JPH0796541A - エネルギー節約射出成形機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】従来の機械よりも大なるエネルギーの節約を可
能にするとともに、卓越した応答性を維持するエネルギ
ー節約射出成形機を提供する。 【構成】本発明の射出成形機１０はブラシなしＤＣ型可
変速度モーター３４で駆動されるポンプ２６を組込んで
いる。機械の制御装置１５が駆動信号４０を出力しモー
ター３４の速度を調節し、ポンプ２６により供給される
流体の流れが機械の作動サイクルのそれぞれの位相の間
に与えられる流体圧作動要求量に合致するようにする。
このポンプ２６はポンプの制御装置４３に連結されて圧
力補償または流量補償を選択的に行う。モーター駆動信
号４０の値はモーター３４／ポンプ２６の組合せが最大
能率で作動されるように計算される。ポンプ２６の出力
を逆止め弁４９を介してガス充填アキュムレーター４８
に連結することにより流体圧作動遷移応答作がさらに改
善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改善されたエネルギー効
率を与える流体圧作動射出成形機械に関する。さらに詳
しくは、本発明は作動サイクルの異なる位相の間に機械
によって与えられる種々の流体圧作動的要求条件に従っ
て、流体圧作動ポンプの吐出量を調節してポンプの吐出
量が与えられた要求量を著しく超過しないようにしてエ
ネルギーを節約させる装置を組込んだ流体圧作動射出成
形機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形は、エネルギーを消費すること
により材料を１つの形態または形状から他の形態または
形状に変換させるための方法である。通常、固体ペレッ
トの列の形状になされる材料が射出成形機械に投入さ
れ、ペレットが先ず熱および機械的剪断作用の形態のエ
ネルギーを導入することによって溶融状態に変換される
のである。製造される部分の最終的形状を規定する空所
を有するモールドが閉じた状態で強力に緊締されている
間に、このモールド内に可塑性化された圧力状態の材料
を射出するために、さらに他のエネルギーが消費される
のである。モールド内の材料を固体状態に戻すように冷
却させるための附加的なエネルギーが使用される。次に
モールドの緊締装置が解放されて成形された部分が放出
され、モールドが次の成形される部分の成形の準備のた
めに再度閉じられるのである。物理法則は、成形機械に
対する全エネルギー入力がエネルギー出力に等しく平衡
することを要求している。

【０００３】流体圧作動射出成形機械においては、エネ
ルギーが電気的エネルギーの形態で機械に入力される。
このエネルギーの大部分は流体圧作動ポンプに駆動可能
に連結される電気モーターによって流体圧作動流体エネ
ルギーに変換される。ポンプによって供給される流体は
電気的−流体圧作動制御弁および流体圧作動装置を含む
種々の流体圧作動構成要素を作動させるのに役立つので
ある。流体圧作動流体のための圧力または容積の流れの
要求条件は１つの与えられた機械の設定から他の設定に
変化されることだけでなく、何れの設定における機械の
作動サイクルの種々の位相の間でも著しく変化するので
ある。例えば、モールド内への材料の迅速な射出を要求
する設定は射出速度の遅い設定のために必要な容積流量
よりも大なる容積流量を必要とする。また、緊締装置の
解放位相のような機械の作動サイクルの位相は通常成形
部分を硬化させる位相よりもさらに大なる流体圧作動流
体の流量を必要とするのである。流体圧作動射出成形機
械は機械の最大定格能率に合致するのに必要な如何なる
最大流体圧力および／または流量の要求条件をも可能に
しなければならないが、より少ない流体圧作動流体圧力
および／または容積の流量が機械を作動させるのに要求
される条件で作動される時には、ポンプによって実際に
供給される圧力および／または容積流量よりも著しいエ
ネルギー損失が生じていたのである。

【０００４】一定速度の電気モーターによって駆動され
る固定吐出量型流体圧作動流体ポンプを有する機械にお
いては、ポンプは、たとえ瞬間的な流体圧作動の要求量
が著しく小さい場合でも、最大の機械の要求量を満足さ
せることができるように充分な流量を定常的に供給する
ように駆動されなければならない。過剰の流量、すなわ
ちポンプによって供給される実際の流量および瞬間的な
要求流量の間の差は逃がし弁を経て推進される。このよ
うにして、エネルギーが無駄に消費されるのである。こ
の無駄に消費されるエネルギーの若干量は熱の形態で放
出されて、流体圧作動流体自体の望ましくない加熱を生
じさせる。流体を適当な作動温度に復帰させるために積
極的な冷却を必要とする温度まで流体温度を上昇させる
場合には、さらに他のエネルギーが消費されなければな
らない。これらの問題を克復するように努力するため
に、流体圧作動ポンプの出力を射出成形機械の残余の部
分によって与えられる要求量に合致させるために、従来
技術においては種々の企図がなされて来たのである。

【０００５】このような企図された解決方法の１つは、
可変周波数のような調節可能の速度の駆動装置またはイ
ンバーター型式の駆動装置を有するＡＣモーターによっ
て駆動される固定吐出量型流体圧作動ポンプを有する流
体圧作動射出成形機械を提供することであった。駆動装
置に対する速度制御入力を変化させることにより、モー
ターの速度およびこれに従ってポンプの流量供給速度が
実際の流体圧作動の要求量にさらに密に近似するように
変化されることができる。しかしながら、不幸なこと
に、このような機械のエネルギーの節約は機械の性能の
代償として実現されるに過ぎない。モーター／ポンプ組
立体の運動部分は甚だ迅速に加速され、または減速され
ることができないから、機械の周期的応答（ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅ）が劣化されるのである。そ
の結果として成形部分の品質は材料のショット重量、射
出速度および射出圧力のような成形パラメーターの変化
によって悪影響を受ける恐れがあるのである。

【０００６】本願の譲受人は、商標「ＶＩＳＴＡ」によ
って一連の流体圧作動緊締機械を販売して来た。これら
の機械は負荷条件に合致するのに必要な流量だけを保証
し、これによってエネルギーの使用量および流体圧作動
流体の加熱量を減少させるための軸線方向ピストン、斜
板型式の設計の可変吐出量型ポンプを駆動する固定回転
数ＡＣモーターを使用している。流体圧作動帰還回路が
ストロークを変化させるためにポンプの斜板角度を動か
すことによって選択的にポンプの出力の圧力保証または
流量保証の何れかを行うのに使用されている。このよう
な制御作用はモーター／ポンプ組立体の大なる慣性の回
転部分の加速または減速を必要としないから、上述の固
定吐出量型ポンプ／可変速度ＡＣモーターの機械に比較
して応答時間が著しく改善される。さらに行われる遷移
応答（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の改善
はポンプの出力をガス充填されたアキュムレーターに連
結することによって行われる。このアキュムレーターの
出力は射出速度、射出圧力、背圧および溶融減圧の閉鎖
ループの制御回路を形成する多機能サーボ制御比例方向
弁（ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｅｒｖｏ−ｃｏｎ
ｔｒｏｌｌｅｄ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎａｌ ｖａｌｖｅ）に接続されている。それ
にも拘わらず、ＶＩＳＴＡモデル機械によって行われる
エネルギーの節約は本発明によって可能となされる節約
よりも小さかったのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の前述の欠点
に鑑みて、従来技術の機械よりも大なるエネルギーの節
約を可能となすとともに、卓越した応答特性を維持する
エネルギー節約射出成形機械を提供することが本発明の
目的である。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明の第１の特徴によっ
て、ブラシなしＤＣモーターによって駆動される流体圧
作動ポンプを含むエネルギー節約射出成形機械が提供さ
れる。このようなモーターは従来技術の可変速度ＡＣポ
ンプモーターと比較してエネルギー効率の点で著しい利
点を与えるのである。

