JPH064259B2 - 成形機キャビティ内の溶融樹脂に対するガス注入方法と装置 - Google Patents
成形機キャビティ内の溶融樹脂に対するガス注入方法と装置Info
- Publication number
- JPH064259B2 JPH064259B2 JP63295347A JP29534788A JPH064259B2 JP H064259 B2 JPH064259 B2 JP H064259B2 JP 63295347 A JP63295347 A JP 63295347A JP 29534788 A JP29534788 A JP 29534788A JP H064259 B2 JPH064259 B2 JP H064259B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- piston
- gas
- injection
- compression
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1732—Control circuits therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は射出成形機によって成形品を製造する場合に問
題となる歪み曲り等の発生を防止すると共に原料を節約
するため，成形品の肉厚部内に窒素ガス等の不活性ガス
を注入して空洞部を形成し内部に均等な内圧を加える成
形方法と装置に関するものである。
題となる歪み曲り等の発生を防止すると共に原料を節約
するため，成形品の肉厚部内に窒素ガス等の不活性ガス
を注入して空洞部を形成し内部に均等な内圧を加える成
形方法と装置に関するものである。
従来技術 上記の成形法は高圧溶融樹脂内に窒素ガスを圧入するた
め，高圧ガスを必要とし，この高圧を得るために油圧シ
リンダをガス圧縮機ピストンに直結する。圧縮時に必要
とする最大推力Ｆ1ＭＡＸは， Ｆ1ＭＡＸ＞Ａ1Ｐ1ＭＡＸ Ａ1：圧縮シリンダ断面積 Ｐ1ＭＡＸ：最終圧縮圧力 従って，著しく大きな推力を必要とし，油圧発生装置は
大型になる。更に，最大圧力まで１段圧縮となるためガ
ス温度は急激に上昇する。
め，高圧ガスを必要とし，この高圧を得るために油圧シ
リンダをガス圧縮機ピストンに直結する。圧縮時に必要
とする最大推力Ｆ1ＭＡＸは， Ｆ1ＭＡＸ＞Ａ1Ｐ1ＭＡＸ Ａ1：圧縮シリンダ断面積 Ｐ1ＭＡＸ：最終圧縮圧力 従って，著しく大きな推力を必要とし，油圧発生装置は
大型になる。更に，最大圧力まで１段圧縮となるためガ
ス温度は急激に上昇する。
圧縮シリンダを構成する部材に作用する応力は圧縮時の
ガス温度による材料の許容応力以内で設計する必要があ
るため部材の厚さは極端に厚くなり製作費用，設置場所
等に問題を生ずる。
ガス温度による材料の許容応力以内で設計する必要があ
るため部材の厚さは極端に厚くなり製作費用，設置場所
等に問題を生ずる。
中間ガス冷却器を介する２段又は３段ガス圧縮機は周知
であるが複雑高価な圧縮機となる。
であるが複雑高価な圧縮機となる。
成形品に注入するガス圧力制御は油圧シリンダに供給す
る油圧の圧力設定によるのが通常であり，最適制御は困
難である。
る油圧の圧力設定によるのが通常であり，最適制御は困
難である。
なお特開昭６３−１３９７１６号に示される方法は，別
の高圧窒素圧力を使用して２階目の圧縮を行っている
が，圧力制御はなく，一方向の圧縮であり，圧力放出の
無駄もある。
の高圧窒素圧力を使用して２階目の圧縮を行っている
が，圧力制御はなく，一方向の圧縮であり，圧力放出の
無駄もある。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は上述の欠点を克服し，射出成形機の周辺
機器としての所要の小型簡単なガス圧縮機を提供し，通
常の連続運転型ではなく，所要高圧を発生でき，圧縮シ
リンダの駆動動力及びガス温度上昇を大幅に減少でき，
機器製作費を削減することができる。更に，原料樹脂の
種類成形品の形状に応じて最適のガス圧力のプログラム
制御を可能にし，成形品の品質を向上させるにある。
機器としての所要の小型簡単なガス圧縮機を提供し，通
常の連続運転型ではなく，所要高圧を発生でき，圧縮シ
リンダの駆動動力及びガス温度上昇を大幅に減少でき，
機器製作費を削減することができる。更に，原料樹脂の
種類成形品の形状に応じて最適のガス圧力のプログラム
制御を可能にし，成形品の品質を向上させるにある。
課題を解決するための手段 本発明による射出成形成形工程においてキャビティ内の
溶融樹脂に窒素等の不活性ガスを注入して成形品の成形
特性を向上させる注入方法は，シリンダ内のピストンの
ヘッド側への移動によりシリンダ内のガスの第１段の圧
縮を行い，上記ピストンのロッド側への移動によりロッ
ド側チャンバー内のガスの第２段圧縮を行うことにより
高圧ガスを発生させる。
溶融樹脂に窒素等の不活性ガスを注入して成形品の成形
特性を向上させる注入方法は，シリンダ内のピストンの
ヘッド側への移動によりシリンダ内のガスの第１段の圧
縮を行い，上記ピストンのロッド側への移動によりロッ
ド側チャンバー内のガスの第２段圧縮を行うことにより
高圧ガスを発生させる。
好適な実施例によって，ピストンの移動位置と移動速度
の関係パターンを設定して発生圧力とストロークの関係
及びガス注入量を成形品に対して最適に制御する。
の関係パターンを設定して発生圧力とストロークの関係
及びガス注入量を成形品に対して最適に制御する。
他の実施例によって，注入ガス圧力検出を行いこれによ
って成形工程に対して最適注入圧力になるように保持圧
力又はストロークと圧力との関係を制御する。
って成形工程に対して最適注入圧力になるように保持圧
力又はストロークと圧力との関係を制御する。
本発明による射出成形工程においてキャビティ内の溶融
樹脂に窒素等の不活性ガスを注入して成形品の成形特性
