(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形マシンを使用する方法であって、
射出成形マシン（図２の２１０）、モールド（図２の２２８）、およびネイティブコントローラ（図２の２０２）を使用して、前記モールドに関するオリジナル成形サイクル（図１の１００）にしたがって、プラスチック物体の生産バージョンを射出成形する、第１のステップであって、前記射出成形マシンは、注入ユニット（図２の２１２）、前記注入ユニットに流体連通するノズル（図２の２２６）、および、前記ノズルに流体連通する前記モールドを含み、前記ネイティブコントローラは、前記オリジナル成形サイクルの少なくとも一部分によってプログラムされており、前記オリジナル成形サイクルは、最大オリジナル注入圧力（図４の４００−ｍ）を有しており、前記ネイティブコントローラは、前記オリジナル成形サイクルにしたがって、前記射出成形マシンの注入圧力を少なくとも部分的に制御する、ステップ
を含む、方法において、
前記射出成形マシン（図２の２１０）、前記モールド（図２の２２８）、およびレトロフィットコントローラ（図１３の１２０２）を使用して、前記モールドに関するレトロフィット成形サイクル（図１４の１４００）にしたがって、前記プラスチック物体の生産バージョンを射出成形する、第２のステップであって、前記射出成形マシンは、注入ユニット（図２の２１２）、前記注入ユニットに流体連通するノズル（図２の２２６）、および、前記ノズルに流体連通する前記モールドを含み、前記レトロフィットコントローラは、前記レトロフィット成形サイクルの少なくとも一部分によってプログラムされており、前記レトロフィット成形サイクルは、最大レトロフィット注入圧力（図８の８００−ｍ；図９の９００−ｍ；図１０の１０００−ｍ；図１１の１１００−ｍ）を有しており、前記レトロフィットコントローラは、前記レトロフィット成形サイクルにしたがって、前記射出成形マシンの注入圧力を少なくとも部分的に制御する、ステップ
をさらに含み、
前記最大レトロフィット注入圧力は、前記最大オリジナル注入圧力よりも１０〜６０％小さくなっていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のステップは、第１のプラスチック材料から作製されている前記プラスチック物体の前記生産バージョンを射出成形するステップを含み、
前記第２のステップは、前記第１のプラスチック材料と同じ第２のプラスチック材料から作製されている前記プラスチック物体の前記生産バージョンを射出成形するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のステップは、前記射出成形マシン、前記ネイティブコントローラ、および前記レトロフィットコントローラを使用して、前記レトロフィット成形サイクルにしたがって、前記プラスチック物体の生産バージョンを成形する、射出成形ステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記レトロフィットコントローラは、前記レトロフィット成形サイクルの充填部分（図８の８６０；図９の９６０；図１０の１０６０；図１１の１１６０；図１４の１４１６）の少なくとも一部に関して、前記射出成形マシンの注入圧力を制御することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記レトロフィットコントローラは、前記レトロフィット成形サイクルの前記充填部分のすべてに関して、前記射出成形マシンの注入圧力を制御することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記レトロフィットコントローラは、前記レトロフィット成形サイクルの初期注入部分（図８の８５０；図９の９５０；図１０の１０５０；図１１の１１５０；図１４の１４１５）のすべてに関して、前記射出成形マシンの注入圧力を制御することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記レトロフィットコントローラは、前記レトロフィット成形サイクルの圧力減少部分（図８の８７０；図９の９７０；図１０の１０７０；図１１の１１７０；図１４の１４１７）のすべてに関して、前記射出成形マシンの注入圧力を制御することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記最大レトロフィット注入圧力は、前記最大オリジナル注入圧力よりも２０〜６０％小さくなっていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記最大レトロフィット注入圧力は、前記最大オリジナル注入圧力よりも３０〜６０％小さくなっていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記最大レトロフィット注入圧力は、前記最大オリジナル注入圧力よりも４０〜６０％小さくなっていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のステップは、オリジナル充填部分（図１の１１２）を含む前記オリジナル成形サイクルにしたがって射出成形するステップを含み、前記オリジナル充填部分の少なくとも一部に関して、前記射出成形マシンの注入圧力は、１０〜６０％だけ変化しており、
前記第２のステップは、レトロフィット充填部分（図８の８６０；図９の９６０；図１０の１０６０；図１１の１１６０；図１４の１４１６）を含む前記レトロフィット成形サイクルにしたがって射出成形するステップを含み、前記レトロフィット充填部分の７０〜１００％に関して、前記射出成形マシンの注入圧力は、３０％未満だけ変化していることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のステップは、オリジナル充填部分（図１の１１２）を含む前記オリジナル成形サイクルにしたがって射出成形するステップを含み、前記オリジナル充填部分の少なくとも一部に関して、前記射出成形マシンの注入圧力は、１０〜６０％だけ変化しており、
前記第２のステップは、レトロフィット充填部分（図８の８６０；図９の９６０；図１０の１０６０；図１１の１１６０；図１４の１４１６）を含む前記レトロフィット成形サイクルにしたがって射出成形するステップを含み、前記レトロフィット充填部分の７０〜１００％に関して、前記射出成形マシンの注入圧力は、２０％未満だけ変化していることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のステップは、オリジナル充填部分（図１の１１２）を含む前記オリジナル成形サイクルにしたがって射出成形するステップを含み、前記オリジナル充填部分の少なくとも一部に関して、前記射出成形マシンの注入圧力は、１０〜６０％だけ変化しており、
前記第２のステップは、レトロフィット充填部分（図８の８６０；図９の９６０；図１０の１０６０；図１１の１１６０；図１４の１４１６）を含む前記レトロフィット成形サイクルにしたがって射出成形するステップを含み、前記レトロフィット充填部分の７０〜１００％に関して、前記射出成形マシンの注入圧力は、１０％未満だけ変化していることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して、射出成形に関し、具体的には、レトロフィット成形サイクルを有するコントローラによって改造された射出成形マシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形マシンは、一般に、プラスチック物体を成形するために使用されている。射出成形マシンは、成形サイクルを繰り返して実施することによって、プラスチック物体を成形する。それぞれの成形サイクルの間に、マシンは、溶融プラスチックをモールドの中へ注入し、プラスチックを冷却し、モールドを開け、成形物体を取り出し、モールドを閉じ、次のサイクルのために回復させる。さまざまな射出成形マシンは、当技術分野で知られているように、この成形サイクルのバリエーションを含む。コントローラは、成形サイクルによってプログラムされており、成形サイクルにしたがってマシンを制御する。
【０００３】
射出成形は、特定の圧力における特定のプラスチックから特定の物体を成形するように設計されている。射出成形マシンは、所定の範囲のモールドサイズを受け入れるように、および、所定の範囲の注入圧力内でプラスチックを注入するように設計されている。成形マシンおよびそのモールドは、多くの成形サイクルにわたって耐えるように設計され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
射出成形マシンに変更を加えることは挑戦的である可能性がある。成形物体は、特定の最終用途のために計画されるので、通常は、そのプラスチック材料を著しく変化させることは実行可能ではない。モールドは、金属の中で形状決めされた特定の幾何学形状で製造されるので、通常は、その構成を著しく変化させることは可能でない。そして、射出成形マシンは、完全な統合されたユニットとして設計および構築されるので、通常は、そのセットアップを変化させることは非実用的である。
【０００５】
したがって、多くの成形マシンは、モールドの寿命にわたって（多年になることもある）、実質的に同じ材料、モールド、および成形サイクルによって動作する。一方では、長い寿命にわたって動作することは、この機器がその大きい資本支出に見合う利益を得ることを可能にする。他方では、著しい改善なしに長い寿命にわたって動作することは、成形サイクルにおける任意の非効率性が、時間の経過とともに、より多くのコストを蓄積させることを意味している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
しかし、本開示の実施形態は、そのオリジナル成形サイクルをレトロフィット成形サイクルに変化させることによって、成形マシンの動作を改善するために使用され得る。オリジナル成形サイクルは、まだレトロフィットコントローラをマシンに追加することによって改造されていない射出成形マシンの上で使用される成形サイクルである。レトロフィット成形サイクルは、オリジナル成形サイクルとは異なる成形サイクルであり、それは、レトロフィットコントローラをマシンに追加することによって改造された射出成形マシンの上で使用される。
【０００７】
レトロフィット成形サイクルは、オリジナル成形サイクルと比較したときに、射出成形マシンがより低い注入圧力を使用することを可能にすることができる。より低い圧力で動作することは、より少ないエネルギーを使用し、機械的なコンポーネントにかかる応力を低減し、マシンに関する安全率を増大させる。マシンは、その注入ユニットがそれほど多くの仕事を実施する必要がないので、より低い圧力においてより少ないエネルギーを使用することが可能である。低減された応力は、機械的なコンポーネントの寿命を長くし、それらの故障の可能性を減少させることが可能である。マシンに関するその動作圧力と最大定格圧力との間に比較的に大きい差が存在することになるので、マシンは、増大した安全率で動作することが可能である。
【０００８】
また、オリジナル成形サイクルと比較したときに、レトロフィット成形サイクルは、射出成形マシンがより一定の注入圧力を使用することを可能にすることができる。より一定の圧力で動作することは、モールドキャビティを通る、より良好な溶融フローを提供し、また、溶融プラスチックとモールドキャビティの表面との間に、より良好な接触を提供する。より良好な溶融フローは、より滑らかでより一貫した充填につながる可能性があり、それは、成形物体の品質を改善する。より良好な接触は、溶融プラスチックとモールドとの間のより良好な熱伝達につながる可能性がある。より良好な熱伝達は、充填の間中、プラスチックが溶融したままであることを確実にすることが可能である（「フリーズオフ（freeze-off）」問題を回避する）。また、より良好な熱伝達は、より速い冷却を提供することが可能である。より速い冷却は、マシンに関して、より速い成形サイクル時間、ひいては、より大きい処理能力につながる可能性がある。
【０００９】
さまざまな実施形態では、改造された成形マシンは、レトロフィットコントローラを使用し、以前に使用されていたオリジナル成形サイクルに関する平均オリジナルサイクル時間（成形パーツの生産バージョンを作製する１０連続のサイクルにわたって平均される）と同じであるか、または、それよりもかなり短い（すなわち、速い）平均レトロフィットサイクル時間（成形パーツの生産バージョンを作製する１０連続のサイクルにわたって平均される）を有するレトロフィット成形サイクルにしたがって成形することが可能である。たとえば、特定の用途に応じて、レトロフィット平均サイクル時間は、５〜５０％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、５〜４０％、もしくは１０〜３０％、もしくは１５〜２５％など、短くなることが可能である。
【００１０】
