JP2908091B2 - 射出成形機の逆流防止弁 - Google Patents

射出成形機の逆流防止弁

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JP2908091B2
JP2908091B2 JP3332580A JP33258091A JP2908091B2 JP 2908091 B2 JP2908091 B2 JP 2908091B2 JP 3332580 A JP3332580 A JP 3332580A JP 33258091 A JP33258091 A JP 33258091A JP 2908091 B2 JP2908091 B2 JP 2908091B2
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resin
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良三 盛田
毅 宮木
善孝 石川
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Meiki Seisakusho KK
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Meiki Seisakusho KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/52Non-return devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の逆流防止
弁に関し、さらに詳しくはリングバルブを用いた射出成
形機の逆流防止弁に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形の1サイクル工程の中には、樹
脂やその他の原料(以下樹脂という)を可塑化溶融し所
定量をスクリュの前方に貯留する可塑化計量工程と、可
塑化計量された所定量の樹脂を金型キャビティ内に射出
する射出工程が含まれる。このため通常、射出成形機の
スクリュ前部には、可塑化計量時に溶融された樹脂を加
熱筒先端のノズル側に向け通過可能とし、射出時には後
方への逆流を阻止する逆流防止弁を設けている。この逆
流防止弁にはリングバルブ方式、ボールチェック方式等
種々の方式がある。これらの内、本発明の関係するリン
グバルブ方式にあっては、スクリュヘッドの大径部の端
面とスクリュ先端に設けたウエアプレートの間に、該ス
クリュヘッドの小径部の外側を前後移動自在に、円筒状
のリングバルブを加熱筒の内孔に遊嵌している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
逆流防止弁にあっては、リングバルブとウエアプレート
のそれぞれの当接面が全面で当接することにより溶融樹
脂逆流の完全な阻止を図る構造となっているために、射
出工程(射出ブースト及び保圧)中に、射出樹脂圧力に
通常状態でない変動やピークの発生が起こり易く、結果
として成形品にバリが出たりその寸法や重量のバラツキ
が大きくなるといった不具合を生じた。
【0004】
【課題を解決するための手段】リングバルブとウエアプ
レートの当接面の何れか一方又は双方に1又は複数の樹
脂逃がし溝を設けたことを特徴とする射出成形機の逆流
防止弁とした。
【0005】
【作用】スクリュの前進力に基づく樹脂圧力に通常状態
でない変動やピークが発生しても、リングバルブとウエ
アプレートの当接面の何れか一方又は双方に設けた1又
は複数の樹脂逃がし溝が、それらを逆流防止弁側からス
クリュ側に逃がし、金型キャビティ側に影響を及ぼさな
い。
【0006】
【実施例】先ず図1及び図2に従って本発明に係わる第
1の実施例について説明する。1は射出成形機の加熱筒
であり、1Aは該加熱筒1の内孔である。加熱筒1の内
孔1Aには回転且つ往復動自在にスクリュ2が挿嵌され
ている。3はスクリュヘッドであって、鍔部3Aによっ
てウエアプレート4を押圧挟持しながら軸部3Bの先端
部に形成したネジとスクリュ2に形成したネジとの螺合
により、該スクリュ2の先端に固定されている。鍔部3
Aに続いて小径部3Cと、該小径部3Cに対して垂直な
端面3Eをもつ大径部3D、そして該大径部3Dから円
錐状に縮径する頭部3Fが連続して形成されている。3
Gは小径部3Cの外周と滑らかに連続して大径部3Dの
端面3Eから頭部3Fにかけて形成した樹脂通路であ
る。該樹脂通路3Gは複数の溝となっている。
【0007】5は円筒状のリングバルブであって、その
外周が加熱筒1の内孔1Aとの間に噛りを起こさず且つ
溶融樹脂の逆流を許さない僅かな間隙を有し、内周がス
クリュヘッド3の小径部3Cの外周との間で溶融樹脂の
通過を許すための所定の空間を有する状態で、該加熱筒
1の内孔1Aに遊嵌されている。そして、リングバルブ
5はその端面5Aがスクリュヘッド3の大径部3Dの端