を向上させる注入装置は，圧縮シリンダのピストンの両
側のチャンバーの容積を所要の第１段圧縮を得る圧縮比
とした圧縮シリンダと，両側のチャンバーを逆止弁を介
して連通させる管路と，逆止弁の上流に連結したガス供
給導管と，逆止弁の下流のチャンバーとキャビティーを
連結する導管とを備え，上記ピストンの往復によって２
段圧縮を行い，所要の高圧を得る。
樹脂に窒素等の不活性ガスを注入して成形品の成形特性
を向上させる注入装置は，圧縮シリンダのピストンの両
側のチャンバーの容積を所要の第１段圧縮を得る圧縮比
とした圧縮シリンダと，両側のチャンバーを逆止弁を介
して連通させる管路と，逆止弁の上流に連結したガス供
給導管と，逆止弁の下流のチャンバーとキャビティーを
連結する導管とを備え，上記ピストンの往復によって２
段圧縮を行い，所要の高圧を得る。
好適な実施例によって，ピストンをモータ駆動とし，モ
ータとの間の動力伝達装置を送りねじとナットを使用す
る。
ータとの間の動力伝達装置を送りねじとナットを使用す
る。
作用 本発明のガス圧縮機はシリンダ内に導入されているガス
を，ピストンをヘッド側へ移動することによりシリンダ
内部の体積変化を利用して第１段圧縮を行い，ピストン
のロッド側への移動によりロッド側チャンバーのガスの
第２段圧縮を行うことにより所要の高圧を得ると同時に
供給源からの窒素をヘッド側のチャンバーに導入チャー
ジする構成である。従って，１個の圧縮シリンダを２段
圧縮として使用し，かつ、２段目の圧縮とチャンバーへ
のガスチャージを同時に行うので既知の１段圧縮機に比
較して小型になり，既知の多段圧縮機のように複雑な構
造は不必要である。かくして，射出成形機等の主体構造
物の周辺機器として好適な，既知の連続運転型ではな
く，簡単な構造の高圧ガス圧縮機が得られ，油圧駆動を
必要とせず，モータ駆動で充分である。モータ駆動化す
ることにより各種のプログラム制御が容易にできる。
を，ピストンをヘッド側へ移動することによりシリンダ
内部の体積変化を利用して第１段圧縮を行い，ピストン
のロッド側への移動によりロッド側チャンバーのガスの
第２段圧縮を行うことにより所要の高圧を得ると同時に
供給源からの窒素をヘッド側のチャンバーに導入チャー
ジする構成である。従って，１個の圧縮シリンダを２段
圧縮として使用し，かつ、２段目の圧縮とチャンバーへ
のガスチャージを同時に行うので既知の１段圧縮機に比
較して小型になり，既知の多段圧縮機のように複雑な構
造は不必要である。かくして，射出成形機等の主体構造
物の周辺機器として好適な，既知の連続運転型ではな
く，簡単な構造の高圧ガス圧縮機が得られ，油圧駆動を
必要とせず，モータ駆動で充分である。モータ駆動化す
ることにより各種のプログラム制御が容易にできる。
実施例 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明す
る。
る。
本発明のガス圧縮機の原理を第１図によって説明する。
シリンダ１内をピストン２が往復する。ピストンロッド
３はヘッド側チャンバー４とロッド側チャンバー５との
容積比を所要の第１段圧縮比を得るように定め，ロッド
３を充分に太くする。チャンバー4,5を管路10,11によつ
て連結し，導管に逆止弁７を介挿する。ヘッド側チャン
バー４に管路12，逆止弁６を介してボンベ等のガス供給
源に連結する。ヘッド側チャンバー５を導管13を経て，
電磁開閉弁９を介して射出成形機に連結し，圧力センサ
31が導管13内の圧力を感知する。ここで逆止弁７及び管
路10，11はピストン２の内部に組込むこともできる。
３はヘッド側チャンバー４とロッド側チャンバー５との
容積比を所要の第１段圧縮比を得るように定め，ロッド
３を充分に太くする。チャンバー4,5を管路10,11によつ
て連結し，導管に逆止弁７を介挿する。ヘッド側チャン
バー４に管路12，逆止弁６を介してボンベ等のガス供給
源に連結する。ヘッド側チャンバー５を導管13を経て，
電磁開閉弁９を介して射出成形機に連結し，圧力センサ
31が導管13内の圧力を感知する。ここで逆止弁７及び管
路10，11はピストン２の内部に組込むこともできる。
上述の構成とした圧縮機の作動を第１a,b,c図について
説明する。
説明する。
第1a図はピストン２がロッド側ストローク端にあり，チ
ャンバー4,5の合計容積は最大である。この状態で一定
圧力とした窒素ガスを導管12，逆止弁６を介してチャン
バー４に導入する。ピストンロッド３を押してピストン
２の左方ストロークを開始させれば，チャンバー４の容
積は減少し，チャンバー５の容積は増加する。チャンバ
ー４内のガスは管路10,11，逆止弁７を経てチャンバー
５に流入する。ロッド３が充分に太く，チャンバー4,5
の容積比は所要の第１段圧縮を得る構成であるため，ピ
ストン２の左方のストローク間にガスは圧縮され，第1b
図のストローク端に達して第１段圧縮は終了する。供給
源からの供給ガス圧力の設定値と，ピストン２のヘッド
側ストロークの終了位置を設定することにより圧縮比を
変えてチャンバー４及びチャンバー５内の圧力は所要値
が得られる。第1a図から第1b図の状態へゆっくり移動
し，かつ，第1b図の状態をある時間保持するので第１段
圧縮によって生じた熱は放散される。
ャンバー4,5の合計容積は最大である。この状態で一定
圧力とした窒素ガスを導管12，逆止弁６を介してチャン
バー４に導入する。ピストンロッド３を押してピストン
２の左方ストロークを開始させれば，チャンバー４の容
積は減少し，チャンバー５の容積は増加する。チャンバ
ー４内のガスは管路10,11，逆止弁７を経てチャンバー
５に流入する。ロッド３が充分に太く，チャンバー4,5
の容積比は所要の第１段圧縮を得る構成であるため，ピ
ストン２の左方のストローク間にガスは圧縮され，第1b
図のストローク端に達して第１段圧縮は終了する。供給