【０００９】本発明の第２の特徴によって、ブラシなし
ＤＣ型となすのが望ましい可変速度モーターが可変吐出
量型流体圧作動ポンプを駆動するのに使用されるのであ
る。電子的機械制御装置が駆動信号をモーター駆動装置
に供給して所望の成形パラメーターに従ってモーターの
速度を制御するようになっている。このモーター速度
は、作業者によって制御装置に入力される成形パラメー
ターを与えられた機械の作動サイクルの特定の位相の間
に、予期される流体圧作動的負荷にポンプの出力を実質
的に合致させるように選択されるのである。制御装置は
機械が異なる流体圧作動的負荷によって特徴付けられる
作動の位相にわたって機械が周期作動する際に新しい駆
動信号を自動的に出力するようになされている。ポンプ
の吐出量はポンプ制御装置によって管理されるが、この
ポンプ制御装置は圧力補償または流量補償モードの何れ
かにてポンプにより供給される流量を選択的に調整する
ようになっている。このポンプ制御装置は迅速に負荷の
変化に応答することができ、従って改善された遷移応答
作動（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を与え
るのである。この遷移応答作動をさらに改善するため
に、ポンプの出力は逆止め弁を介してガス充填アキュム
レーターに連結されるのである。

【００１０】

【実施例】本発明の前述およびその他の特徴および利点
は、同様の部分が同様の符号で示されている図面に関連
した以下の詳細な説明により当業者には明らかになると
ころである。

【００１１】図１には本発明によって構成された射出成
形機械１０の望ましい実施例が示されている。この機械
１０は緊締ユニット１２およびこれに併設された射出ユ
ニット１１を含んでいる。これらの射出ユニット１１お
よび緊締ユニット１２によって行われる種々の作動に関
連する順序作動、調時作動および定量的な値は作動装置
界面１６を通して作業者により制御装置１５に入力され
る成形パラメーターに従って電子的機械制御装置１５の
指令により行われるのである。制御装置１５が射出ユニ
ット１１および緊締ユニット１２から受取る多数の帰還
信号１８によって、閉じたループの制御回路が作動を容
易になされている。射出制御装置２０および緊締制御装
置２１はそれぞれ機械の制御装置１５および射出ユニッ
ト１１および緊締ユニット１２の間の電気的−流体圧作
動界面として役立つのである。射出制御装置２０および
緊締制御装置２１はこの技術分野で公知であって、それ
ぞれ多信号通路２３および２４により機械の制御装置か
ら受取られる種々の作動信号に従って射出ユニット１１
および緊締ユニット１２を作動させるのに必要な流体圧
作動圧力および／または流量を発生させるように配置さ
れた電気的制御比例弁（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ ｖ
ａｌｖｅ）およびその他の流体圧作動および電気的−流
体圧作動装置を含んでいる。

【００１２】流体圧作動流体はマニフォルド２７および
２８によってポンプ２６から射出制御装置２０および緊
締制御装置２１に供給されるようになっている。このポ
ンプ２６はケース抽出管３１および供給管３２によって
貯槽３０に連通され、３５にて電気的入力エネルギーを
受取る電気モーター３４によって駆動される。このモー
ター３４はブラシなし可変速度ＤＣモーターであるのが
望ましいが、また本発明の若干の特徴により、適当に他
の可変速度ＡＣまたはＤＣモーターとなすことができ
る。モーター３４は回転可能の軸３３によって機械的に
ポンプ２６に連結されている。ポンプ２６の流体圧作動
出力を機械１０の作動サイクルの種々の位相の間の要求
量に合致させることによってエネルギーを節約するため
に、本発明はモーター３４および軸３３の速度を制御
し、これにより後述にて詳細に説明されるような方法で
ポンプ２６が機械の制御装置１５によって発生される駆
動信号４０により制御されるようになすことを企図して
いる。この目的のためには、機械の制御装置１５が機械
１０の設定の間に作業者によって作動装置界面１６を通
って入力される特定の成形パラメーターから機械１０の
作動サイクルのそれぞれの位相に対する駆動信号の大き
さを計算するようになすことに注意するだけで充分であ
る。このような成形パラメーターは機械の作動サイクル
のそれぞれの位相の間に予期される流体圧作動の要求量
を決定するのである。

【００１３】ポンプ２６によって供給される流体圧作動
流体の流れは管４２を介してポンプ制御装置４３により
監視される。図３を参照してさらに詳細に説明されるこ
のポンプ制御装置４３は管４４を介してポンプ２６を作
動させるように、このポンプ２６に連通されていて、信
号通路４６によって機械の制御装置１５からポンプ制御
装置４３に供給される電気的圧力または流量補償信号に
従って圧力補償または流量補償モードの何れかで作動さ
せるようになっている。流体圧作動的遷移応答作動を改
善するために、マニフォルド２７および２８に供給を行
うポンプ２６の出力は逆止め弁４９を経てガス充填アキ
ュムレーター４８に連結されるのが望ましい。

【００１４】このアキュムレーター４８はこれの内部に
向う液体の流れに抵抗する初期内部圧力にて装填される
バラストを有する。このようなアキュムレーターの設計
はこの技術分野で公知である。アキュムレーター４８が
取付けられている管の圧力がアキュムレーターの内部圧
力を超過すると、流体圧作動流体がアキュムレーター４
８内に流れてバラストを圧縮する。管の圧力がアキュム
レーターの内部圧力よりも低下すると、流体圧作動流体
はアキュムレーター４８から管内に流される。従って、
ポンプ２６およびモーター３４に対する供給量が制御回
路２０または２１の何れかの弁の開度によって生じる流
量に対する要求量よりも遅れると、アキュムレーター４
８は迅速にこれに応答して一時的に附加的な要求量を作
るのである。このようにしてアキュムレーター４８は、
流量の要求量に対する流量供給量のさらに正確で迅速な
応答合致を与えるのである。

【００１５】射出ユニット１１は軸５４によって流体圧
作動押出し装置モーター５３に回転可能に連結される射
出スクリュー５２を含んでいる。モーター５３の回転方
向および速度、従ってスクリュー５２の回転方向および
速度は１対の流体圧作動管５７および５８によって射出
制御装置２０からモーター５３に指向される流体圧作動
流体の流れによって制御されるのである。機械の作動サ
イクルの「押出し運転」の間の押出し装置モーター５３
に対する流体圧作動流体の流量を感知するために、射出
制御装置２０内に配置される電気的制御のスロットル
（図示せず）の出力側から出ている管５８は管５６によ
ってポンプ制御装置４３に連結されている。ポンプ制御
装置４３の目的は、図３を参照した後述のポンプ制御装
置４３の説明に関連して明らかになる。

【００１６】射出スクリュー５２はノズル端部６１を有
するバレル６０内に収容されている。このバレル６０は
ホッパー（図示せず）に連通していて、このホッパーは
通常固体粒子または粒状体の形態の成形可能の材料を充
填されることができるようになっている。スクリュー５
２がバレル６０内で一方向に回転すると、バレルは材料
を充填され、この材料がスクリュー５２の機械的な剪断
作用によって溶融された可塑性状態に変形される。この
ような成形材料の可塑性化はバレル６０と熱的接触状態
に取付けられた１つまたはそれ以上の電気加熱装置（図
示せず）によって助勢されることができる。成形可能の
材料がノズル端部６１から後方に（図１にて左方）バレ
ル６０内に蓄積されると、スクリュー５２はバレル６０
内で軸線方向に後方に押される。

【００１７】スクリュー５２は１対の流体圧作動装置６
３および６４によって所望の速度で選択的にバレル６０
内で伸長または引戻されることができるが、これらの流
体圧作動装置６３および６４は固定プラテン６６および
このプラテン６６に対して相対的に軸線方向の運動を行
うように取付けられたプラテン６７の間で作動するよう
に取付けられている。作動装置６３および６４は１対の
管６９および７０によって流体圧作動的に射出制御装置
２０に連通し、これらの管６９および７０は加圧された
時にスクリュー５２をバレル６０内でそれぞれ引戻し、
また伸長させるようになっている。スクリュー５２が伸
長される圧力を監視するために、管７０に連結された圧
力変換器７２が信号通路７３によって帰還信号を機械の
制御装置１５に送るようになされている。バレル６０内
のスクリュー５２の軸線方向の位置およびこれの移動速
度は距離感知関係にて運動可能のプラテン６７に連結さ
れ、信号通路７６によって機械制御装置１５に連通する
距離変換器７５を使用して監視されている。両方のプラ
テン６６および６７は軸線方向に運動可能の橇体７７上
に取付けられて、スクリュー５２が緊締ユニット１２か
ら選択的に引戻され、またはこれに係合するように動か
され得るようになされている。この橇体７７の軸線方向
の運動は流体圧作動装置７８によって制御されるが、こ
の流体圧作動装置７８は橇体に機械的に連結され、管８
０および８１によって流体圧作動的に射出制御装置２０
に連結されている。

