JP3336289B2

JP3336289B2 - 逆流防止装置

Info

Publication number: JP3336289B2
Application number: JP11809899A
Authority: JP
Inventors: 政昭今野; 博義数面
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2019-04-26
Also published as: JP2000309043A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆流防止装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機は射出装置を有し、該
射出装置の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、該スクリューを駆動手段に
よって回転させたり、進退させたりすることができるよ
うになっている。そして、計量工程時に、スクリューを
正方向に回転させながら後退させ、ホッパから落下した
樹脂を溶融させてスクリューヘッドの前方に蓄え、射出
工程時に、スクリューを前進させて射出ノズルから樹脂
を射出するようにしている。

【０００３】図２は従来の射出装置の要部縦断面図であ
る。

【０００４】図において、１１は加熱シリンダであり、
該加熱シリンダ１１は、前端（図における左端）に射出
ノズル１３を有する。前記加熱シリンダ１１内には、ス
クリュー１２が回転自在に、かつ、進退自在に配設さ
れ、該スクリュー１２を図示されない駆動手段によって
回転させたり、進退させたりすることができるようにな
っている。

【０００５】前記スクリュー１２は、前記加熱シリンダ
１１内を後方（図における右方）に延び、後端（図にお
ける右端）において前記駆動手段と連結されるととも
に、前端にスクリューヘッド１４を有する。また、前記
スクリュー１２の本体部、すなわち、スクリュー本体部
１８の表面には、螺（ら）旋状のフライト１５が形成さ
れ、該フライト１５によって溝１６が形成される。

【０００６】前記構成の射出装置において、計量工程時
に、前記駆動手段を駆動してスクリュー１２を正回転さ
せながら後退（図における右方に移動）させると、図示
されないホッパ内のペレット状の樹脂が、加熱シリンダ
１１内に進入して溝１６内を前進（図における左方に移
動）させられ、図示されないヒータによって溶融させら
れて、スクリューヘッド１４の前方（図における左方）
に蓄えられる。

【０００７】また、射出工程時に、前記駆動手段を駆動
してスクリュー１２を前進させると、前記スクリューヘ
ッド１４の前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３か
ら射出され、図示されない金型のキャビティ空間に充填
（てん）される。

【０００８】ところで、射出工程時に、前記スクリュー
ヘッド１４の前方に蓄えられた樹脂が逆流しないよう
に、逆流防止装置が配設される。

【０００９】そのために、前記スクリューヘッド１４
は、前端に円錐（すい）形のヘッド本体部２１を、中央
に円柱部１９を、後端に小径部１７を有する。そして、
前記円柱部１９の外周に環状の逆止リング２０が回動自
在に配設され、前記小径部１７の外周に押金２２が固定
される。

【００１０】前記逆止リング２０の外周には、円周方向
における複数箇所に、軸方向に延びる溝２０ａが形成さ
れ、前端の２箇所に所定の角度にわたって切欠２０ｂが
形成される。また、前記円柱部１９を貫通させてピン２
３が取り付けられ、該ピン２３の両端が前記切欠２０ｂ
内に置かれる。この場合、前記逆止リング２０は所定の
角度θだけ回動させられ、それ以上の回動が規制され
る。そのために、前記切欠２０ｂは扇形の形状を有し、
円周方向における一方の端部に第１の規制面が、他方の
端部に第２の規制面が形成される。また、前記押金２２
の外周には、円周方向における複数箇所に、前記溝２０
ａと対応させて軸方向に延びる溝２２ａが形成される。
なお、前記溝２０ａ、２２ａは、いずれも外周が開放さ
れ、前記溝２０ａによって逆止リング内樹脂流路が、溝
２２ａによって押金内樹脂流路が形成される。そして、
逆止リング２０がスクリューヘッド１４に対して回動さ
せられると、前記逆止リング内樹脂流路と押金内樹脂流
路とが選択的に連通させられる。

【００１１】この場合、計量工程時に、スクリュー１２
を正方向に回転させながら後退させると、スクリューヘ
ッド１４も回転させられる。このとき、逆止リング２０
は、スクリューヘッド１４に対して回動自在に配設され
るので、スクリュー１２が前記角度θだけ回転するまで
停止していて、前記切欠２０ｂの第１の規制面にピン２
３が当たると、それ以降はスクリュー１２と共に回転さ
せられる。なお、第１の規制面にピン２３が当たると、
逆止リング２０は連通位置に置かれ、前記逆止リング内
樹脂流路と前記押金内樹脂流路とが連通させられる。そ
の結果、溝１６内の樹脂は、前記押金内樹脂流路及び前
記逆止リング内樹脂流路を通って前方に流れる。

