速充填と材料加圧との切替は簡単な流路切替機構に
て行なうことができ、極めて簡単である。本発明の駆動
装置においては、油圧シリンダの長さをいたずらに長く
することが不要であると共に、アキュムレータの設置個
数が少ないから設備コストが低廉であると共に装置の設
置スペースも小さくて足りる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の
実施例に係る駆動装置の油圧回路図である。 10……油圧シリンダ、 12、14、16……油圧ポンプ、 20……アキュムレータ、 58……第１蓄圧室、60……第２蓄圧室、 66、90、118、136、148、174、176、188……切替弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形装置の材料射出プランジャを押圧
   して前進させる油圧シリンダと、該油圧シリンダに油圧
   を供給する油圧ポンプと、該油圧ポンプから油圧シリン
   ダに至る油圧経路に接続されたアキュムレータと、この
   アキュムレータが接続された部分と油圧シリンダとの間
   の油圧経路に設けられた流量調節弁とを備えた射出成形
   装置の駆動装置であって、 該アキュムレータは、高圧ガス源からのガス圧により付
   勢されたピストンと、該ピストンにより作動油を蓄圧貯
   蔵する複数個の蓄圧室とを備えており、 このアキュムレータから油圧シリンダに至る油圧経路に
   は、油圧シリンダへ油圧を供給する蓄圧室の数を増減す
   るための弁手段が設けられていることを特徴とする射出
   成形装置の駆動装置。