源からの供給ガス圧力の設定値と，ピストン２のヘッド
側ストロークの終了位置を設定することにより圧縮比を
変えてチャンバー４及びチャンバー５内の圧力は所要値
が得られる。第1a図から第1b図の状態へゆっくり移動
し，かつ，第1b図の状態をある時間保持するので第１段
圧縮によって生じた熱は放散される。
次にピストン２のロッド側ストロークを開始する。チャ
ンバー５は圧縮されるため，管路10,11間の逆止弁７は
閉鎖し，チャンバー4,5間は絶縁される。チャンバー４
では導管12，逆止弁６を経てガス供給源からのガスを受
けて充填される。
ンバー５は圧縮されるため，管路10,11間の逆止弁７は
閉鎖し，チャンバー4,5間は絶縁される。チャンバー４
では導管12，逆止弁６を経てガス供給源からのガスを受
けて充填される。
チャンバー５内のガスは電磁弁９が閉鎖のための閉空間
内で圧力は上昇する。第1c図はストロークの途中を示
す。この状態でチャンバー５は約２倍の圧力となり，第
２段圧縮が進行する。所要圧力に達したことは圧力セン
サ31で感知し，電磁弁９を開けば高圧ガスは導管13を経
て射出成形機に供給される。かくして，簡単な構造で，
ピストン２の往復ストロークを利用して２段圧縮機とし
ての作用を行う。
内で圧力は上昇する。第1c図はストロークの途中を示
す。この状態でチャンバー５は約２倍の圧力となり，第
２段圧縮が進行する。所要圧力に達したことは圧力セン
サ31で感知し，電磁弁９を開けば高圧ガスは導管13を経
て射出成形機に供給される。かくして，簡単な構造で，
ピストン２の往復ストロークを利用して２段圧縮機とし
ての作用を行う。
第1a図に示すピストン２のストロークＬとし，ピストン
の初期位置を図の0.1Lの位置とすれば，第２段の圧縮比
は10となる。第１段圧縮比は第１a,b図のチャンバーの
容積比であり，次に示す。シリンダ内径をＤロッド外径
をｄとすれば， 第1a図の容積Ｖは V1＝πD2L/4-πd20.1L/4＝（D 2-0.1d2）πL/4 第1b図の容積Ｖは V2＝πD2L/4-πd2L/4＝（D2 -d2）πL/4 容積比は V1/V2＝（D2-0.1d2)/(D2-d2） 第１段圧縮の最大圧縮比を３とすれば ｄ＝0.83D 例えば， Ｄ＝80mm とすれば ｄ＝66.4mm チャンバー４への窒素ガスを３０kg/cm2の供給圧力とす
れば，第１段圧縮完了時のチャンバー５内の圧力は90kg
/cm2となる。第２段圧縮比10の場合は最終圧力は900kg/
cm2となる。
の初期位置を図の0.1Lの位置とすれば，第２段の圧縮比
は10となる。第１段圧縮比は第１a,b図のチャンバーの
容積比であり，次に示す。シリンダ内径をＤロッド外径
をｄとすれば， 第1a図の容積Ｖは V1＝πD2L/4-πd20.1L/4＝（D 2-0.1d2）πL/4 第1b図の容積Ｖは V2＝πD2L/4-πd2L/4＝（D2 -d2）πL/4 容積比は V1/V2＝（D2-0.1d2)/(D2-d2） 第１段圧縮の最大圧縮比を３とすれば ｄ＝0.83D 例えば， Ｄ＝80mm とすれば ｄ＝66.4mm チャンバー４への窒素ガスを３０kg/cm2の供給圧力とす
れば，第１段圧縮完了時のチャンバー５内の圧力は90kg
/cm2となる。第２段圧縮比10の場合は最終圧力は900kg/
cm2となる。
この時のピストンロッド３に作用する最大引張力F1MAX
はシリンダ断面積Ａ：50.2cm2 ピストンロッド断面積ａ：34.6cm2 F1MAX＝900(A-a)−30A1＝12534kg一方，既知の１段
方式で900kg/cm2の圧力を得るためのピストンロッド押
圧力は F1＝900kg/cm2×50.2cm2＝45180kg かくして，本発明の２段圧縮によって所要押圧力は1/3
以下となる。更に，１段圧縮の場合の圧縮比30では気体
の断熱圧縮による温度上昇が大きくなる問題もある。
はシリンダ断面積Ａ：50.2cm2 ピストンロッド断面積ａ：34.6cm2 F1MAX＝900(A-a)−30A1＝12534kg一方，既知の１段
方式で900kg/cm2の圧力を得るためのピストンロッド押
圧力は F1＝900kg/cm2×50.2cm2＝45180kg かくして，本発明の２段圧縮によって所要押圧力は1/3
以下となる。更に，１段圧縮の場合の圧縮比30では気体
の断熱圧縮による温度上昇が大きくなる問題もある。
第２図は第１図の圧縮機をモータ駆動とした例を示す。
シール材2′,3′によってシリンダ１とピストン２の
間，ロッド３との間の所要のシールを行う。ピストンロ
ッド３の右端はスライドブロック21に固着される。スラ
イドブロック21にはボールねじ用のボールナット22,2
2′が固着され，送りねじ23,23′に螺合される。送りね
じ23,23′の両端は図示しない軸受によってベース32に
回転自在に支承され，右端付近にプーリ24,24′が固着
されてモータ25の出力軸に固定したプーリ26にタイミン
グベルト等を介して駆動連結される。モータ25が一方向
に回転すればプーリ26,24,24′，送りねじ23,23′ボー
ルナット22,22′，スライドブロック21，ピストンロッ
ド３を介する運動伝達によってピストン２が一方向動
く。空気圧作動の電磁弁8,9,20は導管12,13に介挿して
制御装置33の指令によって開閉し，ガス供給及び射出成
形機への注入を制御する。
間，ロッド３との間の所要のシールを行う。ピストンロ
ッド３の右端はスライドブロック21に固着される。スラ
イドブロック21にはボールねじ用のボールナット22,2
2′が固着され，送りねじ23,23′に螺合される。送りね
じ23,23′の両端は図示しない軸受によってベース32に
回転自在に支承され，右端付近にプーリ24,24′が固着
されてモータ25の出力軸に固定したプーリ26にタイミン
グベルト等を介して駆動連結される。モータ25が一方向
に回転すればプーリ26,24,24′，送りねじ23,23′ボー
