JP2966779B2

JP2966779B2 - 射出装置及びその作動方法

Info

Publication number: JP2966779B2
Application number: JP7288619A
Authority: JP
Inventors: 喜一佐藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2015-11-07
Also published as: JPH09123235A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出装置及びその
作動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出装置においては、加熱シリン
ダ内にスクリューが回転自在にかつ進退自在に配設さ
れ、計量工程において前記スクリューを正回転させなが
ら後退させ、溶融させられた樹脂をスクリューの前方に
溜（た）め、射出工程において前記スクリューを前進さ
せることによって樹脂を射出するようにしている。

【０００３】また、前記スクリューの前端部には逆止リ
ングが配設され、該逆止リングは、射出工程においてス
クリューを前進させたときの樹脂の反力によって移動さ
せられ、逆止リングとその後方に配設されたシールリン
グとが当接することによって、スクリューの前方に溜め
られた樹脂が後方に逆流するのを防止するようになって
いる。

【０００４】ところが、前記逆止リングは、スクリュー
を前進させたときの樹脂の反力によって移動させられる
ようになっているので、樹脂の性質によって逆止リング
の移動速度が変動してしまう。その結果、キャビティ空
間に充填（てん）される樹脂の量が変動し、成形品の品
質を低下させてしまう。

【０００５】そこで、計量工程が完了した直後に、スク
リューを逆回転させるようにした射出装置が提供されて
いる（特公昭５９−４７９７９号公報参照）。図２は従
来の射出装置の要部断面図である。図において、１５は
加熱シリンダ、１６は該加熱シリンダ１５の先端に配設
された射出ノズルである。前記加熱シリンダ１５及び射
出ノズル１６内には、スクリュー１７が回転自在にかつ
進退自在に配設され、該スクリュー１７の前方にはスク
リューヘッド１０が固定される。また、前記スクリュー
１７の外周には螺（ら）旋状のフライト１３が形成さ
れ、該フライト１３によって螺旋状の溝１８が形成され
る。

【０００６】そして、前記スクリューヘッド１０の後端
部には、径小部２１が形成され、該径小部１１の周囲に
は逆止リング１２が配設され、前記径小部２１と逆止リ
ング１２との間に樹脂流路２２が形成される。また、前
記スクリュー１７の前端には、前記逆止リング１２と対
向させてシールリング２３が配設される。さらに、前記
スクリューヘッド１０の外周には、前記スクリュー１７
のフライト１３と同じ方向にリードねじ１１が形成さ
れ、該リードねじ１１によって螺旋状の溝２５が形成さ
れる。

【０００７】計量工程において前記スクリュー１７を正
回転させながら後退させると、図示しないホッパからペ
レット状の樹脂が加熱シリンダ１５内に落下させられ、
落下させられた樹脂は前記溝１８内を前進し、次第に加
熱され溶融させられる。このとき、前記逆止リング１２
は、樹脂の圧力が加わってシールリング２３から離れ、
スクリューヘッド１０に当接させられる。したがって、
前記溝１８内の樹脂は樹脂流路２２を通り、溝２５を通
ってスクリューヘッド１０の前方に溜められる。なお、
この間、前記逆止リング１２はスクリューヘッド１０に
当接させられているが、前記スクリューヘッド１０の後
端面には切欠２４が形成されているので、樹脂流路２２
からの樹脂は切欠２４を通って流れる。

【０００８】このようにして計量工程が完了すると、前
記スクリュー１７は逆回転させられる。したがって、ス
クリュー１７の逆回転に伴ってスクリューヘッド１０の
前方の樹脂が溝２５及び切欠２４を通って樹脂流路２２
内に進入しようとする。このとき、樹脂の圧力が逆止リ
ング１２の前端面に加わるので、逆止リング１２はスク
リューヘッド１０から離れて後方に移動させられ、シー
ルリング２３に当接させられる。その結果、樹脂流路２
２と溝１８との間がシールされる。

【０００９】続いて、射出工程において前記スクリュー
１７を前進させると、前記スクリューヘッド１０の前方
に溜められた樹脂は射出ノズル１６のノズル口１９から
射出され、図示しない金型のキャビティ空間に充填され
る。このとき、前記逆止リング１２は既にシールリング
２３に当接させられていて、樹脂流路２２と溝１８との
間がシールされているので、スクリューヘッド１０の前
方の樹脂が逆流することはない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の射出装置においては、スクリューヘッド１０の外周
にリードねじ１１を形成する必要があるので、コストが
高くなってしまう。また、前記スクリュー１７を逆回転
させると、スクリュー１７がその分前進させられるの
で、射出工程において各ショットごとに射出される樹脂
の量、すなわち、計量値にばらつきが生じてしまう。