【００１８】図１を続けて参照し、緊締ユニット１２は
モールド８９の組合う部分８７および８８を支持する１
対の対向する緊締面８４および８５を有する面板を支持
している。本発明の部分を構成するものではないが、こ
のモールド８９は通常機械１０の使用者によって供給を
行われるようになされ、その形状が機械１０によって成
形される部分の形状を規定する内部空所９１を含んでい
る。緊締ユニット１２はさらに１対の流体圧作動装置９
４および９５を含み、モールド部分８７および８８を選
択的に組合う関係（図示されるように）に動かしてモー
ルド８９を閉じるか、またはモールド８９を開くために
部分８７および８８を離隔させるようになっている。作
動装置９４および９５は図示のように管９７および９８
によって緊締制御装置２１から供給される流体圧作動流
体により作動される。直線的ポテンショメーターを適当
に含み得る距離変換器１００が距離を感知する関係にて
緊締面８４および８５の間に取付けられて、機械の制御
装置１５が信号通路１０１によってこれらの面の間の距
離を監視するようになっている。通常のエジェクター機
構１０４が１つまたはそれ以上の流体圧作動流体管１０
５によって緊締制御装置２１に連結されて１つまたはそ
れ以上のエジェクターピン１０６を選択的に空所９１内
に伸長させてモールド８９が開かれた時に成形された部
分を空所から取出すのを容易になしている。

【００１９】緊締ユニット１２はさらに、モールド８９
を強力に閉じられた状態に選択的に保持する装置を含ん
でいる。この目的のために、機械的トッグル機構が適当
に使用できるが、図１の実施例は流体圧作動機械的作用
を利用していて、これによってピストン１１０が大なる
流体圧作動の圧力で緊締面８５の背後に対して選択的に
押され得るようになっている。この圧力は、ピストン１
１０を滑動可能に流体圧作動的に封止された関係で受入
れているシリンダー１１３の内部容積１１２の内部に発
生されるのである。この内部容積１１２は弁１１７によ
って予備充填貯槽１１６に対して選択的に流体の連結を
行われるか、またはこれから遮断状態に封止されるよう
になっている。この弁１１７は１対の管１１９および１
２０を介して緊締制御装置２１により作動されるように
なっている。弁１１７は運動可能のステム１２２を含
み、このステムはシリンダー１１３の壁部に形成された
弁座１２３と封止係合されるようになっている。容積１
１２が弁１１７を開くことによって充填された後で、弁
１１７は閉じられて、弁ステム１２２を弁座１２３に対
して封止する。モールド８９を強力に閉じた状態に保持
するために、内部容積１１２は高圧状態で緊締制御装置
２１によりシリンダー１１３の壁部に形成された入口ポ
ート１２６に連結される流体圧作動流体管１２５を通し
て流体圧作動的に充填される。この容積１１２内の流体
圧作動圧力は管１２５によって圧力変換器１２８により
監視されるが、この変換器１２８は信号通路１２９によ
って機械の制御装置１５と連通している。

【００２０】機械１０のような射出成形機械の通常の作
動サイクルは、「緊締装置閉鎖」位相、「射出」位相、
「押出し装置運転」位相、「緊締装置解放」位相および
「放出」位相を含む多数の位相を含んでいる。それぞれ
の位相は区別されていて、異なる流体圧作動要求条件を
与えるようになっている。制御装置１５内の順序作動プ
ログラムは、適当な時に電気的−流体圧作動制御装置２
０および２１に対して種々の作動信号２３を出力するこ
とによって、これらの位相に組合される順序作動、調時
作動および定量的な値を決定するようになっている。エ
ネルギーはポンプ２６の出力を調整して、それぞれの位
相に組合される要求量を著しく超過しないようにして節
約されるのである。本発明によって、さらに他のエネル
ギー節約が射出成形機械の可変吐出量型ポンプを駆動す
るブラシなしＤＣモーターの新規な使用により、また特
定の駆動信号に従ってこのモーターの速度を調節するこ
とによって実現されるのである。本発明の望ましい実施
例においては、モーター３４はノースカロライナ州シャ
ルロットのパワーテックにより製造されているブラシな
しＤＣ型式であって、そのＤＰＦＧ２８８Ｔの７５馬力
の形態になされている。駆動信号はポンプの出力をそれ
ぞれの位相に対する要求量に合致させるだけでなく、最
も望ましいように、ポンプ制御装置４３が圧力補償また
は流量補償を行う調節を行う時を除いて、最も良好な能
率を得られるように流体圧作動ポンプ／モーターの組合
せを作動させるように計算されているのである。

【００２１】望ましい実施例においては、ポンプ２６は
ベーンポンプまたはピストンポンプのような可変吐出量
型ポンプを含むのが望ましい。軸線方向ピストン、運動
可能斜板の設計の望ましい可変吐出量型ポンプはモデル
ＡＡ４ＶＳＯとしてペンシルバニア州ベスレヘムのレッ
クスロートから入手でき、図２にさらに詳細に示されて
いるポンプ２６は回転可能のピストン組立体１３６を収
容するポートプレート１３４を被されたハウジング１３
３を含んでいる。このポートプレート１３４は管３２に
よって図１の貯槽３０に連結される入口ポート１３５ａ
および逆止め弁４９によってマニフォルド２７および２
８およびアキュムレーター４８に連結される出口ポート
１３５ｂを含んでいる。ピストン組立体１３６は、傾倒
される斜板１４０の面に沿って滑動するシュー１３９に
より傾倒可能に支持される往復運動可能のピストン１３
８を受入れているシリンダーを形成するシリンダーバレ
ル１３７を含んでいる。このピストン１３８の往復運動
は、モーター３４に回転可能に連結される駆動軸３３の
回転によって生じるのである。斜板１４０の角度、従っ
てピストン１３８のストロークはシリンダー１４２の制
御によって変化可能であるが、このシリンダー１４２は
図３を参照してさらに説明される態様にて管４４により
ポンプ制御装置４３に連結されている。このシリンダー
１４２は、斜板１４０に係合してシリンダー１４２に与
えられる流体圧作動信号に従って斜板の傾斜角度を変化
できるようになっている。シリンダー１４２は図２の平
面に垂直な軸線に沿って配向されて、視認者に向い、ま
た視認者から離隔する方向に往復運動を行うようになっ
ている。この往復運動はカム作動によって斜板１４０の
傾倒運動を行わせるのである。

【００２２】ポンプ２６の作動に際して、軸３３の回転
は、シュー１３９が傾斜された斜板１４０の面に沿って
滑動する際にピストン１３８をシリンダー１３７の内側
で大体軸線方向に滑動させる。ピストンがその孔内で引
込められる時に、流体圧作動油が入口ポート１３５ａを
通してピストンの上方の空所を充填する。ピストン１３
８の最大の引込み位置にて、ピストンは出口ポート１３
５ｂに整合し始める。ピストン組立体がさらに回転を続
けると、ピストンが伸長されて加圧状態の流体圧作動流
体をポート１３５ｂから排出させるのである。このよう
にしてポンプ２６によって供給される瞬間的な容積流量
は軸３３の回転速度および斜板１４０の傾斜角度に関係
するが、後者はシリンダー１４２の作動によって変化さ
れて圧力補償または流量補償の何れかを選択的に行うよ
うになされるのである。

【００２３】ここで図３をさらに参照してポンプ制御装
置４３がさらに詳細に以下に説明される。このポンプ制
御装置４３は流量補償弁１５０、圧力補償弁１５７、オ
リフィス１６１、電気的作動モード選択弁１６５および
電気的に設定可能のポンプ圧力制御弁１７０を含み、こ
れらの総てのものは図３に示されるように連結されてい
る。ポンプ２６の高圧側出力は管４２によって弁１５
０、１５７および１６５に連結されている。流体は、管
３２によって貯槽３０からポンプ２６に供給されるよう
になっている。低圧側において、ポンプ２６およびポン
プ制御装置４３の両者はそれぞれ管３１および５９によ
って貯槽３０に連結されている。