ルナット22,22′，スライドブロック21，ピストンロッ
ド３を介する運動伝達によってピストン２が一方向動
く。空気圧作動の電磁弁8,9,20は導管12,13に介挿して
制御装置33の指令によって開閉し，ガス供給及び射出成
形機への注入を制御する。
ピストン２の運動は原点センサ27を基準として回転エン
コーダー29によるモータ軸の回転角度からプーリの減速
比，送りねじのピッチによって制御装置33内のマイクロ
コンピュータが演算して常時モニターする。
コーダー29によるモータ軸の回転角度からプーリの減速
比，送りねじのピッチによって制御装置33内のマイクロ
コンピュータが演算して常時モニターする。
チャンバー4,5内の圧力は圧力センサ30,31が検出し，制
御装置33内でA/D変換して入力し，ガス供給圧力，第１
段圧縮圧力，第２段圧縮圧力の推移をモニターし，各成
形工程における圧力の制御又は監視を行う。各圧力及び
ピストン移動量は制御パネルに表示し，記録計に記録す
る。
御装置33内でA/D変換して入力し，ガス供給圧力，第１
段圧縮圧力，第２段圧縮圧力の推移をモニターし，各成
形工程における圧力の制御又は監視を行う。各圧力及び
ピストン移動量は制御パネルに表示し，記録計に記録す
る。
本発明のガス圧縮機の作動は次の２種のモードがある。
モード１ 窒素ボンベを直接の窒素源とする場合等はボンベの残留
窒素量を極力減少して経済的効果を上げるためチャンバ
ー４へのチャージ圧力を低く設定し，圧縮シリンダのピ
ストンの全ストロークを使用する最大圧縮比によって所
要の注入窒素ガス圧力を得る。
窒素量を極力減少して経済的効果を上げるためチャンバ
ー４へのチャージ圧力を低く設定し，圧縮シリンダのピ
ストンの全ストロークを使用する最大圧縮比によって所
要の注入窒素ガス圧力を得る。
モード２ 窒素ボンベに昇圧器を設置した場合等はボンベ内圧力に
無関係に一定圧力のガスをチャンバー４にチャージでき
るため，ピストンの移動量を設定して所要注入圧力を得
る。
無関係に一定圧力のガスをチャンバー４にチャージでき
るため，ピストンの移動量を設定して所要注入圧力を得
る。
第３図はモード１の場合の動作タイミング線図を示す。
A：原点に対するピストン移動量 B：チャンバー５内の圧力の推移 C：チャンバー４内の圧力の推移 D：ガス供給弁８の開閉 E：射出弁９の開閉 F：排出弁20の開閉 G：射出成形機からのスタート信号 第１にピストン位置信号によってピストンが原点にある
ことを確認し，チャージ弁８を開き，チャンバー４に窒
素をチャージする。圧力は圧力センサ30で検出し，制御
装置33のパネル上に設置された定数設定装置34による設
定チャージ圧力に達した時に弁８を閉じる。上述の実施
例では，第１段圧縮比３第２段圧縮比10，総合圧縮比30
であり，例えば注入圧力300kg/cm2の場合は供給圧10kg/
cm2となる。ボンベの二次圧力は多少高くする。
ことを確認し，チャージ弁８を開き，チャンバー４に窒
素をチャージする。圧力は圧力センサ30で検出し，制御
装置33のパネル上に設置された定数設定装置34による設
定チャージ圧力に達した時に弁８を閉じる。上述の実施
例では，第１段圧縮比３第２段圧縮比10，総合圧縮比30
であり，例えば注入圧力300kg/cm2の場合は供給圧10kg/
cm2となる。ボンベの二次圧力は多少高くする。
チャンバー４へのチャージが完了すれば制御装置の指令
によって第１段圧縮を開始し，モータ25は作動してピス
トン２のヘッド側ストロークを開始させる。モータの回
転速度即ちピストンの移動速度は制御装置33上の定数設
定装置34によって任意に多段で設定できる。例えば，線
Ａにおいて位置１で設定された速度でピストンが第１段
圧縮を開始し，その移動量は回転エンコーダー29によっ
て検出する。ピストンが位置２に達した時にモータ速度
を減少させて圧力の急上昇と熱の上昇を防ぐ。位置２の
設定位置，速度変化は任意に設定できる。位置３におい
て第１段圧縮は終了しモータ25は停止する。圧縮比３が
得られた。
によって第１段圧縮を開始し，モータ25は作動してピス
トン２のヘッド側ストロークを開始させる。モータの回
転速度即ちピストンの移動速度は制御装置33上の定数設
定装置34によって任意に多段で設定できる。例えば，線
Ａにおいて位置１で設定された速度でピストンが第１段
圧縮を開始し，その移動量は回転エンコーダー29によっ
て検出する。ピストンが位置２に達した時にモータ速度
を減少させて圧力の急上昇と熱の上昇を防ぐ。位置２の
設定位置，速度変化は任意に設定できる。位置３におい
て第１段圧縮は終了しモータ25は停止する。圧縮比３が
得られた。
圧力センサ31によってチャンバー５内の圧力が予定圧力
に達したことを確認し，射出成形機からのスタート信号
Ｇを待つ。
に達したことを確認し，射出成形機からのスタート信号
Ｇを待つ。
線Ｂ上に位置1′,2′,3′はピストン位置1,2,3に対応す
るチャンバー５内の圧力推移を示し，線Ｃ上の位置1″,
4″はピストン位置1,4に対応するチャンバー４内の圧力
推移を示す。
るチャンバー５内の圧力推移を示し，線Ｃ上の位置1″,
4″はピストン位置1,4に対応するチャンバー４内の圧力
推移を示す。
スタート信号Ｇを受けた時にモータ25は逆転し第２段圧
縮ストロークを開始する。
縮ストロークを開始する。
即ち，線Ａの位置４からピストンは設定速度でロッド側
ストロークを開始し，位置５で減速し，更に高圧縮比と
なる位置６から位置７までの間は微速度でピストンを移
動させる。かくして，急激な圧縮によるガス温度の上昇
とこれに伴うガス圧力の異常上昇を防止する。
ストロークを開始し，位置５で減速し，更に高圧縮比と
なる位置６から位置７までの間は微速度でピストンを移
動させる。かくして，急激な圧縮によるガス温度の上昇
とこれに伴うガス圧力の異常上昇を防止する。
位置5,6の設定，ピストン速度の設定は定数設定装置34