さらに、さまざまな実施形態では、射出成形マシンがレトロフィットコントローラによって改造された後でも、マシンは、レトロフィット成形サイクルにしたがってマシンを制御することを支援するネイティブコントローラを部分的に使用し続けることが可能である。とりわけ、ネイティブコントローラが、レトロフィット成形サイクルにおける他の機能のいくつかまたはすべてを制御し続けることが可能である間に、レトロフィットコントローラは、レトロフィット成形サイクルにおけるプラスチック注入のいくらかまたはすべてを制御し始めることが可能である。この手法は、ネイティブコントローラをレトロフィットコントローラと完全に交換するよりもいくつかの利点を提供する。
【００１１】
このレトロフィッティング手法の第１の利点は、複雑さおよびコストを低減することである。ネイティブコントローラは、プラスチックを冷却すること、モールドを開けること、成形物体を取り出すこと、モールドを閉じること、および、新しいサイクルに関するマシン条件を回復させることなど、機能を制御するために残され得るので、レトロフィットコントローラは、これらの機能を実施するためのロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令を必要としない。これは、レトロフィットコントローラをより簡単にかつより安価に設計および構築できるようにする。そして、ネイティブコントローラは、これらの機能を制御し続けるので、これらの機能に関連する入力および／または出力のいくつかまたはすべては、レトロフィットコントローラに転送される必要がない。これは、レトロフィッティングプロセスをより早くかつより簡潔にし、マシンに関して、より少ない労力およびより少ないダウンタイムを必要とするにすぎない。
【００１２】
このレトロフィッティング手法の第２の利点は、著しい改善に的を絞ることである。他の機能（冷却すること、開けること、取り出すこと、閉じること、回復させることなど）に対する変化は、成形サイクルに影響を及ぼす可能性はあるが、プラスチック注入に対する変化は、（上記におよび本明細書で説明されているように）成形サイクルに対して、はるかに多くの著しい改善を提供することが可能である。したがって、プラスチック注入は、改善を行うことに関して、成形サイクルの重要な部分である。レトロフィットコントローラは、具体的には、新しい改善された方式で、プラスチック注入を制御するように設計されているので、レトロフィットコントローラは、改造された射出成形マシンがレトロフィット成形サイクルにしたがって制御されるときに、改造された射出成形マシンに、目標にした利益を提供する。追加的に、レトロフィットコントローラは、他の機能を制御することを必要としないので、レトロフィットコントローラは、プラスチック注入のその制御に関して、より速い処理を実現することが可能である。
【００１３】
このレトロフィッティング手法の第３の利点は、成形マシンに関するオリジナル設計の態様を継続することである。射出成形マシンは、完全な統合されたユニットとして設計および構築されるので、ネイティブコントローラは、マシンのコンポーネントの既知の仕様に適合されたロジック、コマンド、および／または、実行可能なプログラム命令を含んでいる。また、ロジック、コマンド、および／または、実行可能なプログラム命令は、マシンに関する全体的な安全スキームの一部となるように設計されていた。レトロフィット成形サイクルを少なくとも部分的に制御するためにネイティブコントローラを使用し続けることによって、改造されたマシンが正しくない様式または安全でない様式で働くことになるというリスクが低減される。さらに、ネイティブコントローラを保持しながらレトロフィットコントローラを追加することによって、マシン製造業者の保証は、無効にされることなく継続することが可能である。
【００１４】
このレトロフィッティング手法の第４の利点は、ネイティブコントローラおよび成形マシンをすでに熟知していることを活用することである。射出成形マシンは、ユーザインターフェースを含み、それは、そのユーザがマシンを始動、監視、および停止させることを可能にする。また、射出成形マシンは、さまざまなマシン構成を含み、それらは、その製造業者に共通しており、そのオリジナルの技術文書（たとえば、マニュアル）の中に説明されており、マシンをメインテナンスおよび修理する技術者に恐らく知られているものである。レトロフィット成形サイクルを少なくとも部分的に制御するためにネイティブコントローラを使用し続けることによって、オリジナルのユーザインターフェースのほとんど（または、さらにすべて）、および、オリジナルのマシン構成の多くを維持することが可能である。結果として、オペレータおよび技術者は、改造されたマシンを有能に使用および修理するために、追加的なトレーニングをほとんど（または、さらにまったく）必要としないことが可能である。
【００１５】
このレトロフィッティング手法の第５の利点は、必要な場合に、レトロフィットコントローラを容易に無効化することができることである。改造された射出成形マシンは、無効化スイッチを含むことが可能であり、改造された射出成形マシンのユーザが、レトロフィットコントローラを無効化する射出成形のモードを選択することを可能にすることができ、マシンおよびネイティブコントローラが、オリジナル成形サイクルにしたがって、プラスチック物体の生産バージョンを成形するようになっている。無効化機能は、トラブルシューティングの目的のために、成形マシンの残りの部分からレトロフィットコントローラを隔離するのに有用であり得る。また、無効化機能は、オリジナル成形サイクルを走らせることが必要とされる特定の場合に関して、ユーザがオリジナル成形サイクルに切り替えて戻すことを可能にすることができる。
【００１６】
本開示の中のレトロフィッティングの実施形態は、さまざまな成形物体に関するさまざまな種類の射出成形用途で使用され得ることが考えられる。しかし、本開示の中のレトロフィッティングの実施形態は、小さい公称壁厚さ（ＮＷＴ）を有する成形物体、大きい厚さに対する長さ（Ｌ／Ｔ）の比を有する成形物体、および、ずれ流動化挙動（shear-thinning behavior）を示す成形物体に対して、特定の利点を提供することが予期される。例として、本開示の中のレトロフィッティングの実施形態は、０．１〜１０ミリメートル、または、その範囲内の０．１ミリメートルのインクリメントの中の任意の値、または、これらの値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、０．５〜８ミリメートル、１．０〜５ミリメートル、１．５〜３ミリメートルなどのＮＷＴを有する成形物体に対して、特定の利点を提供することが予期される。別の例として、本開示の中のレトロフィッティングの実施形態は、５０〜５００、または、その範囲内の任意の整数値、または、これらの値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、１００〜５００、１５０〜５００、２００〜５００、２５０〜５００、１００〜３００、１００〜２５０、１００〜２００、１００〜１５０などのＬ／Ｔ比を有する成形物体に対して、特定の利点を提供することが予期される。
【００１７】
さまざまな実施形態では、射出成形マシンは、当技術分野で知られているように、互いに流体連通する注入ユニット、ノズル、およびモールドを含むことが可能である。注入ユニットは、任意の種類の注入ユニットであることが可能であり、それは、ノズルを通してモールドの中へ溶融プラスチックを注入するために圧力を使用する。例として、注入ユニットは、液圧駆動式、機械駆動式、電気駆動式、もしくは、これらの組み合わせであることが可能であり、または、本明細書で説明されているように、もしくは、当技術分野で知られているように、任意の他の種類の注入ユニットであることが可能である。モールドは、１または複数のキャビティを備えた任意の種類のモールドであり、１または複数のプラスチック物体を成形することが可能である。（本明細書の説明および例は、単一の成形プラスチック物体を参照する可能性があるが、これは、便宜上のためのものであり、限定として解釈されるべきではない。本開示は、本明細書で開示されている任意の実施形態が任意の数のキャビティを有するモールドとともに使用され得ることを企図している。）注入ユニットなど、射出成形マシンのコンポーネントのいずれかは、最大定格注入圧力を有することが可能であり、定格は、製造業者によって提供される。たとえば、射出成形マシンは、１５，０００ｐｓｉ（１０３．４２ＭＰａ）から６０，０００ｐｓｉ（４１３．６９ＭＰａ）、または、その範囲の中のｐｓｉに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、２０，０００ｐｓｉ（１３７．９０ＭＰａ）から５０，０００ｐｓｉ（３４４．７４ＭＰａ）、もしくは、２５，０００ｐｓｉ（１７２．３７ＭＰａ）から４０，０００ｐｓｉ（２７５．７９ＭＰａ）などの、最大定格注入圧力を有する注入ユニットを含むことが可能である。
【００１８】
成形マシンは、ネイティブコントローラを含むことが可能である。ネイティブコントローラは、電気機械的なコントローラ、回路基板、プログラマブル論理コントローラ、産業用コンピューター、または、本明細書で説明されているような、もしくは、当技術分野で知られているような任意の他の種類のコントローラなど、任意の種類のコントローラであることが可能である。ネイティブコントローラは、本明細書で説明されているように、または、当技術分野で知られているように、射出成形マシンのいくつかまたはすべてのパーツを部分的にまたは完全に制御するように、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。ネイティブコントローラは、本明細書で開示されている任意の実施形態にしたがって、または、当技術分野で知られているように、ロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。
【００１９】
ネイティブコントローラは、射出成形マシンに対して、さまざまな方式で、物理的に位置決めされ得る。例として、ネイティブコントローラは、マシンと一体になっていることが可能であるか、ネイティブコントローラは、マシンの上に装着されているエンクロージャの中に含まれ得るか、ネイティブコントローラは、マシンに隣接してもしくはマシンの近位に位置決めされている別々のエンクロージャの中に含まれ得るか、または、ネイティブコントローラは、マシンから遠隔に位置決めされ得る。当技術分野で知られているように、いくつかの実施形態では、ネイティブコントローラは、有線信号通信によって、マシンの機能を部分的にまたは完全に制御することが可能であり、他の実施形態では、ネイティブコントローラは、無線信号通信によって、マシンの機能を部分的にまたは完全に制御することが可能である。
【００２０】
ネイティブコントローラは、マシンの注入圧力を部分的にまたは完全に制御するように、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。ネイティブコントローラは、本明細書で説明されているまたは当技術分野で知られている任意の方式で、注入圧力を制御することが可能である。例として、ネイティブコントローラは、注入ユニットによる射出率を制御することによって、注入圧力を制御することが可能である。別の例として、ネイティブコントローラは、ノズルを通る溶融流量を制御することによって、注入圧力を制御することが可能である。
【００２１】
ネイティブコントローラは、オリジナル成形サイクルに対応するロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。ネイティブコントローラは、射出成形マシンを制御し、マシンにオリジナル成形サイクルにしたがってプラスチック物体を成形させるために、そのようなロジック、コマンド、および／または命令を使用し、実施し、および／または実行することが可能である。
【００２２】
例として、射出成形マシンは、オリジナル成形サイクルを使用し、従来の成形サイクルにしたがってプラスチックを注入することが可能であり、従来の成形サイクルは、以下の部分、すなわち、初期注入、充填、パッキング、および保持を含む。オリジナル成形サイクルは、最大オリジナル注入圧力を有しており、それは、サイクルの間に到達された最も高い注入圧力である。本開示の全体を通して、すべての注入圧力は、別段の定めがなければ、ノズルの中で測定される。
【００２３】
さまざまな従来の実施形態では、オリジナル成形サイクルは、最大オリジナル注入圧力を有することが可能であり、最大オリジナル注入圧力は、注入ユニットに関する（もしくは、成形マシンに関する）最大定格注入圧力の６５〜１００％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、最大定格注入圧力の７０〜１００％、７５〜１００％、もしくは８０〜１００％などである。さまざまな従来の実施形態では、オリジナル成形サイクルは、２０，０００ｐｓｉ（１３７．９０ＭＰａ）から６０，０００ｐｓｉ（４１３．６９ＭＰａ）、または、その範囲の中のｐｓｉに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、２５，０００ｐｓｉ（１７２．３７ＭＰａ）から５０，０００ｐｓｉ（３４４．７４ＭＰａ）、もしくは、３０，０００ｐｓｉ（２０６．８４ＭＰａ）から４０，０００ｐｓｉ（２７５．７９ＭＰａ）などの、最大オリジナル注入圧力を有することが可能である。