【００２４】機械の作動サイクルの押出し運転の間に通
常望まれる流量補償モードにてポンプ２６を作動させる
ために、制御装置１５は流量補償信号を多信号通路４６
によって与えるようになっている。その結果、弁１６５
のスプールが図３にて右方に移動し、管５６からの圧力
をオリフィス１５２によって弁１５０の右方のパイロッ
ト側に与えるようになす。ポンプ２６からの出力圧力は
管４２によって弁１５０の左方のパイロット側に現れ
る。既述のように、管５６は射出制御装置２０の内側に
配置される電気的制御の押出し装置モータースロットル
弁から出ているのである。流量補償モードにおいては、
弁１５０は所望の一定の値にてこのスロットルを横切る
圧力降下を保持するように作動する。この値は弁１５０
の電気的入力部に与えられる流量補償信号に従って機械
の制御装置１５により電気的に設定可能である。この流
量補償信号もまた図１に示される多信号通路４６によっ
てポンプ制御装置４３に与えられるのである。

【００２５】弁１５０の２つのパイロットの間の圧力差
が電気的に設定された所望の値を超過する場合には、弁
１５０のスプールは図３にて右方に移動し、これによっ
て圧力をポンプシリンダー１４２の底部に与えるように
なす。図３でさらに明らかに示されるように、このシリ
ンダー１４２は傾倒可能の斜板１４０に機械的に連結さ
れている。シリンダー１４２は通常ポンプ２６に最大ス
トロークを与える位置に斜板１４０を保持するように働
く力を与えるばねを含んでいる。ポンプ２６の構造は、
最大ストロークまたはそれの近辺で作動する時に最も能
率がよいようになされているから、可能な限りポンプを
この状態で作動させるのが望ましい。しかし、もし弁１
５０の移動によって充分な圧力が管４４を経てシリンダ
ー１４２の底部に与えられてばねの力に打勝つようにな
される場合には、シリンダー１４２は、弁１５０を平衡
位置に復帰させるのに必要なだけポンプのストロークを
短縮させるように斜板１４０を動かすように作動する。
従って、ポンプ２６は押出し装置モーター５３を制御す
る制御装置２０内のスロットル弁を横切る所望の圧力降
下を保持するのに必要な流体量だけを供給するのであ
る。

【００２６】この圧力補償モードは、押出し装置運転位
相以外の機械１０の作動サイクルの総ての位相の間、制
御装置１５によって選択されるのである。このようにな
すために、制御装置１５は弁１６５を滅勢して、これを
図３に示される通常位置に戻し、圧力補償信号を弁１７
０に与えるようになすのである。ポンプ２６の出力はま
た弁１５７の左側のパイロットおよびオリフィス１６１
の左側に与えられる。オリフィス１６１の左側は弁１５
７の右方のパイロットおよび弁１７０の入力側の両方に
連結されている。弁１７０の入力における圧力が制御装
置１５からの圧力補償信号の形態の弁１７０に与えられ
る所望の値を超過しない限り、流れは弁１７０を通過し
ないようになされるのである。その結果、オリフィス１
６１を通る流れがなく、ポンプの出力圧力が等しく弁１
５７の両方のパイロットに現れ、これによって弁１５７
を図３に示されている通常位置に保持するのである。こ
の時間の間、弁１４２内のばねはポンプ２６の斜板１４
０を殆ど最大ストロークを与える位置に保持して最大能
率の作動を行うようになすのである。

【００２７】管４２によってオリフィス１６１を通って
弁１７０の入力部（右方）に現れるポンプの出力圧力
が、弁１７０に与えられる圧力補償値を超過する場合に
は、弁１７０は管５９および３１を経て貯槽３０に対す
る放出を開始する。この流れは圧力降下がオリフィス１
６１を横切って現れるようになし、これによって弁１５
７を右方に移動させるのである。この移動の結果とし
て、弁１５７は管４２を管４４に連結し、これによって
流体圧作動流体圧力をシリンダー１４２の底部に供給す
るようになす。この圧力がシリンダー１４２内のばねに
打勝つのに充分になると、ポンプ２６は既述のようにス
トローク減小（ｄｅｓｔｒｏｋｅ）を行うのである。こ
れによってポンプ２６の出力は減小されて弁１７０の入
力部に現れる圧力が圧力補償値を超過しないようになる
まで、オリフィス１６１を横切る圧力降下を減小させる
傾向を与えるのである。これによって弁１７０は貯槽３
０に対する流れを停止させて、弁１５７は図３に示され
る通常位置に復帰されるのである。従って、圧力補償モ
ードにおいては、ポンプ２６は、制御装置１５が弁１７
０に与える圧力制御信号により支持される所望の圧力を
保持するのに必要な流れだけを供給するようになされる
のである。

【００２８】工学的ユニットにおける設定点として表わ
される所望の成形パラメーターは作業者によって作動装
置界面１６を経て制御装置１５のメモリーに入れられ
る。望ましい実施例においては、制御装置１５はオハイ
オ州バタビアのシンシナティー・ミラクロン・プラステ
ィック・ディヴィジョンによって製造されているＣＡＭ
ＡＣ ＸＴＬ制御装置である。この制御装置に成形パラ
メーターを入れる方法は、参考としてこの明細書に全体
的に組み込まれているヴィスタ・ハイドローリック−Ｃ
Ｅユーザーズ・マニュアル、刊行番号ＰＭ−４３０号に
詳細に示されている。このＣＡＭＡＣ ＸＴＬ制御装置
は標準の機械のサイクルを行わせるための機械の総ての
設定点に対する不足値（ｄｅｆａｕｌｔ ｖａｌｕｅ）
を有する。作業者によって操作される総ての設定点は上
述のマニュアルのメニュー１１−２８に表示されてい
る。

【００２９】制御装置１５は工学的ユニットからのそれ
ぞれの設定点を制御装置１５により発生される出力信号
値を表わす機械ユニットに変換するプログラムを含んで
いる。これらの信号は信号通路２３および２４によって
電気的−流体圧作動制御装置２０および２１に供給され
る作動信号、信号通路４６によってポンプ制御装置４３
に供給される圧力および流量補償信号およびモーター３
４の駆動装置に供給される駆動信号４０を含んでいる。
これらの信号値は１つの位相の間の機械の作動に必要な
流量速度から制御装置１５によって計算されるのであ
る。例えば３８．１cm／sec （１５in／sec ）の射出速
度を得るのに必要な流れ速度は次の公式、すなわち

【００３０】

【数１】

【００３１】ここで、１５は設定点、Ｆはガロン／毎分
（ＧＰＭ）、Ａは動かされるべき作動装置の面積で、残
余の項は変換因子である。これにより、必要な信号値
（例えば電圧）が最大流量速度に対する計算された流れ
速度の比の直線的比例値として計算されるのである。こ
の例をさらに続けると、弁に対する電圧は、

【００３２】

【数２】

【００３３】ここで、Ｄ_cal は計算された流れ速度Ｆ、
Ｄ_max はポンプ２１の最大流量で、またＶ_max は適当な
制御弁を全開状態に駆動する電圧である。この技術分野
で公知のように、計算された電圧はオフセット値（ｏｆ
ｆｓｅｔ ｖａｌｕｅ）によって調節されて機械におけ
る漏洩およびその他の小さい損失を考慮するようになさ
れるのが望ましい。一度それぞれの信号値が計算される
と、これが制御装置１５のプログラム順序作動メモリー
に記憶されるのである。その際、与えられた信号の値が
計算されて、それぞれの位相に対して計算された値が、
対応する位相の間に出力されるべき適当な信号値を制御
装置１５が出力するように選ばれた位置にて順序作動メ
モリーに記憶されるようになされていることに注意する
ことが重要である。

【００３４】一度総ての設定点が機械ユニットに変換さ
れると、制御装置１５の順序作動プログラムメモリーは
完全な射出成形サイクルのそれぞれの位相を通じて機械
の順序作動を行わせるのに必要な総ての信号を含むよう
になされる。１つの射出成形サイクルを通じて機械を順
序作動させるために、制御装置１５は適当な作動順序お
よび調時関係で順序作動プログラムメモリーから種々の
信号値を出力するのである。

【００３５】駆動信号４０はモーター３４の速度、従っ
てポンプ２６の出力を制御して、作業者により入力され
た成形パラメーターに従って機械のサイクルのそれぞれ
の位相の間に与えられる流体圧作動的要求量に合致させ
るために設定点の行動（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）に必
要な流量だけをポンプが供給するのを保証するようにな
されている。駆動信号を計算するために、それぞれの位
相に対して計算された必要な流れ速度は、モーター３４
を全速度で作動させるように最大電圧に関連されるので
ある。例えばモーター３４を駆動するのに必要な駆動信
号は次の公式による。