によって任意に設定できる。
によって任意に設定できる。
線Ｂの位置4′,5′,6′,7′はピストン位置4,5,6,7に対
応し，位置７′の圧力が所定値範囲内となったことを確
認し，射出電磁弁９を開き，射出成形機内の溶融樹脂に
図示しない注入ノズルを介して窒素ガスを注入する。
応し，位置７′の圧力が所定値範囲内となったことを確
認し，射出電磁弁９を開き，射出成形機内の溶融樹脂に
図示しない注入ノズルを介して窒素ガスを注入する。
第３図の例では電磁弁９の開くタイミングはピストンの
ストローク端の位置７としたが，任意のストローク位置
に設定できる。
ストローク端の位置７としたが，任意のストローク位置
に設定できる。
更に，圧力モードで射出電磁弁９を開く設定とすれば，
チャンバー５内の圧力が所定圧力に達した時にストロー
ク端でなくとも電磁弁９開くように定数設定装置34によ
って設定する。
チャンバー５内の圧力が所定圧力に達した時にストロー
ク端でなくとも電磁弁９開くように定数設定装置34によ
って設定する。
例えば，設定圧力を第４図の線Ｂの位置5′の圧力に設
定すれば，チャンバー５内の圧力が位置5′の圧力に達
した時に電磁弁９を開き，溶融樹脂への窒素ガス注入を
開始する。ピストンの移動速度は設定圧力を維持するよ
うに制御し，圧力センサ31はチャンバー５内の圧力を検
出してA/D変換して制御装置に入力する。制御装置33は
圧力設定値と検出圧力とを比較してモータ速度設定を微
少時間毎に行い，注入圧力を保持する。第４図に示す設
定圧力は一定であるが，多段設定もできる。またこの段
階でストロークに対して圧力をプログラム制御すること
もできる。
定すれば，チャンバー５内の圧力が位置5′の圧力に達
した時に電磁弁９を開き，溶融樹脂への窒素ガス注入を
開始する。ピストンの移動速度は設定圧力を維持するよ
うに制御し，圧力センサ31はチャンバー５内の圧力を検
出してA/D変換して制御装置に入力する。制御装置33は
圧力設定値と検出圧力とを比較してモータ速度設定を微
少時間毎に行い，注入圧力を保持する。第４図に示す設
定圧力は一定であるが，多段設定もできる。またこの段
階でストロークに対して圧力をプログラム制御すること
もできる。
第３図の線Ｃに示すチャンバー４内の圧力は位置4″に
おいて第１段圧縮が終了し，第２段圧縮が開始されれば
チャンバー４の容積が増加して圧力は急激に低下し，チ
ャージ弁８が開き，窒素ガスのチャージが開始される。
チャージ４内の圧力が窒素ガス供給源の二次調整圧力以
下となれば逆止弁６が開き，ガスはチャンバー４に流入
して膨張ストローク間ほぼ一定圧力を保つ。ピストンが
ストローク端に達すればチャンバー４へのチャージは終
了し，次の圧縮を待つ。
おいて第１段圧縮が終了し，第２段圧縮が開始されれば
チャンバー４の容積が増加して圧力は急激に低下し，チ
ャージ弁８が開き，窒素ガスのチャージが開始される。
チャージ４内の圧力が窒素ガス供給源の二次調整圧力以
下となれば逆止弁６が開き，ガスはチャンバー４に流入
して膨張ストローク間ほぼ一定圧力を保つ。ピストンが
ストローク端に達すればチャンバー４へのチャージは終
了し，次の圧縮を待つ。
モード２の場合は第１段圧縮工程での圧縮比，第２段圧
縮工程での圧縮比は第１段圧縮工程でのピストン移動量
の関数となる。チャンバー４へのチャージ圧力と所要射
出圧力を制御パネル上の定数設定装置34に設定すれば，
制御装置33はピストン移動量を演算し決定する。
縮工程での圧縮比は第１段圧縮工程でのピストン移動量
の関数となる。チャンバー４へのチャージ圧力と所要射
出圧力を制御パネル上の定数設定装置34に設定すれば，
制御装置33はピストン移動量を演算し決定する。
第５図はチャージ圧力30kg/cm2，最大射出圧力510kg/cm
2とした場合のピストン移動量とチャンバー５内の圧力
推移を示す。
2とした場合のピストン移動量とチャンバー５内の圧力
推移を示す。
第１段圧縮時のピストン移動量はストロークの85％と
し，この位置で所要圧力60kg/cm2を圧力センサ31によっ
て確認する。射出成形機からのスタート信号によって第
２段圧縮ストロークを開始しピストンがストローク端に
達した時に圧縮比8.5，最大射出圧力510kg/cm2を得る。
圧力センサ31はチャンバー５内の圧力が設定圧力範囲に
あることを確認する。
し，この位置で所要圧力60kg/cm2を圧力センサ31によっ
て確認する。射出成形機からのスタート信号によって第
２段圧縮ストロークを開始しピストンがストローク端に
達した時に圧縮比8.5，最大射出圧力510kg/cm2を得る。
圧力センサ31はチャンバー５内の圧力が設定圧力範囲に
あることを確認する。
第６図は制御装置33のブロック線図を示す。定数設定装
置34は使用モードの設定，第１段圧縮行程におけるピス
トンの移動速度及びピストン速度変更位置設定，チャン
バー４の圧力管理値上下限の設定，最大ピストン移動量
設定，第２段圧縮行程におけるピストン移動速度及び速
度変更位置設定，射出電磁弁開のタイミングの行程端か
らの距離設定，圧力モードでの射出弁開の圧力設定等を
任意に行い，マイコンシステム35に対して自由に指令で
き，パネル上に表示する。
置34は使用モードの設定，第１段圧縮行程におけるピス
トンの移動速度及びピストン速度変更位置設定，チャン
バー４の圧力管理値上下限の設定，最大ピストン移動量
設定，第２段圧縮行程におけるピストン移動速度及び速
度変更位置設定，射出電磁弁開のタイミングの行程端か
らの距離設定，圧力モードでの射出弁開の圧力設定等を
任意に行い，マイコンシステム35に対して自由に指令で
き，パネル上に表示する。
マイコンシステム35は定数設定装置34のデータに基づき
モータ制御装置36に対して速度設定，速度変更位置設定
及びピストン移動量設定を行う。
モータ制御装置36に対して速度設定，速度変更位置設定