【００１１】本発明は、前記従来の射出装置及びその作
動方法の問題点を解決して、射出工程を開始する前に逆
止リングによって樹脂の逆流を確実に防止することがで
きるとともに、各ショットごとの計量値にばらつきが生
じるのを防止することができる射出装置及びその作動方
法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の射
出装置においては、加熱シリンダ内において回転自在
に、かつ、進退自在に配設されたスクリューと、該スク
リューの先端に配設されたスクリューヘッドと、該スク
リューヘッドの周囲に配設され、射出工程時における樹
脂の逆流を防止する逆止リングと、前記スクリューを進
退させる進退駆動手段と、前記スクリューを正回転及び
逆回転させる回転駆動手段と、制御装置とを有する。

【００１３】そして、該制御装置は、計量工程が完了し
てから射出工程を開始するまでに、設定期間だけ遅延さ
せて前記スクリューを逆回転させる逆回転手段と、前記
スクリューを逆回転させている間にスクリュー位置を保
持するスクリュー位置保持手段とを備える。本発明の射
出装置の作動方法においては、スクリューヘッドの周囲
に逆止リングを備えるようになっている。

【００１４】そして、計量工程時にスクリューを正回転
させながら後退させ、射出工程時にスクリューを前進さ
せるとともに、計量工程が完了してから射出工程を開始
するまでに、設定期間だけ遅延させて前記スクリューを
逆回転させ、該スクリューを逆回転させている間、スク
リュー位置を保持する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における射出装置の油圧回路図、図３は本発
明の実施の形態における射出装置の要部断面図、図４は
本発明の実施の形態における射出装置の制御回路図、図
５は本発明の実施の形態における制御回路の作動表を示
す図、図６本発明の実施の形態における射出装置のタイ
ムチャートである。

【００１６】図３において、１５は加熱シリンダ、１６
は該加熱シリンダ１５の先端に配設された射出ノズルで
ある。前記加熱シリンダ１５及び射出ノズル１６内に
は、スクリュー１７が回転自在にかつ進退自在に配設さ
れ、該スクリュー１７の前方にはスクリューヘッド３０
が固定される。また、前記スクリュー１７の外周には螺
旋状のフライト１３が形成され、該フライト１３によっ
て螺旋状の溝１８が形成される。

【００１７】そして、前記スクリューヘッド３０の後端
部には、径小部２１が形成され、該径小部２１の周囲に
は非共回り式の逆止リング１２が配設され、前記径小部
２１と逆止リング１２との間に樹脂流路２２が形成され
る。また、前記スクリュー１７の前端には、前記逆止リ
ング１２と対向させてシールリング２３が配設される。

【００１８】計量工程において前記スクリュー１７を正
回転させながら後退させると、図示しないホッパからペ
レット状の樹脂が加熱シリンダ１５内に落下させられ、
落下させられた樹脂は、前記溝１８内を前進し、次第に
加熱され溶融させられる。このとき、前記逆止リング１
２は、樹脂の圧力が加わってシールリング２３から離
れ、スクリューヘッド３０に当接させられる。したがっ
て、前記溝１８内の樹脂は樹脂流路２２を通り、スクリ
ューヘッド３０の前方に溜められる。なお、この間、前
記逆止リング１２はスクリューヘッド３０に当接させら
れているが、該スクリューヘッド３０の後端面には図示
しない切欠が形成されているので、樹脂流路２２からの
樹脂は切欠を通って流れる。

【００１９】このようにして計量工程が完了すると、図
示しない制御装置の逆回転手段は、前記スクリュー１７
を逆回転させる。したがって、スクリュー１７の逆回転
に伴ってスクリューヘッド３０の前方の樹脂が切欠を通
って樹脂流路２２内に進入しようとする。このとき、樹
脂の圧力が逆止リング１２の前端面に加わるので、逆止
リング１２はスクリューヘッド３０から離れて後方に移
動させられ、シールリング２３に当接させられる。その
結果、樹脂流路２２と溝１８との間がシールされる。

【００２０】ところで、前記スクリュー１７を逆回転さ
せる間、樹脂の反力によってスクリュー１７が前後に移
動することがないように、前記制御装置のスクリュー位
置保持手段によってスクリュー位置が保持される。した
がって、各ショットごとの計量値にばらつきが生じるの
を防止することができる。続いて、射出工程において前
記スクリュー１７を前進させると、前記スクリューヘッ
ド３０の前方に溜められた樹脂は射出ノズル１６のノズ
ル口１９から射出され、図示しない金型のキャビティ空
間に充填される。このとき、前記逆止リング１２は既に
シールリング２３に当接させられていて、樹脂流路２２
と溝１８との間がシールされているので、スクリューヘ
ッド３０の前方の樹脂が逆流することはない。