【００３６】

【数３】

【００３７】即ち、上記の公式により計算されるのであ
る。

【００３８】ここで、Ｄ_cal は計算された流量速度、Ｄ
_max は最大ポンプ吐出量、Ｖ_max は最大吐出量でポンプ
２１を駆動するのに必要な電圧である。もし、この駆動
電圧およびポンプ出力の間の関係が直線的でない場合に
は、正確な直線的調節因子を含む較正表が制御装置１５
のメモリーに入れられて、計算された駆動信号値を補正
するようになされるのである。それぞれの位相に対する
駆動信号は、上述のように制御装置１５によって行われ
る弁機械パラメーター（ｖａｌｖｅ ｍａｃｈｉｎｅ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を有するように順序作動プログラ
ムメモリーに記憶されるのである。

【００３９】一度制御装置１５が順序作動プログラムメ
モリーから作動信号値を制御装置２０および２１に出力
すると、制御装置１５は緊締ユニット１２または射出ユ
ニット１１の応答作用を監視して設定点が得られたこと
を確認するようになされる。このようになすために、制
御装置１５は先ず制御作用に関連する変換器から帰還信
号１８の値を読み出すのである。例えば、圧力変換器７
２はスクリュー作動装置６３および６４に導かれる流体
圧作動流体管７０に連結されている。射出圧力を確認す
るために、制御装置１５は圧力変換器７２から信号を読
出して管７０内の実際の圧力が所望の圧力に対応してい
ることを確認する。もし、圧力変換器７２からの信号が
過大な圧力または過小の圧力を示す場合には、制御装置
１５は射出制御装置２０に対する射出作動信号を変化さ
せて回路内の弁を通る流れを増大または減少させるよう
になす。圧力変換器１２８は同様の方法で緊締圧力を監
視するように設けられている。同様にして、距離変換器
７５および１００は制御装置１５がそれぞれ射出速度お
よび緊締位置について閉じたループの制御を行うのを可
能になすのである。

【００４０】制御装置１５による機械１０に対する信号
値を発生させることを示しているフローチャートが図４
に示されている。第１のブロックは作動装置界面１６を
通って制御装置１５のメモリーに対して種々の位相に対
する成形パラメーターを入力することを示している。こ
の手順は前述のように本願に組込まれているマニュアル
に従って行われるのである。

【００４１】それぞれの成形パラメーターに対して、制
御装置１５内のプログラムは成形パラメーターを得るた
めに必要な図４の第２のブロックのポンプ流量を計算す
るのである。この計算は既述のＤ_cal に対する公式に従
って行われる。

【００４２】計算された流量を利用して、プログラムは
作動信号の計算である図４の第３のブロックの作動を実
行する。これらの値は射出制御装置２０および緊締制御
装置２１に供給される作動信号２３および２４に対応
し、これらの制御装置内の値を制御するようになされて
いる。

【００４３】同様にしてプログラムは計算駆動信号値
（Ｃａｌｃｕｌａｔｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌ
Ｖａｌｕｅ）である図４の第４のブロックを実行する
ために計算された流量速度を利用する。このプログラム
は、計算された流量速度を得るようにポンプ２６を附勢
するための正しい速度でモーター３４を駆動するのに必
要な駆動信号４０の大きさを決定する。この計算は所要
の場合既述のような部分毎の直線的修正（ｐｉｅｃｅｗ
ｉｓｅ ｌｉｎｅａｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を行う
ための較正表を利用することによって調節されることが
できるのである。

【００４４】図４の第５のブロックは計算された流量速
度および適当な圧力制限因子を利用することを必要とす
る。この因子はプログラムの一部分であって、計算され
た流量速度で発生される圧力以上の数kg／cm² （数百ps
i ）の圧力であるのが望ましい。計算された流量速度、
圧力および圧力限界の因子の合計は圧力補償を行うため
の弁１７０に対する圧力補償信号出力の値を生じさせ
る。モード選択弁１６５を圧力補償モードに移動させる
信号値もまた発生される。

【００４５】同様にして図４の第５のブロックを実行す
るプログラムの部分もまた数kg／cm ² （数百psi ）の計
算された流量速度および流量制限因子を利用して流量補
償値を計算するのである。モード選択弁１６５を流量補
償モードに設定するための信号値もまた発生される。

【００４６】図４の第６のブロックにおいては、プログ
ラムは総ての発生された値をプログラム順序作動メモリ
ーに記憶させる。制御装置１５は射出成形サイクルを通
して機械１０を周期作動させるためのこれらの値に対応
する適当な信号を出力するのである。

【００４７】作動に際して、通常の機械の作動サイクル
は、それぞれ異なる流体圧作動圧力および／または流量
を通常必要とする多数の別々の位相より成っている。こ
れらの位相は、緊締閉鎖、射出、押出し運転、緊締装置
解放および／または放出位相を含んでいる。

【００４８】作動に際して、機械１０は制御装置１５の
指示によって多数の引続く位相を順次に実行するのであ
る。通常行われる第１の位相は緊締閉鎖位相である。機
械の制御装置１５は、プログラム順序作動メモリーから
モーター速度に対する多数駆動信号値を探索してこれを
モーター３４に多数駆動信号として出力する。モーター
３４はその速度を駆動信号に合致するように変化し、出
力軸３３を指令された速度で回転させるようになす。こ
の回転的出力はポンプ２６を駆動して緊締閉鎖位相を行
うように計算された流量速度を与えるようになす。ポン
プ２６からの流れはマニフォルド２８および／または２
７を通って射出および緊締制御装置２０および２１に送
られる。制御装置１５はまた圧力／流量補償信号値を探
索して流量／圧力補償信号をポンプ制御装置４３に出力
する。これらの信号はポンプ制御装置４３を圧力補償モ
ードになして弁１７０に適当な圧力を設定する。

【００４９】駆動信号４０の出力に関連して、機械の制
御装置１５はまた射出および緊締制御装置２０および２
１内の弁の比例的制御を行うための作動信号を探索す
る。これらの作動信号は多信号通路２３に沿って射出制
御装置２０に出力され、射出制御装置２０内の総ての弁
を閉じる。何故ならばこの位相の間には射出を行う機械
的構成要素の運動は必要がないからである。

【００５０】機械の制御装置１５からの緊締制御装置２
１に対する作動信号は通路２４を経て緊締制御装置２１
に達し、緊締閉鎖弁の比例的制御装置を設定する。開放
された時に、この弁は流体圧作動流体の流れがマニフォ
ルド２８から管９７に入るのを可能になす。この管９７
を通る流れは流体圧作動装置９４および９５を、固定さ
れて取付けられた端部に向って押すようになす。この運
動は作動装置の後方の流体圧作動流体を管９８を通して
貯槽３０に強制する。流体圧作動装置９４および９５が
移動（ｔｒａｖｅｒｓｅ）すると、これらの作動装置は
後部緊締面８５を前部緊締面８４に向って引寄せるので
ある。後部緊締面８５に連結された後部成形部分８８は
前部緊締面８４に取付けられた前部緊締部分８７と組合
ってモールド８９を閉じるようになされる。

【００５１】この後部緊締面８５が前部緊締面８４に接
近すると、制御装置１５が信号通路１０１によって距離
変換器１００からの信号により緊締面８５が移動した距
離を監視する。後部緊締面８５が前部緊締面８４に近接
するにつれて、制御装置１５は緊締制御装置２１内の緊
締閉鎖弁の比例的な制御を変化させるための作動信号を
出力して徐々に弁を閉じるようになす。このことは前部
緊締面８４に向う後部緊締面８５の運動を遅くしてモー
ルド８９が衝撃による損傷を受けないように保護するの
である。

【００５２】緊締面８４および８５をともに保持するた
めの圧力を蓄積して保持するために、機械の制御装置１
５は別の駆動信号を探索し、モーター３４に新しい駆動
信号を出力する。この信号はポンプ２６を緊締保持圧力
を蓄積するために必要な流量速度で駆動を行うのであ
る。同様にして、制御装置１５は新しい流量／圧力補償
信号を出力して、ポンプ制御装置４３の圧力補償モード
を新しい流量速度に調節するようになす。