面3Eと当接してスクリュ2側から該スクリュヘッド3
の前方に溶融樹脂の通過を許す位置と、当接面5Bがウ
エアプレート4の当接面4Aと当接して溶融樹脂の逆流
を阻止する位置との間を移動自在となっている。
【0008】以上の構成は従来の逆流防止弁と何等異な
るものではない。然し本発明は、以下に説明するよう
に、樹脂逃がし溝を有する点において従来の逆流防止弁
とは特徴的な差異を有している。
【0009】5Cはリングバルブ5の当接面5Bに形成
した樹脂逃がし溝である。本例は通常型締力100トン
クラスの射出成形機に用いられる外径40mmのスクリ
ュの先端にリングバルブ方式の逆流防止弁を設けたもの
であって、幅6mmで深さ0.5mmの樹脂逃がし溝5
Cを、特に図2から明らかなように、2個所設けてい
る。本例では、樹脂逃がし溝5Cをリングバルブ5側に
2個所設けたが、リングバルブ5側でなくウエアプレー
ト4側の当接面4Aに設けることもできるし、双方の当
接面5Bと4Aに設けてもよく、該樹脂逃がし溝5Cの
数についても所望の保持圧力を得られる限り特に制約は
ない。
【0010】図3は本発明の第2の実施例を説明するた
めの要部断面図である。尚、図3において図1と同一の
部分及び相当する部分には図1における符号と同一の符
号を付している。第2の実施例においては、第1の実施
例においてスクリュヘッド3の大径部3Dに設けた樹脂
通路3Gの代わりに、リングバルブ5の端面5A側に複
数の樹脂通路5Dを設けている。従って、第1の実施例
おいては溶融樹脂が、スクリュヘッド3に形成した樹脂
通路3Gを通って該スクリュヘッド3の前方へ移送され
るのに対して、第2の実施例においてはリングバルブ5
に形成した樹脂通路5Dから該スクリュヘッド3の大径
部3Dの外周を通って前方に移送されるのである。その
他については、第1の実施例と同様につき説明を省略す
る。
【0011】次に作動について説明する。可塑化計量工
程が開始されると、ホッパ(図示せず)から供給された
樹脂が加熱筒1からの伝熱と自らの剪断発熱によって、
可塑化溶融されながら回転するスクリュ2によって前方
へと移送される。リングバルブ5が、前方へ移送される
溶融樹脂の圧力によって、スクリュヘッド3の大径部3
D側へ押しやられ、端面5Aと端面3Eとが当接する。
このため、溶融樹脂はスクリュヘッド3の小径部3Cの
外周とリングバルブ5の内周の間の空間を通過し、第1
の実施例においては樹脂通路3Gを、第2の実施例にお
いては樹脂通路5Dを通って該スクリュヘッド3の頭部
3Fの前方に貯留される。
【0012】溶融樹脂がスクリュヘッド3の頭部3Fの
前方に一定量貯留されるとその分後退したスクリュ2の
位置を、リミットスイッチやエンコーダ等の位置検出装
置(図示せず)が検出し該スクリュ2の回転を停止させ
ることにより、可塑化計量工程が終了する。
【0013】次いで、スクリュ2の前進作動に基づき、
射出工程が開始される。射出の開始により射出樹脂圧力
が立ち上がりリングバルブ5に作用する。リングバルブ
5の当接面5Bとウエアプレート4の当接面4Aとが瞬
時に当接し、溶融樹脂の逆流を阻止する。そして、スク
リュ2の前進により、金型キャビティ(図示せず)内に
計量済みの溶融樹脂が射出される。このとき、従来の逆
流防止弁にあっては、リングバルブ5とウエアプレート
4の当接面5Bと4Aが全面で当接し、溶融樹脂逆流の
完全な阻止を図る構造となっているために、射出樹脂圧
力に通常状態でない変動やピークの発生が起こり易く、
成形品にバリが出たりその寸法や重量のバラツキが大き
くなるといった不具合が惹起された。しかしながら、本
発明にあってはリングバルブ5とウエアプレート4のそ
れぞれの当接面5B又は4Aの何れか一方又は双方に設
けた樹脂逃がし溝5Cが、かかる樹脂圧力の通常状態で
ない変動やピークを逆流防止弁側からスクリュ2側に逃
がし、金型キャビティ側に影響を及さないのである。
【0014】射出工程が終了すると、再び次サイクルの
ための可塑化計量工程が始まる。
【0015】ここで、図4及び図5に基づいてバーフロ
ー金型を用いて行った成形テスト結果について説明す
る。図4は本発明に従う逆流防止弁を用いて、図5は従
来の逆流防止弁を用いてそれぞれ行ったバーフロー成形
テスト結果を示す図である。成形時の条件は両者同一と
し、計量完了位置29mmからスクリュ2が5.5m/
分の射出第1速度で20mm前進した後、0.7m/分
の射出第2速度で3mmの区間を減速走行し、残り6m
mを射出保持圧力区間として設定した。尚、射出保持圧
力は400kg/cm2 とした。樹脂はPP(ポリプロ
ピレン)を使用、射出成形機のスクリュ径は40mmで
ある。
【0016】先ず図5に基づいては従来の逆流防止弁を
用いて行ったテスト結果について説明する。成形を始め
て最初の30ショットを捨て、条件が安定してからの連
続100ショットをサンプル取りし、バーフロー成形品
の長さを実測した。図から明らかなように、従来の逆流