【００１２】このようにして、計量工程が完了すると、
スクリュー１２は前記角度θだけ逆方向に回転させられ
る。そして、逆止リング２０がスクリューヘッド１４に
対して回動させられ、前記切欠２０ｂの第２の規制面に
ピン２３が当たると、逆止リング２０は遮断位置に置か
れ、前記逆止リング内樹脂流路と前記押金内樹脂流路と
が遮断させられる。

【００１３】続いて、射出工程時に、スクリュー１２を
前進させると、前記スクリューヘッド１４の前方に蓄え
られた樹脂は逆流して後方に移動しようとするが、逆止
リング内樹脂流路と前記押金内樹脂流路とが遮断させら
れているので、スクリューヘッド１４の前方の樹脂が逆
流するのを防止することができる。

【００１４】したがって、射出工程におけるキャビティ
空間への樹脂の充填量にばらつきが生じるのを抑制する
ことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の逆流防止装置においては、成形サイクルごとにスク
リュー１２が正方向及び逆方向に回転させられるのに伴
って、第１、第２の規制面にピン２３が当たるので、ピ
ン２３には、互いに反対方向の回転トルクが繰り返し加
わる。該回転トルクは、成形条件であるスクリュー１２
の回転数、樹脂の特性等によって異なり、一様ではない
が、数十〜数千〔ｋｇ・ｃｍ〕のオーダーの値になる。
また、射出工程においては、前記ピン２３におけるスク
リューヘッド１４から突出した部分が、射出に伴う樹脂
圧力を受けるので、成形サイクルごとにピン２３内に剪
（せん）断応力が発生する。

【００１６】このように、前記ピン２３には、成形サイ
クルごとに強い応力場が繰り返し発生するので、逆流防
止装置の耐久性が低下してしまう。そして、ピン２３が
折損すると、射出工程において樹脂が逆流するのを防止
することができなくなるので、キャビティ空間内に充填
される樹脂の量がその分少なくなり、成形品の品質が低
下してしまう。また、折損したピン２３の破片が射出ノ
ズル１３に詰まったり、樹脂に混入したりすると、成形
品の品質が著しく低下してしまう。

【００１７】そこで、ピン２３の径を大きくして強度を
高くすることが考えられる。ところが、射出装置の設計
上、スクリュー本体部１８において樹脂が通過する断面
積に対して、スクリューヘッド１４と加熱シリンダ１１
との間において樹脂が通過する断面積の割合を、少なく
とも１割以上にする必要があるので、スクリューヘッド
１４の径をスクリュー本体部１８の径（フライト１５の
外径）の１／２以上にすることはできない。したがっ
て、ピン２３の径を大きくすると、スクリューヘッド１
４の強度が小さくなり、スクリューヘッド１４の耐久性
が低下してしまう。

【００１８】また、前記ピン２３は、保守・管理の便宜
上、取り外すことができるように、スクリューヘッド１
４に嵌（かん）入することによって取り付けられるが、
前記ピン２３に回転トルク、樹脂圧力等が加わることに
よって、ピン２３がスクリューヘッド１４から外れる
と、射出工程において樹脂が逆流するのを防止すること
ができなくなるので、キャビティ空間内に充填される樹
脂の量がその分少なくなり、成形品の品質が低下してし
まう。また、外れたピン２３が射出ノズル１３に詰まっ
たり、他の部品を傷つけたりすると、成形品の品質が著
しく低下してしまう。その結果、ピン２３をスクリュー
ヘッド１４に嵌入するに当たり、嵌（はめ）合い精度を
高くする必要があるので、逆流防止装置のコストが高く
なってしまう。

【００１９】本発明は、前記従来の逆流防止装置の問題
点を解決して、耐久性及び成形品の品質を向上させるこ
とができる逆流防止装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の逆
流防止装置においては、スクリュー本体部、シールリン
グ及びスクリューヘッドを備えたスクリューと、前記ス
クリューヘッドの外周に配設され、前端に係止突起が一
体に形成された逆止リングとを有する。