【００５３】機械の制御装置１５はここで信号通路２４
によって作動信号を緊締制御装置２１に出力し、緊締保
持弁を開閉させるようになす。緊締保持弁が開放される
と、マニフォルド２８を通るポンプ２６からの流体圧作
動流体の流れが管１１９を通って緊締抽出弁１１７に流
れ、この緊締抽出弁が管１２０を経て貯槽３０に対して
この弁の排出を行わせるのである。弁ステム１２２は弁
１１７によって弁座１２３に引寄せられる。

【００５４】機械の制御装置１５はここで別の作動信号
を探索して信号通路２４を経て緊締制御装置２１に作動
信号を出力し、制御装置２１内の緊締圧力弁を開放させ
るのである。この緊締圧力弁は流体圧作動流体がシリン
ダー１１３の入口ポート１２６を通ってポンプ２６から
容積１１２に流れるのを可能になす。この流体の流れは
容積１１２内にピストン１１０および緊締シリンダー１
１３を相互から離隔させるように押す圧力を発生させ
る。この圧力はまた弁ステム１２２を弁座１２３に固定
させるのである。機械の制御装置１５は圧力変換器１２
８によって信号線１２９を経て容積１１２内に発生され
た圧力を読出すようになっている。圧力変換器１２８に
より指示された圧力が作業者により前以て入力されてい
る予め定められたレベルに達した時に、機械の制御装置
１５は緊締圧力弁を閉じて流体を容積１１２内に保持す
る。このことを行うために、制御装置１５は信号通路２
４を通して作動信号を緊締制御装置２１内の緊締圧力弁
に出力する。容積１１２内の流体によって発生された圧
力は、緊締装置およびモールドをともに保持してポンプ
２６からの附加的な流体の流れを必要としないで機械の
サイクルの射出および冷却位相を行うためにこの圧力を
保持するようになすのである。

【００５５】次に行われる作動位相は射出位相である。
機械の制御装置１５は順序作動プログラムメモリーから
新しい駆動信号を探索してモーター３４に駆動信号を出
力し、モーター速度を変化させて期待された要求量に合
致するようにポンプの出力を変化させるようになす。機
械の制御装置１５はまた流量／圧力補償信号値を読出し
て、ポンプ制御装置４３に対応する流量／圧力補償信号
を出力する。緊締制御装置２１内の弁は緊締閉鎖サイク
ルの閉鎖時に機械の制御装置１５からの作動信号によっ
て閉じられているから、流体の流れは緊締制御装置２１
には指向されないで、機械的な射出作動の構成要素を動
かすように作動するのである。

【００５６】機械の制御装置１５は射出制御装置２０内
の弁を比例的に制御するための作動信号値を探索して、
この作動信号を信号通路２３によって射出制御装置２０
に通すのである。射出作動位相において機械の制御装置
１５によって与えられる第１の比例弁の制御は射出前進
弁（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒｗａｒｄ ｖａｌｖ
ｅ）を開放させて、管８１による流体圧作動装置７８の
作動に抗して押すように働くマニフォルド２７からの流
体圧作動流体の流れを可能になす。作動装置７８から排
出された流体は管８０を通って貯槽３０に流れる。作動
装置７８は射出ユニット１１を前部緊締面８４に向って
押すように働く。バレル６０のノズル端部６１は前部緊
締面８４の開口内に組合されている。射出ユニット１１
が前部緊締面８４に接近すると、機械の制御装置１５は
作動信号を射出制御装置２０に出力して徐々に弁を閉じ
て作動装置７８に向う流体圧作動流体の流れを可能にな
すのである。このことは射出ユニット１１が前部緊締面
８４に衝突するのを阻止するために行われる。

【００５７】機械の制御装置１５はここでモーター３４
に対するプログラム順序作動メモリーの駆動信号値に対
応する新しい駆動信号４０を出力する。この信号はモー
ターの速度を変化させ、これによってポンプ２６が所望
の速度および所望の圧力でモールド８９内に材料を射出
するための正しい流量を与えるようになす。制御装置１
５はまた順序作動メモリーに記憶されている流量／圧力
補償値に従ってポンプ制御装置４３に流量／圧力補償信
号を出力する。

【００５８】機械の制御装置１５はここでスクリュー前
進弁を開放させるための作動信号を信号通路２３を通し
て射出制御装置２０に出力する。流体は作動装置６３お
よび６４に流れて、バレル６０内の射出スクリュー５２
を前方に前部緊締面８４に向って押すのである。射出ス
クリュー５２が前方に動くにつれて、射出スクリューは
バレル６０内の予め溶融されて可塑性化された材料をノ
ズル端部６１を通してモールド８９の空所９１内に射出
するようになす。

【００５９】モールド８９に入る可塑性化された材料の
速度はモーター３４に適当な駆動信号を出力する機械の
制御装置１５によって制御される。これらの駆動信号は
モーター３４の速度を変化させ、このモーターがポンプ
２６の流量速度を対応して変化させるのである。これら
の流量速度が変化すると、スクリュー５２に連結されて
いる作動装置６４および６３に対して与えられる力も変
化する。機械の制御装置１５は管７３を経て圧力変換器
７２から受取られた圧力の読みに基づいて射出速度を変
化させるようにこれらの駆動信号を変化させるのであ
る。圧力変換器７２からの信号は作業者によって予め入
力されていた正しい射出速度が得られていることを確認
するのに利用される。機械の制御装置１５は、スクリュ
ー５２が移動の終りの状態にあることを示す信号（距離
変換器７５からの）が信号通路７６を経て受取られた時
にスクリュー前進弁を閉じる作動信号を射出制御装置２
０に出力する。

【００６０】もし、湯口破壊作用（ｓｐｒｕｅ ｂｒｅ
ａｋ ａｃｔｉｏｎ）がプログラムされている場合に
は、機械の制御装置１５はモーター３４に新しい駆動信
号４０を出力することによってポンプの流量を変化させ
るようになっている。これによって制御装置１５は作動
信号を信号通路２３を経て射出制御装置２０に送って弁
を開放し、流体圧作動流体の流れが作動装置７８の運動
を反転させるのを可能になすのである。この流れは射出
ユニット１１を前部緊締面８４から引込めるようにな
す。この作用はバレル６０からモールド８９への熱の伝
達を阻止するのに利用される。もし、熱の伝達が空所９
１内の材料の冷却を阻止する場合には、この湯口破壊作
用は通常必要でない。

【００６１】機械の制御装置１５はここで作動信号を射
出制御装置２０に出力して管６９および管７０を連結し
ている弁を徐々に開放する。このことは作動装置６３お
よび６４が以下に説明されるようにスクリュー５２に対
抗して与えられる機械的押圧力に応答するのを可能にな
す。

【００６２】制御装置１５が行う次の作動位相は押出し
装置運転および冷却位相である。ここで制御装置１５は
モーター３４に対する新しい駆動信号４０によってポン
プの出力を変化させるようになす。制御装置１５はまた
流量／圧力補償信号を出力してポンプ制御装置４３のモ
ード選択弁１６５を左方に移動させ、流量補償モードを
選択するようになす。別の信号が流量補償弁１５０に供
給されて予め定められた流量の制限を指示するようにな
っている。

【００６３】これによって機械の制御装置１５は作動信
号をスロットル弁に出力するが、このスロットル弁は、
流体圧作動流体の流れが管５８を通して流体圧作動また
は押出し装置モーター５３に流れ、次に管５７を通って
貯槽３０に流れるのを可能になす。このモーターはこの
流れに応答して射出スクリュー５２を回転させるのであ
る。この時にホッパー（図示せず）からのペレットがバ
レル６０に入る。このようにしてペレットは回転するス
クリュー５２に出会い、スクリュー５２によって与えら
れる機械的に剪断作用がペレットを溶融させるのであ
る。溶融された材料はスクリュー５２内のベーンによっ
てバレル６０のノズル６１に向って前進するように押さ
れる。この可塑性化された材料がバレル６０の前部に蓄
積されると、スクリュー５２に対して背圧を与えるよう
になる。スクリュー５２は作動装置６３および６４を通
る流れによって定位置に保持されるようにはなっていな
いから、スクリューは引込められて作動装置６３および
６４を動かすようになす。