【００２４】
さまざまな従来の実施形態では、オリジナル成形サイクルは、成形サイクルの過程にわたって著しく変化するか、または、成形サイクルの任意の特定の部分の一部分、複数部分、もしくはすべての中で変化する、注入圧力を有することが可能である。例として、オリジナル成形サイクルの充填部分の少なくとも一部に関して、マシンの注入圧力は、充填部分の一部分、複数部分、実質的にすべて、またはすべてに関して、オリジナル目標注入圧力、または注入圧力に関する参照値に対して、１０〜６０％だけ、２０〜６０％だけ、または、さらに３０〜６０％だけ変化することが可能である。
【００２５】
そのような変化は、充填部分の５０〜１００％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、充填部分の６０〜１００％、７０〜１００％、もしくは８０〜１００％の中で起こることが可能である。そのような変化の期間は、充填部分の初めに起こることが可能であり、充填部分の終わりに起こることが可能であり、および／または、充填部分の中間に中心を合わせられ得る。
【００２６】
射出成形マシンは、最大のプログラムされたオリジナル安全圧力設定値によってプログラムされたネイティブコントローラを有することが可能であり、最大のプログラムされたオリジナル安全圧力設定値は、注入ユニットに関する（もしくは、成形マシンに関する）最大定格注入圧力の８０〜１２０％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、最大定格注入圧力の９０〜１１０％、９０〜１００％、もしくは９５〜１０５％などである。ネイティブコントローラは、射出成形マシンの注入圧力が最大のプログラムされたオリジナル安全圧力設定値を超える場合には、注入ユニットを停止するようにプログラムされ得る。
【００２７】
また、射出成形マシンは、最大オリジナル安全圧力設定値を有するオリジナル圧力解放メカニズムを有することが可能であり、最大オリジナル安全圧力設定値は、注入ユニットに関する（もしくは、成形マシンに関する）最大定格注入圧力の８０〜１２０％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、最大定格注入圧力の９０〜１１０％、９０〜１００％、もしくは９５〜１０５％などである。圧力解放メカニズムは、マシンの注入圧力が最大オリジナル安全圧力設定値を超える場合には、射出成形マシンの中の圧力を解放するように設定され得る。
【００２８】
射出成形マシンは、本明細書で説明されているように、レトロフィットコントローラをマシンに追加することによって改造され得る。改造されるマシンは、オリジナル成形サイクルにしたがって成形が行われた同じマシンであることが可能であり、または、改造されているマシンは、オリジナル成形サイクルを走らせたマシンと同じ構成を有する異なる成形マシンであることが可能である。本明細書で説明されているレトロフィッティングの機能および利益のいずれかは、同じマシン（または、同じ構成のマシン）を使用することによって得られ得る。
【００２９】
改造されたマシンは、オリジナル成形サイクルを走らせるために使用された同じモールドを使用して、レトロフィット成形サイクルを走らせることが可能であり、または、改造されたマシンは、オリジナル成形サイクルによって使用されたモールドと同じ構成を有する異なるモールドを使用することが可能である。本明細書で説明されているレトロフィッティングの機能および利益のいずれかは、同じモールド（または、同じ構成のモールド）を使用することによって得られ得る。
【００３０】
改造されたマシンは、オリジナル成形サイクルにおいて使用された同じプラスチック材料を使用して、レトロフィット成形サイクルを走らせることが可能であり、または、改造されたマシンは、本質的に同じであるか、または、同じもしくは実質的に同じ材料特性（たとえば、メルトフローインデックスなど）を有する、異なるプラスチック材料を使用することが可能である。
【００３１】
レトロフィットコントローラは、電気機械的なコントローラ、回路基板、プログラマブル論理コントローラ、産業用コンピューター、または、本明細書で説明されているような、もしくは、当技術分野で知られているような任意の他の種類のコントローラなど、任意の種類のコントローラであることが可能である。レトロフィットコントローラは、本明細書で説明されているように、または、当技術分野で知られているように、射出成形マシンのいくつかまたはすべてのパーツを部分的にまたは完全に制御するように、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。レトロフィットコントローラは、本明細書で開示されている任意の実施形態にしたがって、または、当技術分野で知られているように、ロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。
【００３２】
レトロフィッティングのいくつかの実施形態では、レトロフィットコントローラは、ネイティブコントローラを交換し、その機能のすべてを交換することが可能である。レトロフィッティングの他の実施形態では、レトロフィットコントローラは、ネイティブコントローラに加えるものとして追加され、その機能のすべてよりも少ない部分を交換することが可能である。代替的な実施形態では、ネイティブコントローラは、本明細書で説明されているように、レトロフィットコントローラになるように再構成され得る。
【００３３】
先の実施形態のいずれかでは、レトロフィッティングは、レトロフィットコントローラと射出成形マシンとの間に信号通信を確立することを含むことが可能である。この確立することは、マシンの上のセンサ（たとえば、圧力センサ、温度センサ、位置センサなど）からの１または複数の出力を、レトロフィットコントローラの１または複数の入力に接続することを含むことが可能である。この接続することは、ネイティブコントローラからの既存のセンサ出力の１もしくは複数を切断し、それらの既存のセンサ出力をレトロフィットコントローラに接続すること、または、より多くの出力を既存のセンサの１もしくは複数に追加し、それらの追加された出力をレトロフィットコントローラに接続すること、または、これらの組み合わせを含むことが可能である。この接続することは、成形マシンの上の適切な場所にすでにある１もしくは複数の既存のセンサを必要とし、または、１もしくは複数の既存のセンサを成形マシンの上の新しい場所へ移動させること、または、１もしくは複数の新しいセンサを成形マシンの上にインストールすること、または、これらの組み合わせを必要とする可能性がある。
【００３４】
レトロフィッティングは、本明細書で説明されているかまたは当技術分野で知られている、任意の種類の（既存のまたは新しい）センサを使用することが可能である。信号通信は、本明細書で説明されているかまたは当技術分野で知られている任意の種類の信号（たとえば、液圧式、空気圧式、機械式、アナログ電気式、デジタル電気式、光学式など）であることが可能である。
【００３５】
先の実施形態のいずれかでは、レトロフィッティングは、レトロフィットコントローラとネイティブコントローラとの間の信号通信を確立することを含むことが可能である。この確立することは、ネイティブコントローラの１もしくは複数の出力をレトロフィットコントローラの入力に接続すること、レトロフィットコントローラの１もしくは複数の出力をネイティブコントローラの入力に接続すること、または、そうでなければ、本明細書で説明されているかもしくは当技術分野で知られている任意の方式で、ネイティブコントローラとレトロフィットコントローラとの間で、信号、データ、および／もしくは情報を共有すること、または、これらの組み合わせを含むことが可能である。
【００３６】
レトロフィットコントローラは、射出成形マシンに対して、さまざまな方式で、物理的に位置決めされ得る。例として、レトロフィットコントローラは、マシンと一体になっていることが可能であるか、レトロフィットコントローラは、マシンの上に装着されているエンクロージャの中に含まれ得るか、レトロフィットコントローラは、マシンに隣接してもしくはマシンの近位に位置決めされている別々のエンクロージャの中に含まれ得るか、または、レトロフィットコントローラは、マシンから遠隔に位置決めされ得る。当技術分野で知られているように、いくつかの実施形態では、レトロフィットコントローラは、有線信号通信によって、マシンの機能を部分的にまたは完全に制御することが可能であり、他の実施形態では、レトロフィットコントローラは、無線信号通信によって、マシンの機能を部分的にまたは完全に制御することが可能である。
【００３７】
レトロフィットコントローラは、マシンの注入圧力を部分的にまたは完全に制御するように、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。レトロフィットコントローラは、本明細書で説明されているかまたは当技術分野で知られている任意の方式で、注入圧力を制御することが可能である。例として、レトロフィットコントローラは、注入ユニットによる射出率を制御することによって、注入圧力を制御することが可能である。別の例として、レトロフィットコントローラは、ノズルを通る溶融流量を制御することによって、注入圧力を制御することが可能である。
【００３８】
レトロフィットコントローラは、レトロフィット成形サイクルの任意の部分、または任意の複数の部分、またはすべてに対応するロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得る。レトロフィットコントローラは、そのようなロジック、コマンド、および／または命令を使用し、実施し、および／または実行し、射出成形マシンを制御し、マシンにレトロフィット成形サイクルにしたがってプラスチック物体を成形させることが可能である。
【００３９】
改造された射出成形マシンは、レトロフィット成形サイクルにしたがってプラスチックを注入することが可能であり、レトロフィット成形サイクルは、以下の部分、すなわち、初期注入、充填、および圧力減少を含む。レトロフィット成形サイクルは、最大レトロフィット注入圧力を有することが可能であり、それは、サイクルの間に到達された最も高い注入圧力である。
【００４０】
さまざまな実施形態では、レトロフィット成形サイクルは、最大レトロフィット注入圧力を有することが可能であり、最大レトロフィット注入圧力は、オリジナル成形サイクルの最大オリジナル注入圧力の１０〜６０％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、最大オリジナル注入圧力の２０〜６０％、３０〜６０％、もしくは４０〜６０％である。
【００４１】
そのような実施形態では、レトロフィット成形サイクルが、オリジナル成形サイクルと比較して、１または複数の低減された圧力を有しており、オリジナル成形サイクルによって使用されているものと同じ（もしくは、同様の）射出成形マシン、同じ（もしくは、同様の）モールド、および／または、同じ（もしくは、同様の）プラスチック材料を使用するときでも、そのような低減は実現され得る。
【００４２】
また、レトロフィット成形サイクルが、オリジナル成形サイクルと比較して、１または複数の低減された圧力を有する実施形態では、同じまたは実質的に同じマシン温度プロファイル（すなわち、加熱エレメントの全体的な構成、および、成形マシンに関するそれらのプロセス設定値）を使用するときでも、そのような低減が実現され得る。
【００４３】
あるいは、レトロフィット成形サイクルが、オリジナル成形サイクルと比較して、１または複数の低減された圧力を有する実施形態では、そのような低減は、マシンの温度プロファイルの中の温度低減を可能にすることができる（本明細書で使用されているように、射出成形マシンの温度プロファイルは、射出成形マシンによって加工されているプラスチックを加熱するために使用されているヒータのすべてに関する温度設定点のすべての平均を表している）。そのような低減は、マシンの中の溶融圧力の他の許容不可能な増大を提供する可能性がある一方で、注入圧力を低減させることは、そのような温度低減が実現化されることを可能にすることができる。
【００４４】
さまざまな実施形態では、レトロフィット成形サイクルは、マシン温度プロファイルを使用することが可能であり、マシン温度プロファイルは、オリジナル成形サイクルのマシン温度プロファイルよりも５〜５０℃小さくなっており、または、摂氏５度から５０度の間の任意の整数値だけ小さくなっており、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲だけ小さくなっており、たとえば、５〜４０℃、５〜３０℃、５〜２０℃、５〜１０℃、１０〜５０℃、２０〜５０℃、３０〜５０℃、４０〜５０℃、１０〜４０℃、２０〜３０℃などだけ小さくなっている。