防止弁を用いて成形した場合、バーフロー長さが460
mm前後でばらついている。即ち、最大値が463.7
mm、最小値が455.9mmでその差7.8mm且つ
100ショットの平均値が459.434mmであっ
た。そして、そのバラツキの標準偏差σn を計算したと
ころ、σn =1.299となった。
【0017】次に、図4に基づいて本発明に従う逆流防
止弁を用いて行ったテスト結果について説明する。図か
ら明らかなように、本発明に従う逆流防止弁を用いて成
形した場合、バーフロー長さが440mm前後であっ
て、その最大値が441.7mm、最小値が438.5
mmでその差3.2mm且つ100ショットの平均値が
439.895mmとなった。そして、そのバラツキの
標準偏差σn を計算したところ、σn=0.712とな
った。
【0018】尚、上記のテストは同一の成形条件で行っ
たので、従来の逆流防止弁を用いたバーフロー長さに比
較して本発明に従う逆流防止弁による方はバーフロー長
さが約20mm程度短くなっている。このことは、スク
リュ2の前進中に前記リングバルブ5の樹脂逃がし溝5
Cから該スクリュ2側に極僅かの溶融樹脂を逃がしてい
るためと、当然のことながら推定できる。因みに、射出
第1速度における樹脂圧力、即ち流動圧の実測値は、従
来の逆流防止弁を用いた方が約1200kg/cm2
対して、本発明に従う逆流防止弁による方は約1000
kg/cm2 であった。確認のために、本発明に従う逆
流防止弁を用いて、流動圧が1200kg/cm2 とな
るような成形条件(射出速度を速める)で、バーフロー
テストを行ったところ、バーフローの長さは460mm
前後と長くなったが、寸法のバラツキに変化は殆どみら
れなかった。以上の結果から明らかなように、本発明に
従う逆流防止弁を使用すれば、従来の逆流防止弁による
寸法バラツキに比べて飛躍的にそのバラツキを少なくす
ることが可能となった。
【0019】
【発明の効果】本発明に従えば、射出工程において樹脂
圧力に通常状態でない変動やピークが発生しても、それ
らを逆流防止弁側からスクリュ側に逃がすことにより、
金型キャビティ側に影響を及ぼさないので、金型キャビ
ティ側の樹脂圧力が安定し、結果として成形品の寸法や
重量のバラツキが極めて少ない精密安定成形が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための要部断
面図である。
【図2】図1におけるII−II矢視図である。
【図3】本発明の第2の実施例を説明するための要部断
面図である。
【図4】本発明に従う逆流防止弁を用いて行ったバーフ
ロー成形テスト結果を示す図。
【図5】従来の逆流防止弁を用いて行ったバーフロー成
形テスト結果を示す図。
【符号の説明】
1 加熱筒 1A 内孔 2 スクリュ 3 スクリュヘッド 3C 小径部 3D 大径部 3E 端面 3F 頭部 4 ウエアプレート 4A 当接面 5 リングバルブ 5A 端面 5B 当接面 5C 樹脂逃がし溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−45325(JP,A) 特開 平4−109123(JP,A) 特開 平1−242222(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/46 - 45/52 B29C 45/58 - 45/60

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 小径部と、該小径部に対して垂直な端面
    をもつ大径部と、該大径部から円錐状に縮径する頭部を
    有するスクリュヘッドを、加熱筒の内孔に回転且つ往復
    動自在に挿嵌したスクリュの先端にウエアプレートを介
    して螺合固定するとともに、円筒状のリングバルブを、
    一方の端面が前記スクリュヘッドの大径部の端面と当接
    して前記スクリュ側から該スクリュヘッドの前方に溶融
    樹脂の通過を許す位置と、他方の端面が前記ウエアプレ
    ートの前面と当接して溶融樹脂の逆流を阻止する位置と
    の間を移動自在に、前記加熱筒の内孔に遊嵌した射出成
    形機の逆流防止弁において、前記リングバルブと前記ウ
    エアプレートの当接面の何れか一方又は双方に1又は複
    数の樹脂逃がし溝を設けたことを特徴とする射出成形機
    の逆流防止弁。
JP3332580A 1991-11-20 1991-11-20 射出成形機の逆流防止弁 Expired - Lifetime JP2908091B2 (ja)

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CN116113530A (zh) * 2020-09-14 2023-05-12 日精树脂工业株式会社 注射成型机
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