【００２１】そして、前記スクリューヘッドに、前記係
止突起と係止させられて、所定の角度だけ逆止リングの
回動を許容する切欠が形成される。

【００２２】また、前記シールリングに第１の樹脂流路
が形成され、前記逆止リングに第２の樹脂流路が形成さ
れ、前記スクリューが第１、第２の方向に回転させられ
るのに伴い、前記逆止リングがスクリューヘッドに対し
て前記係止突起及び切欠によって許容された角度だけ回
動することにより、前記第１、第２の樹脂流路間が選択
的に連通させられる。

【００２３】

【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。

【００２４】図１は本発明の実施の形態における逆流防
止装置の流路連通状態を示す縦断面図、図３は本発明の
実施の形態における逆流防止装置の流路連通状態を示す
正面図、図４は本発明の実施の形態におけるスクリュー
ヘッドの一部断面図、図５は本発明の実施の形態におけ
る逆止リングの縦断面図、図６は本発明の実施の形態に
おける逆止リングの右側面図、図７は本発明の実施の形
態におけるシールリングの正面図、図８は本発明の実施
の形態におけるシールリングの左側面図、図９は図８の
Ａ−Ａ断面図、図１０は図１のＢ−Ｂ矢示図、図１１は
図１のＣ−Ｃ断面図、図１２は図１のＤ−Ｄ断面図、図
１３は図１のＥ−Ｅ断面図、図１４は本発明の実施の形
態における逆流防止装置の流路遮断状態を示す縦断面
図、図１５は図１４のＦ−Ｆ矢示図、図１６は図１４の
Ｇ−Ｇ断面図である。

【００２５】図において、１１は射出装置の加熱シリン
ダであり、該加熱シリンダ１１は、前端（図１における
左端）に図示されない射出ノズルを有する。前記加熱シ
リンダ１１内には、スクリュー１２が回転自在に、か
つ、進退自在に配設され、該スクリュー１２を図示され
ない駆動手段によって回転させたり、進退させたりする
ことができるようになっている。なお、該駆動手段の駆
動を制御するために、図示されない制御装置が配設され
る。

【００２６】前記スクリュー１２は、前記加熱シリンダ
１１内を後方（図１における右方）に延び、後端（図１
における右端）において前記駆動手段と連結されるとと
もに、前端にスクリューヘッド３０を有する。また、ス
クリュー本体部１８の表面には、螺旋状のフライト１５
が形成され、該フライト１５によって溝１６が形成され
る。

【００２７】前記構成の射出装置において、計量工程時
に、前記駆動手段を駆動してスクリュー１２を第１の方
向としての正方向に回転させながら後退（図１における
右方に移動）させると、図示されないホッパ内のペレッ
ト状の樹脂が、加熱シリンダ１１内に進入して溝１６内
を前進（図１における左方に移動）させられ、図示され
ないヒータによって溶融させられて、スクリューヘッド
３０の前方（図１における左方）に蓄えられる。

【００２８】また、射出工程時に、前記駆動手段を駆動
してスクリュー１２を回転させることなく前進させる
と、前記スクリューヘッド３０の前方に蓄えられた樹脂
は、射出ノズルから射出され、図示されない金型のキャ
ビティ空間に充填される。

【００２９】ところで、射出工程時に、前記スクリュー
ヘッド３０の前方に蓄えられた樹脂が逆流しないよう
に、逆流防止装置が配設される。

【００３０】そのために、前記スクリューヘッド３０
は、前端から後端にかけて、円錐形のヘッド先端部３０
ａ、大径部３０ｂ、小径部３１及び固定部３５を備え、
前記小径部３１は大径部３０ｂより径が小さくされる。
前記小径部３１は、後端部（図１における右端部）に、
前方から後方にかけて外径が大きくなるテーパ部３１ａ
を備え、前記固定部３５は、後端に、スクリューヘッド
３０をスクリュー本体部１８に固定するための螺合部３
５ａを備える。また、前記スクリュー本体部１８の前端
には、環状のシールリング３３が取り付けられる。

【００３１】該シールリング３３は、前端にシール面Ｓ
１を備え、外周の複数箇所（本実施の形態においては円
周方向における６箇所）に、断面がほぼ半円形の形状を
有する第１の溝４３が、軸方向に延在させて等ピッチで
形成される。各第１の溝４３は、第１の樹脂流路を構成
する。なお、シールリング３３の内周面には、シールリ
ング３３をスクリューヘッド３０に対して位置決めする
ためのキー溝３３ｂが形成される。