【００４５】
そのような低減されたマシン温度プロファイルは、さまざまな時間において測定されるマシン温度プロファイル測定値に関して得ることが可能である。第１の例として、上記に説明されている低減されたマシン温度プロファイルのいずれかは、平均オリジナル成形サイクルマシン温度プロファイル（それは、オリジナル成形サイクルの過程にわたる平均マシン温度プロファイルである）を平均レトロフィット成形サイクルマシン温度プロファイル（それは、レトロフィット成形サイクルの過程にわたる平均マシン温度プロファイルである）と比較することによって得ることが可能である。第２の例として、上記に説明されている低減されたマシン温度プロファイルのいずれかは、平均オリジナル充填部分マシン温度プロファイル（それは、オリジナル成形サイクルの充填部分の過程にわたる平均マシン温度プロファイルである）を平均レトロフィット充填部分マシン温度プロファイル（それは、レトロフィット成形サイクルの充填部分にわたる平均マシン温度プロファイルである）と比較することによって得ることが可能である。第３の例として、上記に説明されているマシン温度プロファイルのいずれかは、オリジナル成形サイクルの充填部分の初めのマシン温度プロファイルをレトロフィット成形サイクルの充填部分の初めのマシン温度プロファイルと比較することによって得ることが可能である。第４の例として、上記に説明されているマシン温度プロファイルのいずれかは、オリジナル成形サイクルの充填部分の終わりにおけるマシン温度プロファイルをレトロフィット成形サイクルの充填部分の終わりにおけるマシン温度プロファイルと比較することによって得ることが可能である。
【００４６】
マシンの温度プロファイルがレトロフィット成形サイクルの一部として低減されるときには、溶融プラスチックは、オリジナル成形サイクルの間の溶融プラスチックの温度と比較して、低減された温度を受けることが可能である。本開示の全体を通して、溶融プラスチックのすべての温度は、別段の定めがなければ、ノズルの中で測定される。
【００４７】
レトロフィット成形サイクルは、射出成形マシンの中の溶融プラスチックに、オリジナル成形サイクルの間のマシンの中の溶融プラスチックの温度よりも５〜５０℃小さい低減された温度を受けさせることが可能である。また、低減された温度は、摂氏５度から５０度の間の任意の整数値だけ小さくなっており、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲だけ小さくなっており、たとえば、５〜４０℃、５〜３０℃、５〜２０℃、５〜１０℃、１０〜５０℃、２０〜５０℃、３０〜５０℃、４０〜５０℃、１０〜４０℃、２０〜３０℃などだけ小さくなっていることが可能である。
【００４８】
そのような低減された溶融温度は、さまざまな時間において測定される温度測定値に関して得ることが可能である。第１の例として、上記に説明されている低減された溶融温度のいずれかは、最大オリジナル溶融温度（それは、オリジナル成形サイクルの間に到達される最も高い溶融温度である）を最大レトロフィット溶融温度（それは、レトロフィット成形サイクルの間に到達される最も高い溶融温度である）と比較することによって得ることが可能である。第２の例として、上記に説明されている低減された溶融温度のいずれかは、平均オリジナル成形サイクル溶融温度（それは、オリジナル成形サイクルの過程にわたる溶融プラスチックの平均溶融温度である）を平均レトロフィット成形サイクル溶融温度（それは、レトロフィット成形サイクルの過程にわたる溶融プラスチックの平均溶融温度である）と比較することによって得ることが可能である。第３の例として、上記に説明されている低減された溶融温度のいずれかは、平均オリジナル充填部分溶融温度（それは、オリジナル成形サイクルの充填部分の過程にわたる溶融プラスチックの平均溶融温度である）を平均レトロフィット充填部分溶融温度（それは、レトロフィット成形サイクルの充填部分にわたる溶融プラスチックの平均溶融温度である）と比較することによって得ることが可能である。第４の例として、上記に説明されている低減された溶融温度のいずれかは、オリジナル成形サイクルの充填部分の初めの溶融温度をレトロフィット成形サイクルの充填部分の初めの溶融温度と比較することによって得ることが可能である。第５の例として、上記に説明されている低減された溶融温度のいずれかは、オリジナル成形サイクルの充填部分の終わりにおける溶融温度をレトロフィット成形サイクルの充填部分の終わりにおける溶融温度と比較することによって得ることが可能である。
【００４９】
そのような実施形態では、レトロフィット成形サイクルは、溶融プラスチックに、オリジナル成形サイクルと比較して、１または複数の低減された温度を受けさせる、同じ、もしくは本質的に同じであるか、または、同じもしくは実質的に同じ材料特性（たとえば、メルトフローインデックスなど）を有する、プラスチック材料を使用するときでも、そのような低減が実現され得る。
【００５０】
レトロフィットコントローラは、レトロフィット成形サイクルの充填部分に関するレトロフィット目標注入圧力によってプログラムされ得る。充填部分に関するレトロフィット目標注入圧力は、推定され、計算され、または、経験的に決定され得る。たとえば、レトロフィット目標注入圧力は、異なる注入圧力で成形マシンを反復してテストすることによって、経験的に決定され得る。このテストに関する開始圧力は、オリジナル成形サイクルに関する最大オリジナル注入圧力、または、オリジナル成形サイクルの充填部分に関するオリジナル目標注入圧力であることが可能である。開始圧力から、テストすることは、次第に低くなる注入圧力で成形マシンを動作させること、および、それぞれのより低い圧力において、マシンによって作製される成形物体の品質を検証することを含むことが可能である。さまざまな実施形態では、ブラケッティング手法が使用され、相対的に低いレトロフィット目標注入圧力を決定することが可能であり、その圧力において、成形マシンは、良好な品質の成形物体を依然として作製することが可能である。
【００５１】
本明細書で開示されている任意の実施形態では、レトロフィット成形サイクルは、成形サイクルの過程にわたっていくらか変化するか、または、成形サイクルの任意の特定の部分の一部分、複数部分、もしくはすべての中で変化するが、依然として実質的に一定である、注入圧力を有することが可能である。本明細書で使用されているように、目標注入圧力、または注入圧力に関する参照値に対して、注入圧力が３０％未満だけ上下に変化するときに、注入圧力は、「実質的に一定である」として考慮される。例として、オリジナル成形サイクルの充填部分の少なくとも一部における、マシンの注入圧力は、充填部分に関して、レトロフィット目標注入圧力、または注入圧力に関する参照値に対して、実質的に一定であり、３０％未満だけ、２０％未満だけ、１０％未満だけ、または、さらに５％未満だけ変化することが可能である。変化についてのそのような限界値は、事実上、充填部分の５０〜１００％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、充填部分の６０〜１００％、７０〜１００％、８０〜１００％、もしくは９０〜１００％の中にあることが可能である。圧力変化についてのそのような制限は、充填部分の初めに開始することが可能であり、充填部分の終わりに終了することが可能であり、および／または、充填部分の中間に中心を合わせられ得る。
【００５２】
レトロフィットコントローラは、最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力設定値によってプログラムされ得、最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力設定値は、最大レトロフィット注入圧力の８０〜１２０％、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、１００〜１１０％もしくは１００〜１０５％などである。レトロフィットコントローラは、射出成形マシンの注入圧力が最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力設定値を超える場合には、注入ユニットを停止するようにプログラムされ得る。
【００５３】
最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力設定値によってレトロフィットコントローラをプログラムする代わりに（または、それに加えて）、レトロフィッティングは、最大のプログラムされたオリジナル安全圧力設定値から、最大のプログラムされた改訂された安全圧力設定値へ、ネイティブコントローラを再プログラムすることを含むことが可能である。また、最大のプログラムされた改訂された安全圧力設定値は、最大レトロフィット注入圧力の８０〜１２０％であり、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値であり、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、１００〜１１０％もしくは１００〜１０５％であることが可能である。
【００５４】
射出成形マシンがオリジナル圧力解放メカニズムを有する場合には、レトロフィッティングは、最大オリジナル安全圧力設定値から、最大改訂された安全圧力設定値へと、オリジナル圧力解放メカニズムを再設定することを含むことが可能である。最大改訂された安全圧力設定値は、最大レトロフィット注入圧力の８０〜１２０％であり、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値であり、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、１００〜１１０％もしくは１００〜１０５％などであることが可能である。
【００５５】
最大改訂された安全圧力設定値によってオリジナル圧力解放メカニズムを再設定する代わりに（または、それに加えて）、レトロフィッティングは、レトロフィット圧力解放メカニズムを追加することを含むことが可能であり、レトロフィット圧力解放メカニズムは、最大レトロフィット安全圧力設定値に設定される。最大レトロフィット安全圧力設定値は、最大レトロフィット注入圧力の８０〜１２０％であり、または、その範囲の中のパーセンテージに関する任意の整数値であり、または、それらの整数値のいずれかによって形成される任意の範囲、たとえば、１００〜１１０％もしくは１００〜１０５％であることが可能である。
【００５６】
この概要の章において説明されている実施形態のいずれかは、本明細書で開示されているかまたは当技術分野で知られている任意の方式で実施され得、また、任意の代替的な実施形態を含む、任意の実効性のある組み合わせで使用されおよび／または組み合わせられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】先行技術による、射出成形マシンを制御するための、例示的なネイティブコントローラの上にプログラムされているような、例示的なオリジナル射出成形サイクルの説明図である。
【図２】先行技術による、ネイティブコントローラによって制御される例示的な射出成形マシンの正面切り欠き図である。
【図３】先行技術による、図２のネイティブコントローラの一部の説明図である。
【図４】先行技術による、図１のオリジナル射出成形サイクルの注入の間の注入圧力のチャートである。
【図５Ａ】第１の時点における、先行技術において知られているような、高い圧力でモールドキャビティの中へ注入されている溶融プラスチック材料の切り欠き図である。
【図５Ｂ】第２の時点における、図５Ａの注入の図である。
【図５Ｃ】第３の時点における、図５Ａの注入の図である。
【図５Ｄ】第４の時点における、図５Ａの注入の図である。
【図６Ａ】第１の時点における、先行技術において知られているような、可変圧力でモールドキャビティの中へ注入されている溶融プラスチック材料の切り欠き図である。
【図６Ｂ】第２の時点における、図６Ａの注入の図である。
【図６Ｃ】第３の時点における、図６Ａの注入の図である。
【図６Ｄ】第４の時点における、図６Ａの注入の図である。
【図７Ａ】第１の時点における、モールドキャビティの中へ注入されている溶融プラスチック材料の切り欠き図であり、材料が実質的に一定の圧力でキャビティを充填していることを示す図である。
【図７Ｂ】第２の時点における、図７Ａの注入の図である。
【図７Ｃ】第３の時点における、図７Ａの注入の図である。
【図７Ｄ】第４の時点における、図７Ａの注入の図である。
【図８】例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力のチャートであり、注入の充填部分の間に、注入圧力が一定になるように制御されることを示す図である。
【図９】例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力のチャートであり、注入の充填部分の間に、注入圧力は降下しているが、依然として実質的に一定になるように制御されることを示す図である。