及びピストン移動量設定を行う。
圧力センサ30,31はチャンバー4,5内の圧力を検出し，増
幅器30′,31′,A/D変換器30″,31″を経てマイコンシス
テム35において設定値との偏差を演算して所要の制御を
行う。マイコンシステム35は更に，チャージ弁8，射出
弁9，排出弁20の開閉を行う。
幅器30′,31′,A/D変換器30″,31″を経てマイコンシス
テム35において設定値との偏差を演算して所要の制御を
行う。マイコンシステム35は更に，チャージ弁8，射出
弁9，排出弁20の開閉を行う。
温度計38はチャンバー５内の温度を常時測定し増幅器3
8′，A/D変換器38″を経てマイコンシステム35に入力
し，ガス温度が設定値以内であることを確認している。
8′，A/D変換器38″を経てマイコンシステム35に入力
し，ガス温度が設定値以内であることを確認している。
発明の効果 上述した通り，本発明のガス圧縮機は通常の連続運転用
の圧縮機とは全く異なり，射出成形機の周辺機器として
所要の時に１ストロークを行う形式である。既知の圧縮
機に比較して著しく簡単な構造であり，しかもプログラ
ム設定機能によりあらゆる成形品に対して所要条件を充
足し得る適応性を有し，最適条件でガス注入を行い得
る。射出成形品の品質向上，作業の効率化の優れた効果
を有する。
の圧縮機とは全く異なり，射出成形機の周辺機器として
所要の時に１ストロークを行う形式である。既知の圧縮
機に比較して著しく簡単な構造であり，しかもプログラ
ム設定機能によりあらゆる成形品に対して所要条件を充
足し得る適応性を有し，最適条件でガス注入を行い得
る。射出成形品の品質向上，作業の効率化の優れた効果
を有する。
特に大形プラスチック製品を精密成形することに適して
いる。圧縮装置の温度上昇を実測した結果20゜C以下であ
った。全電気式圧縮機にしたために各種のプログラム制
御が容易であり，かつ，油圧制御に必要な給油装置など
の油圧機器附属品は一切不要になった。
いる。圧縮装置の温度上昇を実測した結果20゜C以下であ
った。全電気式圧縮機にしたために各種のプログラム制
御が容易であり，かつ，油圧制御に必要な給油装置など
の油圧機器附属品は一切不要になった。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による２段圧縮型窒素ガス注入装置の原
理を示す図，第２図は本発明ガス注入装置の実施例の説
明図，第３図は第２図の装置のモード１での動作タイミ
ング図，第４図は第２図の装置のモード２で作動させた
場合のタイミングを示す図，第５図は第３図のタイミン
グ図の変形例を示す図，第６図は第２図の装置の制御装
置のブロック図である。 １…シリンダ、２…ピストン、３…ロッド ４…ヘッド側圧縮チャンバー ５…ロッド側圧縮チャンバー 6,7…逆止弁、8,9,20…電磁弁 10,11…管路、12,13…導管 21…スライドブロック 22…ボールナット、23…送りねじ 24,26…プーリ、25…モータ 27…原点センサ 29…回転エンコーダー、30,31…圧力センサ 33…制御装置、34…定数設定装置 35…マイコンシステム、38…温度計
理を示す図，第２図は本発明ガス注入装置の実施例の説
明図，第３図は第２図の装置のモード１での動作タイミ
ング図，第４図は第２図の装置のモード２で作動させた
場合のタイミングを示す図，第５図は第３図のタイミン
グ図の変形例を示す図，第６図は第２図の装置の制御装
置のブロック図である。 １…シリンダ、２…ピストン、３…ロッド ４…ヘッド側圧縮チャンバー ５…ロッド側圧縮チャンバー 6,7…逆止弁、8,9,20…電磁弁 10,11…管路、12,13…導管 21…スライドブロック 22…ボールナット、23…送りねじ 24,26…プーリ、25…モータ 27…原点センサ 29…回転エンコーダー、30,31…圧力センサ 33…制御装置、34…定数設定装置 35…マイコンシステム、38…温度計
Claims (5)
- 【請求項１】射出成形成形工程においてキャビティ内の
溶融樹脂に窒素等の不活性ガスを注入して成形品の品質
を向上させる成形方法において、シリンダ内のピストン
のヘッド側への移動によりシリンダ内のガスの第１段の
圧縮を行い、上記ピストンのロッド側への移動によりロ
ッド側チャンバー内のガスの第２段圧縮を行うことによ
り、高圧ガスを発生させることを特徴とするガス注入方
法。 - 【請求項２】請求項１記載の発明において、ピストンの
移動位置と移動速度の関係パターンを設定して発生圧力
及びガス注入量を移動位置の関数として制御することを
特徴とする注入方法。 - 【請求項３】請求項１記載の発明において、注入ガス圧
力検出を行い、注入系の開閉及び保持圧力制御への切換
又はストロークと圧力の関係をプログラム制御すること
を特徴とする注入方法。 - 【請求項４】射出成形成形工程においてキャビティ内の
溶融樹脂に窒素等の不活性ガスを注入して成形品の成形
特性を向上させる注入装置において、 圧縮シリンダのピストンの両側のチャンバーの容積を所
要の第１段圧縮を得る圧縮比とした圧縮シリンダと、 上記両側のチャンバーを逆止弁を介して連通させる管路
と、 逆止弁の上流に連結したガス供給導管と、 逆止弁の下流のチャンバーとキャビティを連結する導管
とを備え、上記ピストンの往復によって２段圧縮を行
い、所要の高圧を得る事を特徴とするガス注入装置。 - 【請求項５】請求項４記載の発明において、前記ピスト
ンをモータで駆動し、モータとの間の動力伝達装置を送
りねじとナットを使用することを特徴とする注入装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295347A JPH064259B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 成形機キャビティ内の溶融樹脂に対するガス注入方法と装置 |