【００３２】そして、前記小径部３１の外周に環状の逆
止リング３４が回動自在に配設される。該逆止リング３
４は、後端にシール面Ｓ２を、内周に内周面Ｓ３を備
え、内周の複数箇所（本実施の形態においては円周方向
における６箇所）に、断面がほぼ半円形の形状を有し、
後方から前方にかけて浅くされる第２の溝４５が軸方向
に延在させて等ピッチで形成される。各第２の溝４５
は、前記シール面Ｓ２に樹脂入口４６を備えた第２の樹
脂流路を構成する。そして、前記逆止リング３４内にお
ける中央部から前端にかけて、環状の空間４８が形成さ
れ、該空間４８によって第３の樹脂流路が構成される。
また、前記第１、第２の溝４３、４５間はスクリュー１
２の回転に伴って選択的に連通させられる。

【００３３】ところで、前記逆止リング３４の前端に
は、円周方向における２箇所に、前方に突出させて係止
突起４１が一体に形成される。また、前記大径部３０ｂ
の後端部の２箇所に、所定の角度にわたって切欠５５が
形成される。そして、前記係止突起４１は、前記切欠５
５と係止させられ、前記逆止リング３４の回動を所定の
角度θだけ許容し、それ以上の回動を規制する。そのた
めに、前記切欠５５には、円周方向における一方の端部
に第１の規制面Ｓ４が、他方の端部に第２の規制面Ｓ５
が形成される。また、前記切欠５５は樹脂流路としても
機能する。

【００３４】そして、スクリュー１２の回転に伴ってス
クリューヘッド３０と逆止リング３４とが相対的に回動
させられると、前記第１、第２の樹脂流路が選択的に連
通させられる。

【００３５】この場合、計量工程時に、スクリュー１２
を正方向（図１０における矢印方向）に回転させながら
後退させると、スクリューヘッド３０も回転させられ
る。このとき、逆止リング３４は、スクリューヘッド３
０に対して回動自在に配設されるので、スクリュー１２
が前記角度θだけ回転するまで停止していて、図１０に
示されるように、前記切欠５５の第１の規制面Ｓ４に係
止突起４１が当たると、それ以降はスクリュー１２と共
に回転させられる。なお、第１の規制面Ｓ４に係止突起
４１が当たると、逆止リング３４は連通位置に置かれ、
前記第１、第２の樹脂流路が連通させられる。その結
果、溝１６内の樹脂は第１〜第３の樹脂流路を通って前
方に流れ、スクリューヘッド３０の前方に蓄えられる。

【００３６】このようにして、計量工程が完了すると、
スクリュー１２は前記角度θだけ第２の方向としての逆
方向（図１５における矢印方向）に回転させられる。そ
れに伴って、逆止リング３４がスクリューヘッド３０に
対して回動させられ、図１５に示されるように、前記切
欠５５の第２の規制面Ｓ５に係止突起４１が当たり、逆
止リング３４は遮断位置に置かれ、前記第１、第２の樹
脂流路が遮断させられる。

【００３７】続いて、射出工程が開始され、スクリュー
１２を前進させると、前記スクリューヘッド３０の前方
に蓄えられた樹脂は逆流して後方に移動しようとする
が、前記第１、第２の樹脂流路が遮断させられているの
で、スクリューヘッド３０の前方の樹脂が逆流するのを
防止することができる。

【００３８】したがって、射出工程におけるキャビティ
空間への樹脂の充填量にばらつきが生じるのを抑制する
ことができる。

【００３９】このように、第１の溝４３がシールリング
３３の外周に形成され、第２の溝４５が逆止リング３４
の内周に形成されるので、逆止リング３４が遮断位置に
置かれたときに、第１、第２の溝４３、４５間が連通す
ることがない。したがって、スクリューヘッド３０の前
方の樹脂が逆流するのを完全に防止することができる。
そして、逆止リング３４とスクリューヘッド３０の小径
部３１との間に第２、第３の樹脂流路が形成されるの
で、逆止リング３４とスクリューヘッド３０との間で樹
脂が滞留することがない。したがって、樹脂が劣化する
のを防止することができるので、逆止リング３４の動作
を安定させることができる。