【図１０】例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力のチャートであり、注入の充填部分の間に、注入圧力は上昇しているが、依然として実質的に一定になるように制御されることを示す図である。
【図１１】例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力のチャートであり、注入の充填部分の間に、注入圧力はステップ変化を受けるが、依然として実質的に一定になるように制御されることを示す図である。
【図１２】本明細書で開示されているレトロフィッティングの実施形態による、レトロフィットコントローラを伴う、改造されたネイティブコントローラのパーツの説明図である。
【図１３】改造された射出成形マシンの正面切り欠き図であり、それは、図２の射出成形マシンの改造されたバージョンであり、また、本明細書で開示されているレトロフィッティングの実施形態にしたがって、図１２の改造されたネイティブコントローラおよびレトロフィットコントローラによって制御されることを示す図である。
【図１４】図１３の改造された射出成形マシンを制御するための、図１３のネイティブコントローラおよびレトロフィットコントローラの上にプログラムされているような、レトロフィット射出成形サイクルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、先行技術による、図２の例示的な射出成形マシン２１０など射出成形マシンを制御１０１するための、図２および図３のネイティブコントローラ２０２など例示的なネイティブコントローラの上にプログラムされているような、例示的なオリジナル射出成形サイクル１００の説明図である。オリジナル射出成形サイクル１００は、溶融プラスチックを一連の注入するステップ１１０、プラスチックを冷却するステップ１２０、モールドを開けるステップ１３０、成形物体をモールドから取り出すステップ１４０、および、モールドを閉じるステップ１５０の動作シーケンスを含む。これらの動作は、この順序で実施されることが多いが、特定の動作の間にはある程度の重複が存在する可能性があり、さまざまな実施形態では、１または複数の追加的な動作が追加され得る。溶融プラスチック１１０の注入は、初期注入部分１１１、充填部分１１２、パッキング部分１１３、および保持部分１１４を含む。しかし、さまざまな実施形態では、注入は、異なる部分を含むことが可能である。溶融プラスチックの注入１１０は、たとえば図４のチャートなどにしたがって、当技術分野で知られている任意の方式で実施され得る。
【００５９】
図２は、先行技術による、ネイティブコントローラ２０２によって制御される例示的な射出成形マシン２１０の正面切り欠き図である。成形マシン２１０は、注入ユニット２１２およびクランピングユニット２１４を含む。プラスチック材料は、プラスチックペレット２１６の形態で、注入ユニット２１２に導入され得る。プラスチックペレット２１６は、ホッパ２１８の中へ設置され得、ホッパ２１８は、注入ユニット２１２の加熱されたバレル２２０の中へプラスチックペレット２１６を給送する。プラスチックペレット２１６は、加熱されたバレル２２０の中へ給送された後に、往復運動式スクリュ２２２によって、加熱されたバレル２２０の端部へ運ばれ得る。加熱されたバレル２２０を加熱すること、および、往復運動式スクリュ２２２によってプラスチックペレット２１６を圧縮することは、プラスチックペレット２１６を溶融させ、溶融プラスチック材料２２４を形成する。溶融プラスチック材料は、典型的に、約１３０℃から約４１０℃の範囲の中で選択される温度で処理される。
【００６０】
往復運動式スクリュ２２２は、溶融プラスチック材料２２４をノズル２２６に向けて押し、プラスチック材料のショットを形成し、それは、１または複数のゲート２３０を介してモールド２２８のモールドキャビティ２３２の中へ注入されることになり、１または複数のゲート２３０は、溶融プラスチック材料２２４のフローをモールドキャビティ２３２に導く。さまざまな実施形態では、モールド２２８は、加熱されたモールドであることが可能であり、または、加熱されていないモールドであることが可能である。他の実施形態では、ノズル２２６は、さまざまなランナー（それは、加熱されてされなくてもよい）を備える給送システムによって、１または複数のゲート２３０から分離され得る。モールドキャビティ２３２は、モールド２２８の第１および第２のモールドサイド２２５、２２７の間に形成されており、第１および第２のモールドサイド２２５、２２７は、クランピングユニット２１４による圧力の下で一緒に保持されている。クランピングユニット２１４は、成形プロセスの間にクランピング力を加え、それは、２つのモールド半分体２２５、２２７を分離するように作用する注入圧力によって及ぼされる力よりも大きく、それによって、溶融プラスチック材料２２４がモールドキャビティ２３２の中へ注入されている間に、第１および第２のモールドサイド２２５、２２７を一緒に保持している。これらのクランピング力を支持するために、クランピングユニット２１４は、モールドフレームおよびモールドベースに取り付けられ得る。
【００６１】
溶融プラスチック材料２２４のショットがモールドキャビティ２３２の中へ注入されると、往復運動式スクリュ２２２は、前方へ進行することを停止する。溶融プラスチック材料２２４は、モールドキャビティ２３２の形態をとり、溶融プラスチック材料２２４は、プラスチック材料２２４が凝固するまで、モールド２２８の内側を冷却する。溶融プラスチック材料２２４が凝固すると、クランピングユニット２１４は、第１および第２のモールドサイド２２５、２２７を解放し、第１および第２のモールドサイド２２５、２２７は、互いに分離され、完成した成形物体が、モールド２２８から取り出され得る。モールド２２８は、複数のモールドキャビティ２３２を含み、全体的な生産速度を増大させることが可能である。複数のモールドキャビティのキャビティの形状は、同一であるか、類似であるか、または、互いに異なっていることが可能である。（後者は、一群のモールドキャビティであると考えられ得る。）
【００６２】
ネイティブコントローラ２０２は、コントローラ接続２０２−ｃおよびマシン接続２１０−ｃ（中間部分は省略されている）によって図示されているように、マシン２１０と信号通信している。ネイティブコントローラ２０２は、ノズル２２６の中の溶融プラスチック材料２２４を測定するためのセンサ２５２と信号通信しており、また、モールドキャビティ２３２の端部において溶融プラスチック材料２２４を測定するためのセンサ２５３と信号通信している。
【００６３】
図２の実施形態では、センサ２５２は、ノズル２２６の中の溶融プラスチック材料２２４の１または複数の性質を（直接的にまたは間接的に）測定する。センサ２５２は、ノズル２２６の近くに、ノズル２２６において、または、ノズル２２６の中に、位置してもしなくてもよい。センサ２５２は、圧力、温度、粘度、流量など、当技術分野で知られている溶融プラスチック材料２２４の任意の性質、または、これらのいずれかを示す任意の他の性質のうちの１もしくは複数を測定することが可能である。センサ２５２は、溶融プラスチック材料２２４に直接的に接触してもしなくてもよい。センサ２５２は、信号を生成し、信号は、ネイティブコントローラ２０２の入力部に送信される。センサ２５２がノズル２２６の中に位置しない場合には、ネイティブコントローラ２０２は、ロジック、コマンド、および／または、実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ、適当な補正係数を提供し、ノズル２２６の中の測定された性質に関する値を推定または計算することが可能である。さまざまな実施形態では、異なるタイプの２つ以上のセンサが、センサ２５２の代わりに使用され得る。
【００６４】
図２の実施形態では、センサ２５３は、溶融プラスチック材料２２４の１または複数の性質を（直接的にまたは間接的に）測定し、モールドキャビティ２３２の中のその存在および／または条件を検出する。センサ２５２は、キャビティ２３２の近くに、キャビティ２３２において、または、モールドキャビティ２３２の中に、位置してもしなくてもよい。さまざまな実施形態では、センサ２５３は、モールドキャビティ２３２の中の充填末端位置に位置付けられ、または、充填末端位置の近くに位置付けられ得る。たとえば、センサ２５３は、モールドキャビティ２３２の中の充填末端位置の最後の３０％以内のどこかに位置付けされ得る。センサ２５３は、圧力、温度、粘度、流量など、当技術分野で知られている溶融プラスチック材料２２４の任意の性質、または、これらのいずれかを示す任意の他の性質のうちの１もしくは複数を測定することが可能である。センサ２５３は、溶融プラスチック材料２２４に直接的に接触してもしなくてもよい。センサ２５３は、信号を生成し、信号は、ネイティブコントローラ２０２の入力部に送信される。センサ２５２がモールドキャビティ２３２の中の充填末端位置に位置しない場合には、ネイティブコントローラ２０２は、ロジック、コマンド、および／または、実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ、適当な補正係数を提供し、充填末端位置において測定された性質に関する値を推定または計算することが可能である。さまざまな実施形態では、異なるタイプの２つ以上のセンサが、センサ２５３の代わりに使用され得る。
【００６５】
また、ネイティブコントローラ２０２は、スクリュ制御部２３６と信号通信している。図２の実施形態では、ネイティブコントローラ２０２は、信号を生成し、信号は、ネイティブコントローラ２０２の出力からスクリュ制御部２３６へ送信される。ネイティブコントローラ２０２は、注入ユニット２１２による射出率を制御するスクリュ制御部２３６を制御することによって、マシン２１０の中の注入圧力を制御することが可能である。ネイティブコントローラ２０２は、ノズル２２６の中の溶融プラスチック材料２２４の所望の溶融圧力を維持する速度でスクリュ２２２を前進させるように、スクリュ制御部２３６に命令することが可能である。
【００６６】
コントローラ２０２からのこの信号は、一般的に、成形プロセスを制御するために使用され得、材料粘度、モールド温度、溶融温度の変化、および、充填速度に影響を与える他の変化が、コントローラ２０２によって考慮されるようになっている。調節は、成形サイクルの間に、コントローラ２０２によって即座に行われ得、または、補正が、その後のサイクルにおいて行われ得る。そのうえ、いくつかのサイクルからのいくつかの信号が、コントローラ２０２によって成形プロセスに対して調節を行うための基礎として使用され得る。コントローラ２０２は、当技術分野で知られている任意のタイプの信号通信を介して、センサ２５２、および／または、センサ２５３、および／または、スクリュ制御部２３６に接続され得る。
【００６７】
また、射出成形マシン２１０は、圧力解放メカニズム２４５を含み、圧力解放メカニズム２４５は、マシン２１０の注入圧力が最大レトロフィット安全圧力設定値を超えた場合に、マシン２１０の中の圧力を解放する。圧力解放メカニズム２４５は、ノズル２２６の近くに位置するが、マシンの上のさまざまな都合の良い場所に位置付けされ得る。
【００６８】
図３は、先行技術による、図２のネイティブコントローラ２０２の一部の説明図である。ネイティブコントローラ２０２は、ハードウェア２０２−ｈ、ソフトウェア２０２−ｓ、入力部２０２−ｉ、出力部２０２−ｏ、および接続部２０２−ｃを含む。ハードウェア２０２−ｈは、ソフトウェア２０２−ｓを記憶するメモリ、および、ソフトウェア２０２−ｓを実行する１または複数のプロセッサを含む。ソフトウェア２０２−ｓは、オリジナル成形サイクルにしたがって射出成形マシンを制御するためのロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令を含む。ソフトウェア２０２−ｓは、本明細書で説明されている実施形態による、最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力を含む。ソフトウェア２０２−ｓは、オペレーティングシステム、オペレーティング環境、アプリケーション環境、および／またはユーザインターフェースを含んでも含まなくてもよい。ハードウェア２０２−ｈは、入力部２０２−ｉを使用し、ネイティブコントローラ２０２によって制御される射出成形マシンから、信号、データ、および／または情報を受け取る。ハードウェア２０２−ｈは、出力部２０２−ｏを使用し、信号、データ、および／または情報を、射出成形マシンに送る。接続部２０２−ｃは、経路を表しており、その経路を通して、信号、データ、および／または情報が、ネイティブコントローラ２０２とその射出成形マシンとの間で送信され得る。さまざまな実施形態では、この経路は、物理的な接続、または、物理的な接続に類似して働く非物理的な通信リンクで、直接的または間接的であることが可能であり、それは、本明細書で説明されているかまたは当技術分野で知られている任意の方式で構成されている。さまざまな実施形態では、ネイティブコントローラは、当技術分野で知られている任意の追加的な方式または代替的な方式で構成され得る。