| EP89121558A EP0370487B1 (en) | 1988-11-22 | 1989-11-21 | A method for injecting an inert gas into a molten resin in a cavity of an injection molding machine, and an apparatus therefor |
| DE8989121558T DE68902731T2 (de) | 1988-11-22 | 1989-11-21 | Verfahren zum einpressen eines inerten gases in einen geschmolzenen kunststoff in einer form einer spritzgiessmaschine und vorrichtung hierfuer. |
| US07/439,421 US5056997A (en) | 1988-11-22 | 1989-11-21 | Apparatus for injecting a gas into molten resin in a cavity of an injection molding machine |
| KR1019890016956A KR0151722B1 (ko) | 1988-11-22 | 1989-11-22 | 사출성형장치의 공동내부에 있는 용융수지에 불활성가스를 주입하는 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295347A JPH064259B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 成形機キャビティ内の溶融樹脂に対するガス注入方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141216A JPH02141216A (ja) | 1990-05-30 |
| JPH064259B2 true JPH064259B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17819434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63295347A Expired - Lifetime JPH064259B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 成形機キャビティ内の溶融樹脂に対するガス注入方法と装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5056997A (ja) |
| EP (1) | EP0370487B1 (ja) |
| JP (1) | JPH064259B2 (ja) |
| KR (1) | KR0151722B1 (ja) |
| DE (1) | DE68902731T2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5411685A (en) * | 1992-10-08 | 1995-05-02 | Design-Rite, Inc. | Gas control unit and process for gas-assisted injection molding |
| US5728325A (en) * | 1994-04-05 | 1998-03-17 | Blankenburg; Karl | Gas assist injection molding apparatus and method with multiple temperature gas supply |
| DE4445622C2 (de) * | 1994-12-21 | 1997-04-30 | Battenfeld Gmbh | Verfahren zum Herstellen von hohlen Kunststoffgegenständen aus thermoplastischem Material |
| JP3596928B2 (ja) * | 1995-02-09 | 2004-12-02 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 中空射出成形方法 |
| EP1024938B1 (en) * | 1997-04-02 | 2004-08-11 | Coraltech Limited | Gas introduction |
| AU7728600A (en) * | 1999-10-01 | 2001-05-10 | Incoe Corporation | Coupled fluid injection with same power source |
| AT410648B (de) * | 2000-10-13 | 2003-06-25 | Engel Austria Gmbh | Vorrichtung zum spritzgiessen von kunststoff |
| DE10228025B3 (de) * | 2002-06-24 | 2004-03-18 | Alois Anton Ehrler | Volumenstromdosiereinrichtung |
| DE10311857B3 (de) * | 2003-03-17 | 2004-08-05 | Nexpress Solutions Llc | Vorrichtung zum Transport eines im wesentlichen bogenförmigen Elementes, insbesondere eines Bedruckstoffbogens |