【００２１】次に、射出装置の油圧回路について説明す
る。図１において、４１は射出工程において前記スクリ
ュー１７（図３）を進退させるための進退駆動手段とし
ての射出シリンダであり、該射出シリンダ４１はシリン
ダ本体４２、及び該シリンダ本体４２内において進退自
在に配設されたピストン４３から成り、該ピストン４３
の前方のピストンロッド４６が前記スクリュー１７に連
結される。そして、前記ピストン４３より前方に第１油
室４４が、後方に第２油室４５が形成される。したがっ
て、前記第１油室４４に油を供給し、第２油室４５から
油をドレーンすることによって前記ピストン４３を後退
させ、前記第２油室４５に油を供給し、第１油室４４か
ら油をドレーンすることによって前記ピストン４３を前
進させることができる。

【００２２】また、４８は前記スクリュー１７を正回転
させたり、逆回転させたりするための回転駆動手段とし
てのオイルモータであり、計量工程において、該オイル
モータ４８を正回転させることによってスクリュー１７
を正回転させることができる。また、計量工程が完了し
てから射出工程を開始するまでの設定期間に、前記オイ
ルモータ４８を逆回転させることによってスクリュー１
７を逆回転させることができる。

【００２３】そして、４９は油圧源であり、該油圧源４
９は、油路Ｌ−１を介して切換弁５１に、油路Ｌ−２を
介して開閉弁５３に、油路Ｌ−３を介して減圧弁５４
に、油路Ｌ−４を介して切換弁５５にそれぞれ接続され
る。また、前記切換弁５１は、油路Ｌ−６を介して切換
弁５２に、油路Ｌ−７を介して射出シリンダ４１の第２
油室４５にそれぞれ接続される。

【００２４】さらに、前記開閉弁５３は油路Ｌ−８を介
して、切換弁５５は油路Ｌ−９を介して射出シリンダ４
１の第１油室４４にそれぞれ接続される。なお、油路Ｌ
−９には逆止弁６２が配設される。そして、前記切換弁
５２は油路Ｌ−１０、Ｌ−１１を介してオイルモータ４
８に、前記減圧弁５４は油路Ｌ−１２を介して切換弁５
６にぞれぞれ接続され、該切換弁５６はパイロット油路
Ｌ−１３を介して開閉弁５３に接続される。なお、前記
油圧源４９と射出シリンダ４１の第１油室４４とは油路
Ｌ−１４を介して接続され、該油路Ｌ−１４に逆止弁６
１が配設される。

【００２５】前記切換弁５１はソレノイドａ、ｂを備
え、ソレノイドａをオンに、ソレノイドｂをオフにする
と位置Ａを、ソレノイドａ、ｂをオンにすると位置Ｂ
を、ソレノイドａをオフに、ソレノイドｂをオンにする
と位置Ｃを採る。そして、位置Ａにおいて油路Ｌ−１と
油路Ｌ−７とが連通させられ、油圧源４９からの油が射
出シリンダ４１の第２油室４５に供給される。このと
き、油路Ｌ−６とオイルタンク６０とは遮断される。ま
た、位置Ｂにおいて油路Ｌ−７とオイルタンク６０とが
連通させられ、前記第２油室４５内の油がドレーンされ
る。そして、位置Ｃにおいて油路Ｌ−１と油路Ｌ−６、
Ｌ−７とが連通させられる。

【００２６】前記切換弁５２はソレノイドｂを備え、ソ
レノイドｂをオフにすると位置Ａを、ソレノイドｂをオ
ンにすると位置Ｂを採る。そして、位置Ａにおいて油路
Ｌ−６と油路Ｌ−１０とが連通させられ、オイルモータ
４８が正方向に駆動される。また、位置Ｂにおいて油路
Ｌ−６と油路Ｌ−１１とが連通させられ、オイルモータ
４８が逆方向に駆動される。

【００２７】前記切換弁５６はソレノイドｂを備え、ソ
レノイドｂをオフにすると位置Ａを、ソレノイドｂをオ
ンにすると位置Ｂを採る。そして、位置Ａにおいてパイ
ロット油路Ｌ−１３とオイルタンク６０とが連通させら
れ、開閉弁５３に加えられるパイロット圧をなくす。ま
た、位置Ｂにおいて油路Ｌ−１２とパイロット油路Ｌ−
１３とが連通させられ、開閉弁５３にパイロット圧を加
える。