【００４０】また、成形サイクルごとにスクリュー１２
が正方向及び逆方向に回転させられるのに伴って、前記
第１、第２の規制面Ｓ４、Ｓ５に係止突起４１が当たる
ので、係止突起４１には、互いに反対方向の回転トルク
が繰り返し加わる。そして、射出工程において、前記係
止突起４１は射出に伴う樹脂圧力を受ける。したがっ
て、前記係止突起４１には、成形サイクルごとに強い応
力場が繰り返し発生する。

【００４１】ところが、前記係止突起４１は逆止リング
３４と一体に形成されるので、逆流防止装置の耐久性を
向上させることができる。そして、係止突起４１が折損
することがないので、射出工程において樹脂が逆流する
のを確実に防止することができる。したがって、キャビ
ティ空間内に充填される樹脂の量を安定させることがで
き、成形品の品質を向上させることができる。

【００４２】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。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、逆流防止装置においては、スクリュー本体部、シ
ールリング及びスクリューヘッドを備えたスクリュー
と、前記スクリューヘッドの外周に配設され、前端に係
止突起が一体に形成された逆止リングとを有する。

【００４４】そして、前記スクリューヘッドに、前記係
止突起と係止させられて、所定の角度だけ逆止リングの
回動を許容する切欠が形成される。

【００４５】また、前記シールリングに第１の樹脂流路
が形成され、前記逆止リングに第２の樹脂流路が形成さ
れ、前記スクリューが第１、第２の方向に回転させられ
るのに伴い、前記逆止リングがスクリューヘッドに対し
て前記係止突起及び切欠によって許容された角度だけ回
動することにより、前記第１、第２の樹脂流路間が選択
的に連通させられる。

【００４６】この場合、成形サイクルごとにスクリュー
が第１、第２の方向に回転させられるのに伴って、前記
切欠の第１、第２の規制面に係止突起が当たるので、係
止突起には、互いに反対方向の回転トルクが繰り返し加
わる。そして、射出工程において、前記係止突起は射出
に伴う樹脂圧力を受ける。したがって、前記係止突起に
は、成形サイクルごとに強い応力場が繰り返し発生す
る。

【００４７】ところが、前記係止突起は逆止リングと一
体に形成されるので、逆流防止装置の耐久性を向上させ
ることができる。そして、係止突起が折損することがな
いので、射出工程において樹脂が逆流するのを確実に防
止することができる。したがって、キャビティ空間内に
充填される樹脂の量を安定させることができ、成形品の
品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における逆流防止装置の流
路連通状態を示す縦断面図である。

【図２】従来の射出装置の要部縦断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における逆流防止装置の流
路連通状態を示す正面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるスクリューヘッド
の一部断面図である。

【図５】本発明の実施の形態における逆止リングの縦断
面図である。

【図６】本発明の実施の形態における逆止リングの右側
面図である。

【図７】本発明の実施の形態におけるシールリングの正
面図である。

【図８】本発明の実施の形態におけるシールリングの左
側面図である。

【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。

【図１０】図１のＢ−Ｂ矢示図である。

【図１１】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図１２】図１のＤ−Ｄ断面図である。

【図１３】図１のＥ−Ｅ断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態における逆流防止装置の
流路遮断状態を示す縦断面図である。

【図１５】図１４のＦ−Ｆ矢示図である。

【図１６】図１４のＧ−Ｇ断面図である。

【符号の説明】

１２スクリュー１８スクリュー本体部３０スクリューヘッド３３シールリング３４逆止リング４１係止突起４３、４５第１、第２の溝５５切欠 θ 角度

───────────────────────────────────────────────────── 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10−665（ＪＰ，Ａ) 実開平６−12025（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）スクリュー本体部、シールリング及
びスクリューヘッドを備えたスクリューと、（ｂ）前記スクリューヘッドの外周に配設され、前端に
係止突起が一体に形成された逆止リングとを有するとと
もに、（ｃ）前記スクリューヘッドに、前記係止突起と係止さ
せられて、所定の角度だけ逆止リングの回動を許容する
切欠が形成され、（ｄ）前記シールリングに第１の樹脂流路が形成され、（ｅ）前記逆止リングに第２の樹脂流路が形成され、（ｆ）前記スクリューが第１、第２の方向に回転させら
れるのに伴い、前記逆止リングがスクリューヘッドに対
して前記係止突起及び切欠によって許容された角度だけ
回動することにより、前記第１、第２の樹脂流路間が選
択的に連通させられることを特徴とする逆流防止装置。