| US7703705B2 (en) * | 2007-02-16 | 2010-04-27 | Nordson Corporation | Apparatus and method for dispensing a mixture of a gas and a fluid material |
| JP5235729B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2013-07-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 樹脂造粒装置 |
| JP2018071386A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 古河機械金属株式会社 | 電動ダブルシリンダピストンポンプ |
| CN112172063B (zh) * | 2019-07-02 | 2022-04-29 | 恩格尔机械(上海)有限公司 | 注射成型机、注射单元、合模单元以及调节方法 |
| DE102019133598B4 (de) * | 2019-12-09 | 2025-02-27 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalischen Bundesanstalt | Durchflussmess- und/oder -erzeugungsvorrichtung und zuordnendes Verfahren |
| DE102020126702A1 (de) * | 2020-10-12 | 2022-04-14 | Mehrer Compression GmbH | Kompressor zum Komprimieren von Gasen |
| DE102020126696A1 (de) * | 2020-10-12 | 2022-04-14 | Mehrer Compression GmbH | Kompressor zum Komprimieren von Gasen |
| CN116441661A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-07-18 | 西门子能源燃气轮机部件(江苏)有限公司 | 用于在真空钎焊前将钎料投放到涡轮叶片上的设备和方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2501314A1 (de) * | 1975-01-15 | 1976-07-22 | Roehm Gmbh | Spritzgiessen hohler formteile aus thermoplastischen kunststoffen, insbesondere fuer den bausektor |
| JPS6119325A (ja) * | 1984-07-07 | 1986-01-28 | Fanuc Ltd | 射出成形機におけるスクリユ−回転・射出機構 |
| AU7247087A (en) * | 1986-05-19 | 1987-11-26 | Hendry, J.W. | Injection with screw feed and subsequently gas pressure |
| DE3637918A1 (de) * | 1986-11-06 | 1988-06-01 | Battenfeld Gmbh | Vorrichtung zum einfuehren eines gases in thermoplastische kunststoffschmelze |
| GB8706204D0 (en) * | 1987-03-16 | 1987-04-23 | Peerless Cinpres Ltd | Injection moulding apparatus |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP63295347A patent/JPH064259B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-11-21 EP EP89121558A patent/EP0370487B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 US US07/439,421 patent/US5056997A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 DE DE8989121558T patent/DE68902731T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-22 KR KR1019890016956A patent/KR0151722B1/ko not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0370487B1 (en) | 1992-09-02 |
| DE68902731T2 (de) | 1993-01-28 |
| DE68902731D1 (de) | 1992-10-08 |
| EP0370487A1 (en) | 1990-05-30 |
| US5056997A (en) | 1991-10-15 |
| KR0151722B1 (ko) | 1998-10-15 |
| JPH02141216A (ja) | 1990-05-30 |
| KR900007567A (ko) | 1990-06-01 |
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|---|---|---|---|
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