【００２８】前記開閉弁５３は前記パイロット油路Ｌ−
１３を介してパイロット圧が加えられると位置Ａを採
り、パイロット圧が加えられないと位置Ｂを採る。そし
て、位置Ａにおいて油路Ｌ−２と油路Ｌ−８とが遮断さ
れ、位置Ｂにおいて油路Ｌ−２と油路Ｌ−８とが連通さ
せられ、油圧源４９からの油が射出シリンダ４１の第１
油室４４に供給される。

【００２９】前記切換弁５５はソレノイドａを備え、ソ
レノイドａをオンにすると位置Ａを、ソレノイドａをオ
フにすると位置Ｂを採る。そして、位置Ａにおいて油路
Ｌ−４と油路Ｌ−９とが連通させられ、油圧源４９から
の油が射出シリンダ４１の第１油室４４に供給される。
また、位置Ｂにおいて油路Ｌ−９とオイルタンク６０と
が連通させられ、前記第１油室４４内の油がドレーンさ
れる。

【００３０】次に、各切換弁５１、５２、５５、５６の
作動について説明する。図４において、７１は制御装置
であり、該制御装置７１と各切換弁５１、５２、５５、
５６との間に、それぞれドライバ７２〜７５が配設さ
れ、該ドライバ７２〜７５によって切換弁５１のソレノ
イドａ、ｂ（図１）、切換弁５２のソレノイドｂ、切換
弁５５のソレノイドａ、及び切換弁５６のソレノイドｂ
がそれぞれオン・オフさせられる。

【００３１】そして、図５に示すように、計量工程にお
いて、切換弁５１が位置Ｃに、切換弁５２が位置Ａに置
かれる。また、切換弁５６も位置Ａに置かれ、その結
果、開閉弁５３が位置Ｂに置かれる。したがって、オイ
ルモータ４８を正回転させ、スクリュー１７を正回転さ
せながら後退させることができる。なお、このとき、切
換弁５５は位置Ｂに置かれる。

【００３２】計量工程が完了すると、切換弁５１が位置
Ｃに、切換弁５２が位置Ｂに置かれる。また、切換弁５
６も位置Ｂに置かれ、パイロット圧が開閉弁５３に加え
られ、開閉弁５３が位置Ａに置かれる。したがって、ス
クリュー１７を逆回転させることによって樹脂を逆流さ
せることができる。その結果、逆止リング１２はスクリ
ューヘッド３０から離れて後方に移動させられ、シール
リング２３に当接させられて、樹脂流路２２と溝１８と
の間がシールされる。なお、切換弁５５は位置Ｂに置か
れる。

【００３３】このとき、スクリュー１７は前進しようと
するが、射出シリンダ４１のサックバック側、すなわ
ち、第１油室４４に油が残っているので、スクリュー１
７は移動せず、計量工程が完了した位置に置かれる。こ
のようにして、スクリュー位置が保持される。また、ス
クリュー１７を逆回転させることによって、射出ノズル
１６の先端の樹脂を逆流させ減圧させることができるの
で、ノズル口１９から樹脂が漏れるのを防止することが
できる。

【００３４】次に、射出工程において、切換弁５１及び
切換弁５２が位置Ａに置かれる。また、切換弁５６も位
置Ａに置かれ、その結果、開閉弁５３が位置Ｂに置かれ
る。したがって、スクリュー１７を前進させることがで
きる。なお、このとき、切換弁５５は位置Ｂに置かれ
る。また、計量工程が完了した後にサックバック工程が
設けられた射出装置の場合、サックバック工程におい
て、切換弁５１が位置Ｂに、切換弁５２が位置Ａに、切
換弁５５が位置Ａに置かれる。また、切換弁５６が位置
Ｂに置かれ、その結果、開閉弁５３が位置Ａに置かれ
る。したがって、スクリュー１７を後退させ、サックバ
ックを行うことができる。

【００３５】次に、前記スクリュー位置を保持するタイ
ミングについて説明する。図６において、モード１の場
合、計量工程が完了した後、タイマによって設定期間だ
け遅延させ、スクリュー１７（図３）を逆回転させ、ス
クリュー位置を保持する。また、モード２の場合、計量
工程及びサックバック工程が完了した後、タイマによっ
て設定期間だけ遅延させ、スクリュー１７を逆回転さ
せ、スクリュー位置を保持する。