【００６４】機械の制御装置１５が通路７３に沿って圧
力変換器７２による作動装置６３および６４からの圧力
の変化を感知すると、制御装置１５は射出制御装置２０
によってスクリュー制御弁に対して射出信号を与えて、
作動装置６３および６４内の流体を遮断して保持するよ
うになされる。作動装置が可塑性化された材料により与
えられるこの圧力に抵抗する時に可塑性化された材料の
固体のショット（ｓｈｏｔ）がバレル６０内に形成され
るのである。一度この圧力が作業者によって既に入力さ
れている予め定められたレベルに達すると、機械の制御
装置１５は新しい作動信号をスクリュー制御弁に与え
て、このスクリュー制御弁が管６９および７０を通る流
れを反転させ、スクリュー５２を引込めるようになす。
ここで可塑性化された材料がスクリュー５２の回転する
際にバレル８１を充填するのである。距離変換器７５に
よって制御装置１５に指示されるように、スクリュー５
２がバレル６０を移動（ｔｒａｖｅｒｓｅ）した時に、
制御装置１５は信号通路２３を通して射出制御装置２０
内のスクリュー制御弁を閉じるための信号を与える。別
の作動信号がまた射出制御装置２０に出力されて、流体
圧作動モーター５３に連結された押出し装置スロットル
弁を閉じ、スクリュー５２の回転を停止させるようにな
す。

【００６５】スクリュー５２が引込められて可塑性化さ
れた材料の射出部分を作るように回転される間に、空所
９１内の材料が冷却されるのである。この材料がモール
ド８９の空所９１内で冷却すると、射出成形された部分
が形成されるのである。

【００６６】機械の制御装置１５はここで緊締解放位相
を開始する。この位相の開始時において、機械の制御装
置１５は再度モーター３４の速度を調節して、緊締解放
位相を行うためのポンプ２６からの正しい流量速度が得
られるようになすのである。流量／圧力補償信号もまた
ポンプ制御装置４３に出力され、流量／圧力補償弁を圧
力補償モードに戻すように作動させる。制御装置はまた
ポンプ制御装置４３に他の信号を送り、弁１７０に新し
い圧力を設定する（図２）。

【００６７】機械の制御装置１５は緊締制御装置２１に
作動信号を出力して緊締保持弁を開放させる。容積１１
２内の流体圧作動流体はここでこの容積１１２から漏洩
してシリンダー１１３の後方で貯槽１１６を予備充填す
る。予め定められた時間だけ待機した後で、緊締制御装
置２１は機械の制御装置１５から作動信号を受取り、こ
の作動信号が弁を開放させて、管１２０からの流体圧作
動流体が抽出弁１１７に流入し、弁ステム１２２の運動
を反転させるようになす。弁ステム１２２が容積１１２
内に押込まれた時に、さらに直接的な大きい直径の通路
が容積１１２内の流体のために形成されて予備充填貯槽
１１６に戻すようになす。一度弁ステム１２２が容積１
１２内に完全に伸長されると、機械の制御装置１５は通
路２４を経て作動信号を緊締制御装置２１に与えて、弁
１１７に対する流体圧作動管１２０からの流れを停止さ
せるのである。

【００６８】機械の制御装置１５はここで新しい駆動信
号４０および新しい流量／圧力補償信号を出力して緊締
装置を解放するようにポンプ制御装置４３およびポンプ
２６の設定を行う。緊締保持圧力が消費されると、機械
の制御装置１５は作動信号を信号通路２４を通して緊締
制御装置２１に与え、流体圧作動流体管９８を通して作
動装置９４および９５に対する流体の流れを与える。流
体圧作動流体管９７は作動装置から流体を貯槽３０に対
して排出させる。作動装置９４および９５に対抗する流
れは後部緊締面８５および取付けられた後部モールド部
分８８を前部緊締面８４および前部に取付けられたモー
ルド部分８７から離隔するように押すのである。ここで
さらに、機械の制御装置１５は距離変換器１００から受
取られる信号によって後部緊締面８５が動いた距離を監
視する。後部緊締面８５が、作動装置９４および９５の
移動できる距離の終端に接近した時に、機械の制御装置
１５は作動信号を緊締制御装置２１に与えて、作動装置
９４および９５に対する流れを遅くする。この速度の減
小は、流れが停止されて後部モールド部分８８が前部モ
ールド部分８７から離隔されるまで続けられるのであ
る。

【００６９】機械の制御装置１５はここでサイクルの放
出位相を行う。ポンプの出力およびポンプの制御を調節
した後で、機械の制御装置１５は信号通路２４を通して
作動信号を緊締制御装置２１に与えて、管１０５を経て
エジェクター１０６を駆動させる。このエジェクターは
冷却位相の間モールド８９内に形成された成形部分に対
して押圧力を与えてこれを放出するのである。成形部分
は緊締ユニット１２の下方の部分に落下する。これによ
ってゲート（図示せず）が開放されて成形された部分が
回収される。次に機械の制御装置１５が緊締制御装置２
１に作動信号を与えて、エジェクター１０６に対する流
れを反転させ、エジェクター１０６を引込めて機械のサ
イクルを完了させるようになすのである。

【００７０】前述の説明から、ポンプ制御装置４３が可
変吐出量型ポンプ２６に組合されてポンプ２６の出力に
対して迅速で正確な制御を与えて選択可能な状態で圧力
および／または流量補償作用を行う装置を提供すること
が理解される。さらに、本発明は、所望の成形パラメー
ターに従って計算された駆動信号４０によりモーター３
４の速度を調節することにより作動サイクルのそれぞれ
の位相に関連する予見された流体圧作動の要求量にポン
プ２６の出力を合致させる装置を提供するのである。そ
の結果として、ポンプ２６およびモーター３４は大部分
の時間の間最大能率または最大能率に近い状態で作動さ
れることができるのである。望ましい実施例にて使用さ
れるように選択されたモーター／ポンプの組合せは、ポ
ンプが最大ストロークまたは最大ストロークに近い状態
で作動される時に最も能率的になされるのである。しか
し、当業者には、別の作動領域で作動される場合に、他
のモーター／ポンプの組合せも最も能率的になされ得る
ことが理解される。従って、エネルギーの最大の節約を
得るためには、与えられたモーター／ポンプの組合せに
対する最も能率のよい作動条件は、遷移時の動揺を是正
する場合を除いて、ポンプが常時作動するように選択さ
れなければならないのである。

【００７１】本発明の変形形態においては、ポンプ２６
が固定吐出量型ポンプを含み、ポンプ制御装置４３が省
略されて、モーター３４がブラシなしＤＣモーターを含
むようになされるのである。モーターの速度は、機械の
サイクルのそれぞれの位相の間にポンプによって供給さ
れる流れをそれぞれの位相の間に予期される流体圧作動
の要求量に実質的に合致させるように計算された値の駆
動信号に従って制御されるのである。本発明のこの変形
形態によって実現されるエネルギーの節約は、前述の望
ましい実施例によって可能なエネルギーの節約程大きく
はないけれども、従来技術で公知の可変速度ＡＣモータ
ーおよび固定吐出量型ポンプの組合せに比較した場合
に、本発明のこの変形形態によって改善されたエネルギ
ー効率およびモーター速度に対するさらに正確で広範な
範囲の調節、従ってポンプの出力が得られるのである。

【００７２】本発明は流体圧作動射出成形機械に関連し
て説明されたが、当業者には、本発明が流体圧作動射出
反動成形機械（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｉｎｊｅｃｔｉｏ
ｎｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎ
ｅ）のような別の流体圧作動的に附勢されるプラスティ
ック処理機械にも適用可能であることが理解されるとこ
ろである。

【００７３】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているか
ら、ブラシなしＤＣモーターによって駆動される流体圧
作動ポンプを含む射出成形機械を提供することによって
従来技術の機械よりもさらに大なるエネルギーの節約を
可能になし、しかも卓越した応答特性を有するエネルギ
ー節約射出成形機械が提供されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって構成された射出成形機械の概略
的回路図。