【００６９】
図４は、先行技術による、図１のオリジナル射出成形サイクル１００のプラスチック注入の間の注入圧力４００のチャートである。チャートは、縦軸に注入圧力（ノズルの中で測定される）を図示しており、横軸に時間を図示している。チャートは、図２および図３のネイティブコントローラ２０２などネイティブコントローラによって制御されるときに、成形サイクルにおいて、注入圧力が時間の経過とともにどのように変化するかを示している。また、チャートは、オリジナル成形サイクルの以下の部分、すなわち、初期注入４１０、充填４２０、パッキング４３０、および保持４４０を示している。初期注入４１０は、注入の開始とともに始まり、注入圧力の急速な増大を示し、また、圧力の急速な増大（任意のオーバーシュート／アンダーシュートを含む）が完了すると終了する。図４では、初期注入４１０は、最大オリジナル注入圧力４００−ｍを含む。充填４２０は、初期注入４１０の直後に始まり、比較的に高い注入圧力を示し、また、１または複数のモールドキャビティが溶融プラスチックで体積的に充填されると終了する。パッキング４３０は、充填４２０の直後に始まり、徐々に減少する注入圧力を示し、また、１または複数のモールドキャビティが適正な質量のプラスチックを取り込むと終了する。保持４４０は、パッキング４３０の直後に始まり、比較的に低い圧力を示し、また、通常は、モールドを開けるステップによって、または、モールドを開けるステップにおいて、モールドが減圧されると終了する。さまざまな実施形態では、オリジナル成形サイクルの注入圧力は、当技術分野で知られている任意の追加的な方式または代替的な方式で構成され得る。
【００７０】
図５Ａ〜図５Ｄは、高い圧力でモールドキャビティ５３２の中へ注入されている溶融プラスチック材料５２４の切り欠き図を図示しており、溶融プラスチック材料５２４のフロー５３７が、先行技術において知られているような「ジェッティング」を受けるようになっている。図５Ａは、第１の時点における図であり、図５Ｂは、第２の時点における図であり、図５Ｃは、第３の時点における図であり、図５Ｄは、第４の時点における図である。図５Ａ〜図５Ｄに示されているように、注入の間に、フロー５３７は、最初に、フロー５３７がモールドキャビティ５３２の後部に到達する（図５Ｂ）まで、モールドキャビティ５３２の壁部との接触がほとんどないかまったくない状態で、モールドキャビティ５３２を通って進行し（図５Ａ）、次いで、それを充填する（図５Ｃおよび図５Ｄ）。
【００７１】
ジェッティングは、溶融プラスチックのフローとモールドキャビティの表面との間に不十分な接触を提供するので、ジェッティングは、より粗くて一貫していない充填につながる可能性があり、それは、成形物体に関する不十分な品質に寄与する可能性がある。不十分な接触は、溶融プラスチックとモールドとの間の不十分な熱伝達につながる可能性があり、それは、より遅い冷却を結果として生じさせる可能性がある。より遅い冷却は、マシンに関して、より遅い成形サイクル時間、ひいては、より少ない処理能力につながる可能性がある。したがって、高い圧力で注入することによって射出成形することは、ジェッティングを引き起こす可能性があり、望ましくない。
【００７２】
図６Ａ〜図６Ｄは、可変圧力でモールドキャビティ６３２の中へ注入されている溶融プラスチック材料６２４の切り欠き図を図示しており、プラスチック材料６２４のフロー６３７が、先行技術において知られているように、モールドキャビティ６３２の中へ本質的に噴霧される溶融プラスチックの液滴および／または小球の形態であるようになっている。図６Ａは、第１の時点における図であり、図６Ｂは、第２の時点における図であり、図６Ｃは、第３の時点における図であり、図６Ｄは、第４の時点における図である。図６Ａ〜図６Ｄに示されているように、注入の間に、フロー６３７は、最初に、フロー６３７がキャビティの後部に到達するまで、モールドキャビティ６３２の壁部との接触がほとんどないかまったくない状態で、モールドキャビティ６３２を通って進行し（図６Ａおよび図６Ｂ）、キャビティの壁部の上に蓄積し始め（図６Ｃ）、最後に、それを充填する（図６Ｄ）。液滴および／または小球を噴霧することは、溶融プラスチックのフローとモールドキャビティの表面との間に不十分な接触を提供するので、噴霧することは、より粗くて一貫していない充填につながる可能性があり、それは、成形物体に関する不十分な品質に寄与する可能性がある。不十分な接触は、溶融プラスチックとモールドとの間の不十分な熱伝達につながる可能性があり、それは、より遅い冷却を結果として生じさせる可能性がある。より遅い冷却は、マシンに関して、より遅い成形サイクル時間、ひいては、より少ない処理能力につながる可能性がある。したがって、可変圧力で注入することによって射出成形することは、溶融プラスチックの噴霧を引き起こす可能性があり、望ましくない。
【００７３】
図７Ａ〜図７Ｄは、比較的に低くて実質的に一定の圧力でモールドキャビティ７３２の中へ注入されている溶融プラスチック材料７２４の切り欠き図を図示しており、プラスチック材料７２４のフロー７３７が、メルトフロントを連続的に前進させ、実質的に途切れることなくなっている。図７Ａは、第１の時点における図であり、図７Ｂは、第２の時点における図であり、図７Ｃは、第３の時点における図であり、図７Ｄは、第４の時点における図である。図７Ａ〜図７Ｄに示されているように、注入の間に、フロー７３７は、充填の全体を通して、モールドキャビティ７３２の前部からモールドキャビティ７３２の後部へ、モールドキャビティ７３２の壁部と実質的に接触している状態で、モールドキャビティ７３２を通って進行する。
【００７４】
上記に議論されているように、実質的に一定の圧力で動作することは、モールドキャビティを通る、より良好な溶融フローを提供し、また、溶融プラスチックとモールドキャビティの表面との間に、より良好な接触を提供する。より良好な溶融フローは、より滑らかでより一貫した充填につながる可能性があり、それは、成形物体の品質を改善する。より良好な接触は、溶融プラスチックとモールドとの間のより良好な熱伝達につながる可能性がある。より良好な熱伝達は、充填の全体を通してプラスチックが溶融したままであることを確実にすることが可能である（「フリーズオフ」問題を回避する）。また、より良好な熱伝達は、より速い冷却を提供することが可能である。より速い冷却は、マシンに関して、より速い成形サイクル時間、ひいては、より大きい処理能力につながる可能性がある。したがって、比較的に低くて実質的に一定の圧力で注入することによって射出成形することは、この種の溶融フローを引き起こす可能性があり、望ましい。
【００７５】
図８〜図１１は、レトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力の例示的なチャートである。
【００７６】
図８は、図１４のレトロフィット成形サイクル１４００など、例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力８００のチャートであり、注入の充填部分８６０の間に、注入圧力は、少なくとも実質的に一定になるように制御される。チャートは、縦軸に注入圧力（ノズルの中で測定される）を図示しており、横軸に時間を図示している。チャートは、図１２のレトロフィットコントローラ１２０２などレトロフィットコントローラによって制御されるときに、レトロフィット成形サイクルにおいて、注入圧力が時間の経過とともにどのように変化するかを示している。また、チャートは、レトロフィット成形サイクルの３つの部分、すなわち、初期注入８５０、充填８６０、および圧力減少８７０を示している。初期注入８５０は、注入の開始とともに始まり、注入圧力の急速な増大を含み、また、圧力の急速な増大（任意のオーバーシュート／アンダーシュートを含む）が完了すると終了する。充填８６０は、初期注入８５０の直後に始まり、（オリジナル成形サイクルに対して）相対的に低い一定の注入圧力を含む。充填８６０の間に、レトロフィットコントローラは、本明細書で説明されているように、レトロフィット目標注入圧力８００−ｔに対して注入圧力を制御する。さまざまな実施形態では、充填８６０の少なくとも一部（たとえば５０〜１００％）の間に、注入圧力は、レトロフィット目標注入圧力８００−ｔに対して、チャートの上でΔΡとして示されているレトロフィットパーセンテージ（たとえば、＋／−０〜３０％）よりも小さいパーセンテージだけ変化する。図８では、充填８６０は、最大レトロフィット注入圧力８００−ｍを含み、最大レトロフィット注入圧力８００−ｍは、レトロフィット目標注入圧力８００−ｔに対応しており、充填部分８６０の全体を通して位置する。最大レトロフィット注入圧力８００−ｍは、本明細書で説明されているように、オリジナル成形サイクルに関して、オリジナルの最大オリジナル注入圧力よりも小さくなっている（たとえば、１０〜６０％小さくなっている）ことが可能である。充填８６０は、１または複数のモールドキャビティが溶融プラスチックで実質的に体積的に充填される（たとえば、７０〜１００％充填される）まで継続し、圧力減少８７０部分が始まると終了する。さまざまな実施形態では、充填は、充填８６０の直後に圧力減少８７０が始まるまで継続することが可能であり、注入圧力を急速に減少させることを含み、また、通常は、モールドを開けるステップによって、または、モールドを開けるステップにおいて、モールドが減圧されると終了する。さまざまな実施形態では、図８に示されているレトロフィット成形サイクルの注入圧力は、本明細書で説明されている任意の方式で構成され得る。
【００７７】
図９は、図１４のレトロフィット成形サイクル１４００など、例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力９００のチャートであり、注入の充填部分９６０の間に、注入圧力は、減少しているが、依然として実質的に一定になるように制御される。チャートは、縦軸に注入圧力（ノズルの中で測定される）を図示しており、横軸に時間を図示している。チャートは、図１２のレトロフィットコントローラ１２０２などレトロフィットコントローラによって制御されるときに、レトロフィット成形サイクルにおいて、注入圧力が時間の経過とともにどのように変化するかを示している。また、チャートは、レトロフィット成形サイクルの３つの部分、すなわち、初期注入９５０、充填９６０、および圧力減少９７０を示している。初期注入９５０は、注入の開始とともに始まり、注入圧力の急速な増大を含み、また、圧力の急速な増大（任意のオーバーシュート／アンダーシュートを含む）が完了すると終了する。充填９６０は、初期注入９５０の直後に始まり、（オリジナル成形サイクルに対して）相対的に低く徐々に降下する注入圧力を含み、その注入圧力は、依然として実質的に一定である。充填９６０の間に、レトロフィットコントローラは、本明細書で説明されているように、レトロフィット目標注入圧力９００−ｔに対して注入圧力を制御する。さまざまな実施形態では、充填９６０の少なくとも一部（たとえば５０〜１００％）の間に、注入圧力は、レトロフィット目標注入圧力９００−ｔに対して、チャートの上でΔΡとして示されている３０％の減少変化を伴ってレトロフィットパーセンテージ（たとえば、＋／−０〜３０％）よりも小さいパーセンテージだけ変化する。図９では、充填９６０は、最大レトロフィット注入圧力９００−ｍを含み、最大レトロフィット注入圧力９００−ｍは、レトロフィット目標注入圧力９００−ｔに対応しており、充填部分９６０の初めに位置する。最大レトロフィット注入圧力９００−ｍは、本明細書で説明されているように、オリジナル成形サイクルに関して、オリジナルの最大オリジナル注入圧力よりも小さくなっている（たとえば、１０〜６０％小さくなっている）ことが可能である。充填９６０は、１または複数のモールドキャビティが溶融プラスチックで実質的に体積的に充填される（たとえば、７０〜１００％充填される）まで継続し、圧力減少８７０部分が始まると終了する。圧力減少９７０は、充填９６０の直後に始まり、注入圧力を急速に減少させることを含み、また、通常は、モールドを開けるステップによって、または、モールドを開けるステップにおいて、モールドが減圧されると終了する。さまざまな実施形態では、図９に示されているレトロフィット成形サイクルの注入圧力は、本明細書で説明されている任意の方式で構成され得る。
【００７８】