【００３６】そして、モード３の場合、計量工程が完了
した後、サックバック工程中において、タイマによって
設定期間だけ遅延させ、スクリュー１７を逆回転させ、
スクリュー位置を保持する。そして、モード４の場合、
計量工程が完了した後、射出工程が開始される直前にお
いて、休止が終了した後、タイマによって設定期間だけ
遅延させ、スクリュー１７を逆回転させ、スクリュー位
置を保持する。

【００３７】本実施の形態においては、スクリュー１７
を進退させるために射出シリンダ４１（図１）が使用さ
れ、スクリュー１７を正回転及び逆回転させるためにオ
イルモータ４８が使用されるが、前記射出シリンダ４１
及びオイルモータ４８に代えて電動機を使用することも
できる。なお、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、射出装置においては、加熱シリンダ内において回
転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューと、
該スクリューの先端に配設されたスクリューヘッドと、
該スクリューヘッドの周囲に配設され、射出工程時にお
ける樹脂の逆流を防止する逆止リングと、前記スクリュ
ーを進退させる進退駆動手段と、前記スクリューを正回
転及び逆回転させる回転駆動手段と、制御装置とを有す
る。

【００３９】そして、該制御装置は、計量工程が完了し
てから射出工程を開始するまでに、設定期間だけ遅延さ
せて前記スクリューを逆回転させる逆回転手段と、前記
スクリューを逆回転させている間にスクリュー位置を保
持するスクリュー位置保持手段とを備える。この場合、
計量工程において、スクリューを正回転させながら後退
させると、樹脂はスクリューヘッドの前方に溜められ
る。

【００４０】次に、計量工程が完了してから射出工程を
開始するまでに、設定期間だけ遅延させて前記スクリュ
ーが逆回転させられる。これに伴って、逆止リングが後
退させられ、シールリングに当接させられるので、スク
リューヘッドの前方の樹脂が逆流するのを確実に防止す
ることができる。また、前記スクリューを逆回転させて
いる間にスクリュー位置が保持されるので、各ショット
ごとの計量値にばらつきが生じるのを防止することがで
きる。

【００４１】本発明の射出装置の作動方法においては、
スクリューヘッドの周囲に逆止リングを備えるようにな
っている。そして、計量工程時にスクリューを正回転さ
せながら後退させ、射出工程時にスクリューを前進させ
るとともに、計量工程が完了してから射出工程を開始す
るまでに、設定期間だけ遅延させて前記スクリューを逆
回転させ、該スクリューを逆回転させている間、スクリ
ュー位置を保持する。

【００４２】この場合、計量工程が完了してから射出工
程を開始するまでに、設定期間だけ遅延させて前記スク
リューが逆回転させられる。これに伴って、逆止リング
が後退させられ、シールリングに当接させられるので、
スクリューヘッドの前方の樹脂が逆流するのを確実に防
止することができる。また、前記スクリューを逆回転さ
せている間にスクリュー位置が保持されるので、各ショ
ットごとの計量値にばらつきが生じるのを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における射出装置の油圧回
路図である。

【図２】従来の射出装置の要部断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における射出装置の要部断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態における射出装置の制御回
路図である。

【図５】本発明の実施の形態における制御回路の作動表
を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態における射出装置のタイム
チャートである。

【符号の説明】

１２逆止リング１５加熱シリンダ１７スクリュー３０スクリューヘッド４１射出シリンダ４８オイルモータ７１制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/60 B29C 45/76 - 45/77

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）加熱シリンダ内において回転自在
に、かつ、進退自在に配設されたスクリューと、（ｂ）該スクリューの先端に配設されたスクリューヘッ
ドと、（ｃ）該スクリューヘッドの周囲に配設され、射出工程
時における樹脂の逆流を防止する逆止リングと、（ｄ）前記スクリューを進退させる進退駆動手段と、（ｅ）前記スクリューを正回転及び逆回転させる回転駆
動手段と、（ｆ）制御装置とを有するとともに、（ｇ）該制御装置は、計量工程が完了してから射出工程
を開始するまでに、設定期間だけ遅延させて前記スクリ
ューを逆回転させる逆回転手段と、前記スクリューを逆
回転させている間にスクリュー位置を保持するスクリュ
ー位置保持手段とを備えることを特徴とする射出装置。
【請求項２】スクリューヘッドの周囲に逆止リングを
備えた射出装置の作動方法において、（ａ）計量工程時にスクリューを正回転させながら後退
させ、（ｂ）射出工程時にスクリューを前進させるとともに、（ｃ）計量工程が完了してから射出工程を開始するまで
に、設定期間だけ遅延させて前記スクリューを逆回転さ
せ、該スクリューを逆回転させている間、スクリュー位
置を保持することを特徴とする射出装置の作動方法。