【図２】図１に示されたポンプとして使用されるのが望
ましい可変吐出量型ポンプの断面図。

【図３】図１のポンプ制御装置をさらに詳細に示す概略
的回路図。

【図４】図１の制御装置がモーター駆動信号を誘導する
方法を示す構成図。

【符号の説明】

１０ 射出成形機械 １１ 射出ユニット １２ 緊締ユニット １５ 機械の制御装置 １６ 作動装置界面 １８ 帰還信号 ２０ 射出制御装置 ２１ 緊締制御装置 ２３ 多信号通路 ２４ 多信号通路 ２６ ポンプ ２７ マニフォルド ２８ マニフォルド ３０ 貯槽 ３３ 軸 ３４ 電気モーター ４０ 駆動信号 ４３ ポンプ制御装置 ４６ 信号通路 ４８ ガス充填アキュムレーター ４９ 逆止め弁 ５２ 射出スクリュー ５３ 流体圧作動押出し装置モーター ５４ 軸 ６０ バレル ６３ スクリュー５２の流体圧作動装置 ６４ スクリュー５２の流体圧作動装置 ６６ 固定プラテン ６７ 運動可能のプラテン ７２ 圧力変換器 ７３ 信号通路 ７５ 距離変換器 ７６ 信号通路 ７８ 流体圧作動装置 ８４ 緊締面 ８５ 緊締面 ８７ モールド８９の組合う部分 ８８ モールド８９の組合う部分 ８９ モールド ９１ モールド８９の内部空所 ９４ 流体圧作動装置 ９５ 流体圧作動装置 １００ 距離変換器 １０１ 信号通路 １０４ エジェクター機構 １０６ エジェクターピン １１０ ピストン １１２ シリンダー１１３の内部容積 １１３ シリンダー １１６ 予備充填貯槽 １１７ 弁 １２２ 弁１１７のステム １２３ 弁座 １２６ シリンダー１１３の入口ポート １２８ 圧力変換器 １２９ 信号通路 １３３ ハウジング １３４ ポートプレート １３５ａ 入口ポート １３５ｂ 出口ポート １３６ ピストン組立体 １３７ シリンダーバレル １３８ ピストン １３９ シュー １４０ 斜板 １４２ シリンダー １５０ 流量補償弁 １５２ オリフィス １５７ 圧力補償弁 １６１ オリフィス １６５ 電気的作動モード選択弁 １７０ ポンプ圧力制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード エイ．コレイ アメリカ合衆国オハイオ州シンシナティ, ラスティクウッド レーン 1929 (72)発明者 ハロルド ジェイ．フェイグ アメリカ合衆国オハイオ州シンシナティ, スピニングウィール レーン 2244

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) モールドの第１および第２の部分を
   支持し、選択的にこれらの部分を離隔される関係に動か
   してモールドを開き、また組み合う関係に動かしてモー
   ルドを閉じて、このように閉じられたモールドを強力に
   保持する緊締機構と、 (b) 前記緊締機構および前記モールドに連結可能で、材
   料を可塑性化してこの可塑性化された材料を前記モール
   ドに射出し、成形された部分を形成するための射出機構
   と、 (c) 前記緊締機構および前記射出機構の少なくとも一方
   に連結され、これを作動させるための流体圧作動装置
   と、 (d) 前記流体圧作動装置に連結されて、予め定められた
   電気的作動信号に応答して流体圧作動流体を前記作動装
   置に供給するための電気的−流体圧作動制御装置と、 (e) 前記電気的−流体圧作動制御装置および流体貯蔵装
   置に連結されて流体圧作動流体を前記電気的−流体圧作
   動制御装置に供給するポンプ装置と、 (f) 前記ポンプ装置に駆動可能に連結されて駆動信号に
   従って前記ポンプ装置の流体圧作動流体の吐出量を調節
   するブラシなし可変速度ＤＣモーターと、 (g)(i) プログラムされた成形パラメーター、順序作動
   および調時作動の入力に従って前記駆動信号を発生し、 (ii) 要求される流体吐出量を著しく超過することなく
   前記プログラムされた入力を得るために少なくとも前記
   機械の作動の特定の位相の一部分の間に前記ポンプ装置
   によって供給されることを要求される前記流体圧作動流
   体の吐出量に従ってそれぞれ計算された多数の記憶され
   た値の１つに従って前記駆動信号を発生する、ための制
   御装置と、を含んでいるエネルギー節約射出成形機械。
2. 【請求項２】 前記ポンプ装置および前記電気的−流体
   圧作動制御装置の間に配置される逆止め弁および前記電
   気的−流体圧作動制御装置および前記逆止め弁の間に配
   置されるアキュムレーター装置を含んでいる請求項１に
   記載されたエネルギー節約射出成形機械。
3. 【請求項３】 前記ポンプ装置が固定吐出量型ポンプを
   含んでいる請求項１に記載されたエネルギー節約射出成
   形機械。
4. 【請求項４】 前記ポンプ装置が可変吐出量型ポンプを
   含んでいる請求項１に記載されたエネルギー節約射出成
   形機械。
5. 【請求項５】 (i) 前記ポンプが実質的に前記制御装
   置によって発生される圧力信号に従って決定される圧力
   を保持するのに必要な流量だけを供給するような圧力保
   証モードと、 (ii) 前記ポンプが前記制御装置からの圧力信号に従っ
   て決定される流量を保持するのに必要な流量だけを供給
   するような流量保証モードと、の少なくとも一方にて前
   記ポンプ装置を選択的に作動させる前記制御装置および
   前記可変吐出量型ポンプに連結されたポンプ制御装置
   と、を含んでいる請求項４に記載されたエネルギー節約
   射出成形機械。
6. 【請求項６】 (a) モールドの第１および第２の部分を
   支持して、これらの部分を離隔された関係に動かしてモ
   ールドを開き、また互いに組合う関係に動かしてモール
   ドを閉じ、また前記モールドを閉じた状態に強力に保持
   する緊締機構と、 (b) 前記緊締機構および前記モールドに連結可能で材料
   を可塑性化して可塑性化された材料を前記モールド内に
   射出して、成形された部分を形成する射出機構と、 (c) 前記緊締機構および前記射出機構の少なくとも一方
   に連結されて、これを作動させる流体圧作動装置と、 (d) 前記流体圧作動装置に連結され、予め定められた電
   気的作動信号に応答して前記作動装置に流体圧作動流体
   を供給する電気的−流体圧作動制御装置と、 (e) 前記電気的−流体圧作動制御装置および流体貯蔵装
   置に連結されて流体圧作動流体を前記電気的−流体圧作
   動制御装置に供給する可変吐出量型ポンプ装置と、 (f) 前記ポンプ装置に駆動可能に連結され、駆動信号に
   従って前記ポンプ装置の流体圧作動流体の吐出量を調節
   する可変速度モーター装置と、(g) (i) 予め定められた
   成形パラメーター、順序作動および調時作動の入力に従
   って前記駆動信号を発生し、 (ii) 要求される流体圧作動流体の吐出量を著しく超過
   することなく前記プログラムされた入力を得るために機
   械の作動の特定の位相の少なくとも一部分の間に前記可
   変吐出量型ポンプ装置によって供給されることを要求さ
   れる流体圧作動流体の吐出量に従って、それぞれ計算さ
   れた多数の記憶された値の１つに従って前記駆動信号を
   発生させる、ための制御装置と、含んでいるエネルギー
   節約射出成形機械。
7. 【請求項７】 前記可変吐出量型ポンプ装置および前記
   電気的−流体圧作動制御装置の間に配置される逆止め弁
   装置と、前記電気的−流体圧作動制御装置および前記逆
   止め弁装置の間に配置されるアキュムレーター装置とを
   さらに含んでいる請求項６に記載されたエネルギー節約
   射出成形機械。
8. 【請求項８】 前記可変速度モーター装置がブラシなし
   ＤＣモーターを含んでいる請求項６に記載されたエネル
   ギー節約射出成形機械。
9. 【請求項９】 前記可変速度モーター装置がＡＣモータ
   ーを含んでいる請求項６に記載されたエネルギー節約射
   出成形機械。
10. 【請求項１０】 前記制御装置および前記可変吐出量型
    ポンプ装置に連結されて、 (i) 前記可変吐出量型ポンプ装置が前記制御装置によっ
    て発生される圧力信号に従って決定される圧力を保持す
    るのに必要な流量だけを実質的に供給するような圧力保
    証モードと、 (ii)前記可変吐出量型ポンプ装置が前記制御装置からの
    圧力信号に従って決定される流量を保持するのに必要な
    流量だけを実質的に供給するような流量保証モードと、
    の少なくとも１つにて前記ポンプ装置を選択的に作動さ
    せるポンプ制御装置、をさらに含んでいる請求項９に記
    載されたエネルギー節約射出成形機械。