図１０は、図１４のレトロフィット成形サイクル１４００など、例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力１０００のチャートであり、注入の充填部分１０６０の間に、注入圧力は、増大しているが、依然として実質的に一定になるように制御される。チャートは、縦軸に注入圧力（ノズルの中で測定される）を図示しており、横軸に時間を図示している。チャートは、図１２のレトロフィットコントローラ１２０２などレトロフィットコントローラによって制御されるときに、レトロフィット成形サイクルにおいて、注入圧力が時間の経過とともにどのように変化するかを示している。また、チャートは、レトロフィット成形サイクルの３つの部分、すなわち、初期注入１０５０、充填１０６０、および圧力減少１０７０を示している。初期注入１０５０は、注入の開始とともに始まり、注入圧力の急速な増大を含み、また、圧力の急速な増大（任意のオーバーシュート／アンダーシュートを含む）が完了すると終了する。充填１０６０は、初期注入１０５０の直後に始まり、（オリジナル成形サイクルに対して）相対的に低く徐々に上昇する注入圧力を含み、その注入圧力は、依然として実質的に一定である。充填１０６０の間に、レトロフィットコントローラは、本明細書で説明されているように、レトロフィット目標注入圧力１０００−ｔに対して注入圧力を制御する。さまざまな実施形態では、充填１０６０の少なくとも一部（たとえば５０〜１００％）の間に、注入圧力は、レトロフィット目標注入圧力１０００−ｔに対して、チャートの上でΔΡとして示されている３０％増大変化を伴ってレトロフィットパーセンテージ（たとえば、＋／−０〜３０％）よりも小さいパーセンテージだけ変化する。図１０では、充填１０６０は、最大レトロフィット注入圧力１０００−ｍを含み、最大レトロフィット注入圧力１０００−ｍは、レトロフィット目標注入圧力１０００−ｔに対応しており、充填部分１０６０の終わりに位置する。最大レトロフィット注入圧力１０００−ｍは、本明細書で説明されているように、オリジナル成形サイクルに関して、オリジナルの最大オリジナル注入圧力よりも小さくなっている（たとえば、１０〜６０％小さくなっている）ことが可能である。充填１０６０は、１または複数のモールドキャビティが溶融プラスチックで実質的に体積的に充填される（たとえば、７０〜１００％充填される）まで継続し、圧力減少１０７０部分が始まると終了する。圧力減少１０７０は、充填１０６０の直後に始まり、注入圧力を急速に減少させることを含み、また、通常は、モールドを開けるステップによって、または、モールドを開けるステップにおいて、モールドが減圧されると終了する。さまざまな実施形態では、図１０に示されているレトロフィット成形サイクルの注入圧力は、本明細書で説明されている任意の方式で構成され得る。
【００７９】
図１１は、図１４のレトロフィット成形サイクル１４００など、例示的なレトロフィット成形サイクルの注入の間の注入圧力１１００のチャートであり、注入の充填部分１１６０の間に、注入圧力は、ステップ変化を受けるが、依然として実質的に一定になるように制御される。チャートは、縦軸に注入圧力（ノズルの中で測定される）を図示しており、横軸に時間を図示している。チャートは、図１２のレトロフィットコントローラ１２０２などレトロフィットコントローラによって制御されるときに、レトロフィット成形サイクルにおいて、注入圧力が時間の経過とともにどのように変化するかを示している。また、チャートは、レトロフィット成形サイクルの３つの部分、すなわち、初期注入１１５０、充填の第１の部分１１６０−１および充填の第２の部分１１６０−２を含む充填１１６０、ならびに圧力減少１１７０を示している。初期注入１１５０は、注入の開始とともに始まり、注入圧力の急速な増大を含み、また、圧力の急速な増大（任意のオーバーシュート／アンダーシュートを含む）が完了すると終了する。充填１１６０は、初期注入１１５０の直後に始まり、（オリジナル成形サイクルに対して）相対的に低く一定の注入圧力を有する充填の第１の部分１１６０−１を含み、それは、次いで、さらにより低く一定の注入圧力を有する充填の第２の部分１１６０−２へステップダウン１１００−ｓする。充填１１６０の間に、レトロフィットコントローラは、本明細書で説明されているように、レトロフィット目標注入圧力１１００−ｔに対して注入圧力を制御する。さまざまな実施形態では、充填１１６０の少なくとも一部（たとえば５０〜１００％）の間に、注入圧力は、レトロフィット目標注入圧力１１００−ｔに対して、チャートの上でΔΡとして示されているレトロフィットパーセンテージ（たとえば、＋／−０〜３０％）よりも小さいパーセンテージだけ変化する。図１１では、充填１１６０は、最大レトロフィット注入圧力１１００−ｍを含み、最大レトロフィット注入圧力１１００−ｍは、レトロフィット目標注入圧力１１００−ｔに対応しており、充填の第１の部分１１６０−１の全体を通して位置する。最大レトロフィット注入圧力１１００−ｍは、本明細書で説明されているように、オリジナル成形サイクルに関して、オリジナルの最大オリジナル注入圧力よりも小さくなっている（たとえば、１０〜６０％小さくなっている）ことが可能である。充填１１６０は、１または複数のモールドキャビティが溶融プラスチックで実質的に体積的に充填されるまで継続し、圧力減少１１７０部分が始まると終了する。本明細書で使用されているように、実質的に充填されることは、少なくとも７０％充填されることを意味しており、７５〜１００％充填されること、８０〜１００％充填されること、８５〜１００％充填されること、９０〜１００％充填されること、および、９５〜１００％充填されることなど、さまざまな範囲を含むことが可能である。圧力減少１１７０は、充填１１６０の直後に始まり、注入圧力を急速に減少させることを含み、また、通常は、モールドを開けるステップによって、または、モールドを開けるステップにおいて、モールドが減圧されると終了する。さまざま��実施形態では、図１１に示されているレトロフィット成形サイクルの注入圧力は、本明細書で説明されている任意の方式で構成され得る。
【００８０】
図１２は、本明細書で開示されているレトロフィッティングの実施形態による、レトロフィットコントローラ１２０２を伴う、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒのパーツの説明図である。改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒは、図２および図３のネイティブコントローラ２０２と同じであり、同様に付番されているエレメントは、下記に説明されているようなことを除いて、同じ方式に構成されている。レトロフィットコントローラ１２０２は、全体的に、ネイティブコントローラ２０２と同様であり、同様に付番されているエレメントは、下記に説明されているようなことを除いて、同じように構成されている。
【００８１】
本明細書で説明されている実施形態によれば、ソフトウェア２０２−ｓにおいて、最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力が、最大のプログラムされた改訂された安全圧力設定値に再プログラムされる。レトロフィットコントローラ１２０２において、ソフトウェア１２０２−ｓは、図１４のレトロフィット射出成形サイクル１４００などレトロフィット成形サイクルにしたがって射出成形マシンを制御するためのロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令を含む。そして、ソフトウェア１２０２−ｓは、本明細書で説明されている実施形態によれば、最大のプログラムされたレトロフィット安全圧力設定値によってプログラムされている。
【００８２】
接続部２０２−ｃは、接続１２０２−ｃと共通しているものとして図示されており、共通の接続部は、経路を表しており、その経路を通して、信号、データ、および／または情報が、ａ）改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒと射出成形マシンとの間で、ｂ）レトロフィットコントローラ１２０２と射出成形マシンとの間で、および、ｃ）改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒとレトロフィットコントローラ１２０２との間で、送信および／または受信され得る。さまざまな実施形態では、これらの経路は、物理的な接続、または、物理的な接続に類似して働く非物理的な通信リンクで、直接的または間接的であることが可能であり、それは、本明細書で説明されているかまたは当技術分野で知られている任意の方式で構成されている。さまざまな実施形態では、改造されたネイティブコントローラおよびレトロフィットコントローラは、当技術分野で知られている任意の追加的な方式または代替的な方式で構成され得る。
【００８３】
図１２は、レトロフィットコントローラ１２０２への特定の入力として使用される改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒからの特定の出力を接続することを図示している。本明細書で開示されているさまざまな実施形態では、レトロフィッティングのこの部分は、ａ）改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒの出力部２０２−ｏからの注入フォワード出力（inject forward output）１２０２−ｎと、ｂ）レトロフィットコントローラ１２０２の入力部１２０２−ｉのうちの１つとの間の信号通信を確立することを含む。改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒは、ロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得、成形マシンの成形サイクルの間にプラスチック注入が行われるべきであるときに（および／または、行われるべきでないときに）、注入フォワード出力１２０２−ｎが信号を生成するようになっている。例として、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒは、プラスチック注入が行われるべきであるときに、注入フォワード出力１２０２−ｎを「オン」にすることが可能であり、また、プラスチック注入が行われるべきでないときに、注入フォワード出力１２０２−ｎを「オフ」にすることが可能である。レトロフィットコントローラ１２０２は、レトロフィット成形サイクルにおいてプラスチックを注入するための条件として、注入フォワード出力１２０２−ｎの状態を使用することが可能である。この信号通信は、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒが、レトロフィット成形サイクルのプラスチック注入部分に関して、プラスチック注入の制御をレトロフィットコントローラ１２０２にハンドオフする（hand-off）ことを可能にする。さまざまな実施形態では、このハンドオフは、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒが、当技術分野で知られている任意の実効性のある方式で、注入フォワード出力と機能的に同等である、１または複数の追加的なまたは代替的な信号、データ、および／または情報をレトロフィットコントローラ１２０２に送ることによって達成され得る。
【００８４】
また、図１２は、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒからの特定の出力をレトロフィットコントローラ１２０２へ移動させることを図示している。本明細書で開示されているさまざまな実施形態では、レトロフィッティングのこの部分は、ａ）改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒの注入制御出力２０２−ｈｖと成形マシンの注入ユニットの制御入力との間の信号通信（仮想線によって図示されている信号）を切断すること、および、ｂ）レトロフィットコントローラ１２０２の注入制御出力１２０２−ｈｖと成形マシンの注入ユニットの制御入力との間の信号通信（実線によって図示されている信号）を確立することを含む。レトロフィットコントローラ１２０２は、ロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得、改造された成形マシンのレトロフィット成形サイクルのプラスチック注入の間に行われるべき射出率に関して、注入制御出力１２０２−ｈｖが注入ユニットに信号を生成するようになっている。例として、レトロフィットコントローラ１２０２は、注入制御出力１２０２−ｈｖをアナログ制御電圧として生成することが可能であり、アナログ制御電圧は、特定の低い値（最小射出率を表す）から特定の高い値（最大射出率を表す）の大きさになっている。注入ユニットは、レトロフィット成形サイクルにおいてプラスチックの射出率を制御するための入力として、注入制御出力１２０２−ｈｖの状態を使用することが可能である。そして、射出率は、マシンの中の溶融プラスチックの注入圧力に直接的に影響を及ぼす。したがって、注入制御出力１２０２−ｈｖは、本明細書で開示されている実施形態のいずれかにしたがって、改造された射出成形マシンの中の注入圧力を制御するために効果的に使用され得る。また、この信号通信は、レトロフィットコントローラ１２０２が、レトロフィット成形サイクルにおける改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒによるプラスチック注入の制御を交換することを可能にする。さまざまな実施形態では、注入制御出力１２０２−ｈｖの機能は、レトロフィットコントローラ１２０２が１もしくは複数の追加的なもしくは代替的な信号、データ、および／または情報（それらは、注入制御出力と機能的に同等である）を生成することによって、ならびに／または、そのようなものを１もしくは複数の追加的なもしくは代替的なマシンコンポーネントを送ることによって達成され得、１もしくは複数の追加的なもしくは代替的なマシンコンポーネントは、当技術分野で知られている任意の実効性のある方式で、マシンの中の射出率（および／または、マシンの中の有効注入圧力）を部分的にまたは完全に制御する。たとえば、代替的な実施形態では、レトロフィットコントローラは、ノズルを通る溶融流量を制御することによって、マシンの注入圧力を少なくとも部分的に制御することが可能である。
【００８５】
また、さまざまな実施形態では、レトロフィッティングは、下記に説明されているような使用に関して、切断されている注入制御出力２０２−ｈｖをレトロフィットコントローラ１２０２の入力部１２０２−ｉのうちの１つにルート変更することを含むことが可能である。
【００８６】
図１２は、無効化スイッチ１２０２−ｄをさらに図示しており、無効化スイッチ１２０２−ｄは、本明細書で説明されているように、レトロフィッティングを提供され得、また、改造された射出成形マシンのユーザが、レトロフィットコントローラ１２０２を無効化する射出成形のモードを選択することを可能にすることができ、マシンおよびネイティブコントローラが、オリジナル成形サイクルにしたがって、プラスチック成形物体の生産バージョン（すなわち、成形物体は、成形マシンについての生産条件を使用して作製されており、物体は、許容可能な品質を有する）を成形するようになっている。本明細書で開示されているさまざまな実施形態では、レトロフィッティングのこの部分は、ａ）無効化スイッチ１２０２−ｄからの少なくとも１つのユーザ制御された出力１２０２−ｕと、ｂ）レトロフィットコントローラ１２０２の入力部１２０２−ｉのうちの少なくとも１つとの間に信号通信を確立することを含む。レトロフィットコントローラ１２０２は、ロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得、ユーザ制御された出力１２０２−ｕが特定の信号を提供するときに、レトロフィットコントローラ１２０２が、成形マシンの成形サイクルの間に、プラスチック注入を制御しないようになっている。例として、ユーザ制御された出力１２０２−ｕが「オン」にされるときには、レトロフィットコントローラ１２０２の注入機能は無効化され、プラスチック注入を制御せず、また、ユーザ制御された出力１２０２−ｕが「オフ」にされるときには、レトロフィットコントローラ１２０２の注入機能は無効化されず、プラスチック注入を制御する。また、レトロフィットコントローラ１２０２は、ロジック、コマンド、および／または実行可能なプログラム命令によって、設定され、構成され、および／またはプログラムされ得、レトロフィットコントローラの注入機能が無効化されるときには、レトロフィットコントローラ１２０２が、（上記に説明されているような）改造されたネイティブコントローラから注入制御出力２０２−ｈｖを受け取り、その受け取られた信号を（修正されていない形態で、または、修正された形態で）成形マシンの注入ユニットの制御入力へ渡すことができるようになっている。結果として、レトロフィットコントローラ１２０２の注入機能が無効化されるときには、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒは、（通過した信号によって）プラスチック注入を効果的に制御することが可能であり、改造された成形マシンは、レトロフィット成形サイクルよりも相対的に効率的でない傾向のあるオリジナル成形サイクルを使用するが、依然として動作することが可能である。さまざまな実施形態では、無効化スイッチ１２０２−ｄおよびユーザ制御された出力１２０２−ｕの機能は、１または複数の追加的なまたは代替的なユーザ入力デバイスによって、および／または、信号、データ、および／または情報（それらは、機能的に同等である）によって、当技術分野で知られている任意の実効性のある方式で達成され得る。
【００８７】
図１３は、改造された射出成形マシン２１０−ｒの立面図であり、それは、図２の射出成形マシン２１０の改造されたバージョンであり、また、本明細書で開示されているレトロフィッティングの実施形態にしたがって、図１２の改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒおよびレトロフィットコントローラ１２０２によって制御される。改造された射出成形マシン２１０−ｒは、改造された圧力解放メカニズム２４５−ｒを含み、それは、本明細書で説明されている実施形態にしたがって、最大オリジナル安全圧力設定値から最大改訂された安全圧力設定値へ再設定されている。また、改造された射出成形マシン２１０−ｒは、追加的なレトロフィット圧力解放メカニズム１３４５を含み、それは、本明細書で説明されている実施形態にしたがって、最大レトロフィット安全圧力設定値に設定されている。
【００８８】
図１４は、図１３の改造された射出成形マシン２１０−ｒを制御するための、図１３の改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒおよびレトロフィットコントローラ１２０２の上にプログラムされているような、レトロフィット射出成形サイクル１４００の説明図である。レトロフィット成形サイクル１４０２は、レトロフィットコントローラ１２０２による制御１４０２にしたがって、溶融プラスチックを注入するステップ１４１０、および、次いで、改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒによる制御１４０１にしたがって、他の機能を実施するステップの動作シーケンスを含む。溶融プラスチックの注入１４１０は、初期注入部分１４１５、充填部分１４１６（それは、目標圧力１４１６−ｔを使用することを含む）、および、圧力減少部分１４１７を含む。改造されたネイティブコントローラ２０２−ｒおよびレトロフィットコントローラ１２０２は、本明細書で説明されているように、および、当技術分野で知られているように、さまざまな信号通信を使用し、レトロフィット成形サイクルの間に、改造された射出成形マシン２１０−ｒの制御を共有することが可能である。
【００８９】
溶融プラスチックの注入１４１０は、レトロフィット成形サイクルに関して、本明細書で説明されている任意の方式で、部分的にまたは完全に実施され得る。例として、初期注入部分１４１５の一部分、複数部分、実質的にすべて、またはすべては、図８の初期注入部分８５０、図９の初期注入部分９５０、図１０の初期注入部分１０５０、もしくは、図１１の初期注入部分１１５０にしたがって、または、本明細書で説明されている任意の他の実施形態（それらの代替的な実施形態のいずれか、および、当技術分野で知られている任意の変形例を含む）にしたがって、任意の実効性のある組み合わせで実施され得る。また、例として、充填部分１４１６の一部分、複数部分、実質的にすべて、またはすべては、図８の充填部分８６０、図９の充填部分９６０、図１０の充填部分１０６０、もしくは、図１１の充填部分１１６０にしたがって、または、本明細書で説明されている任意の他の実施形態（それらの代替的な実施形態のいずれか、および、当技術分野で知られている任意の変形例を含む）にしたがって、任意の実効性のある組み合わせで実施され得る。とりわけ、目標圧力１４１６−ｔは、任意の代替的な実施形態を含む、本明細書で説明されている任意の実施形態にしたがって、および、当技術分野で知られている任意の方式にしたがって、任意の実効性のある組み合わせで選択され得る。さらなる例として、圧力減少部分１４１７の一部分、複数部分、実質的にすべて、またはすべては、図８の圧力減少部分８７０、図９の圧力減少部分９７０、図１０の圧力減少部分１０７０、もしくは、図１１の圧力減少部分１１７０にしたがって、または、本明細書で説明されている任意の他の実施形態（それらの代替的な実施形態のいずれか、および、当技術分野で知られている任意の変形例を含む）にしたがって、任意の実効性のある組み合わせで実施され得る。
【００９０】
他の機能は、プラスチックを冷却するステップ１４２０、モールドを開けるステップ１４３０、成形物体をモールドから取り出すステップ１４４０、および、モールドを閉じるステップ１４５０を含み、そのそれぞれは、図１の実施形態において同様に付番されている機能と同じように実施される。いくつかの代替的な実施形態では、これらの他の機能の１または複数は、図１におけるその形態から、当技術分野で知られている任意の方式で修正され得る。また、他の代替的な実施形態では、これらの他の機能の１または複数は、レトロフィットコントローラ１２０２によって部分的にまたは完全に実施される。
【００９１】
したがって、本開示の実施形態は、そのオリジナル成形サイクルをレトロフィット成形サイクルに変化させることによって、成形マシンの動作を改善するために使用され得る。
【００９２】
レトロフィット成形サイクルは、オリジナル成形サイクルと比較したときに、射出成形マシンがより低い注入圧力を使用することを可能にすることができる。より低い圧力で動作することは、より少ないエネルギーを使用し、機械的なコンポーネントにかかる応力を低減し、マシンに関する安全率を増大させる。マシンは、その注入ユニットがそれほど多くの仕事を実施する必要がないので、より低い圧力においてより少ないエネルギーを使用することが可能である。低減された応力は、機械的なコンポーネントの寿命を長くし、それらの故障の可能性を減少させることが可能である。マシンに関するその動作圧力と最大定格圧力との間に比較的に大きい差が存在することになるので、マシンは、増大した安全率で動作することが可能である。
【００９３】
また、オリジナル成形サイクルと比較したときに、レトロフィット成形サイクルは、射出成形マシンがより一定の注入圧力を使用することを可能にすることができる。より一定の圧力で動作することは、モールドキャビティを通る、より良好な溶融フローを提供し、また、溶融プラスチックとモールドキャビティの表面との間に、より良好な接触を提供する。より良好な溶融フローは、より滑らかでより一貫した充填につながる可能性があり、それは、成形物体の品質を改善する。より良好な接触は、溶融プラスチックとモールドとの間のより良好な熱伝達につながる可能性がある。より良好な熱伝達は、充填の全体を通してプラスチックが溶融したままであることを確実にすることが可能である（「フリーズオフ」問題を回避する）。また、より良好な熱伝達は、より速い冷却を提供することが可能である。より速い冷却は、マシンに関して、より速い成形サイクル時間、ひいては、より大きい処理能力につながる可能性がある。
【００９４】
本明細書で開示されている実施形態のいずれかの一部分、複数部分、またはすべては、下記に説明されているものを含む、当技術分野で知られている他の射出成形実施形態の一部分、複数部分、またはすべてと組み合わせられ得る。
【００９５】
本明細書で開示されている寸法および値は、記載されている正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。代わりに、別段の定めがない限り、それぞれのそのような寸法は、記載されている値およびその値を取り囲む機能的に同等な範囲の両方を意味するように意図されている。たとえば、「４０ｍｍ」として開示されている寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するように意図されている。
【００９６】
任意の相互参照されたまたは関連の特許または出願を含む、本明細書で引用されているすべての文献は、明示的に除外されるかまたはその他に限定されていなければ、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。任意の文献の引用は、それが、本明細書で開示または特許請求されている任意の発明に対して先行技術であること、または、それが、単独で、もしくは、１もしくは複数の任意の他の参考文献との任意の組み合わせで、任意のそのような発明を教示、示唆、もしくは開示しているということの自白ではない。さらに、この文献の中の用語の任意の意味または定義が、参照により組み込まれている文献の中の同じ用語の任意の意味または定義と矛盾する範囲において、この文献の中のその用語に割り当てられている意味または定義が支配するべきである。
【００９７】
本発明の特定の実施形態が図示および説明されてきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな他の変形および修正が行われ得ることが、当業者に明らかになろう。したがって、添付の特許請求の範囲において、本発明の範囲内にあるすべてのそのような変形例および修正例をカバーすることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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