JP3643090B2

JP3643090B2 - 射出成形機の逆流防止装置

Info

Publication number: JP3643090B2
Application number: JP2002144808A
Authority: JP
Inventors: 紳一植木
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2003334849A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の逆流防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、逆流防止装置を備えたインラインスクリュ式の射出成形機としては、図３に示すような構成が一般に知られている。
【０００３】
筒状のシリンダ１０１は、その先端にシリンダヘッド１０２が取り付けられており、シリンダ１０１の内径空間には、スクリュ１０４が移動自在に配置されている。スクリュ１０４の先端に形成されているネジ穴１０７にはスクリュヘッド１０６が螺入されており、このスクリュヘッド１０６は、スクリュ１０４とスクリュヘッド１０６との間に押し金１０５を挟んで固定されている。また、スクリュヘッド１０６と押し金１０５との間には、逆流防止リング１０８が、シリンダ１０１の軸方向に摺動自在に組み込まれている。この逆流防止リング１０８の外周に形成されている溝１１７には、Ｃ型形状のピストンリング１０９が嵌め込まれている。
【０００４】
このようなインラインスクリュ式の射出成形機においては、シリンダ１０１とスクリュ１０４との間の溶融材料通路１０３にある液状の溶融材料１２５をスクリュ１０４の前方に送り込んで射出すべき溶融材料を計量を行う。そして、溶融材料１２５をスクリュ１０４の前方に送り込むため、図３に示す位置にまで前進しているスクリュ１０４を回転させながら図３中右方向へと後退させる。スクリュ１０４の後退により、溶融材料１２５は、押し金１０５と逆流防止リング１０８との間に形成された溶融材料通路１１０、スクリュヘッド１０６と逆流防止リング１０８との間に形成された溶融材料通路１１１、１１２、さらには、シリンダヘッド１０２とスクリュヘッド１０６との間に形成された溶融材料通路１１３を通り、スクリュ１０４の前方に送り込まれることとなる。
【０００５】
スクリュ１０４の前方に溜められることで計量を終えた溶融材料１２５は、次いで、スクリュ１０４が高速で前方に移動することでノズル１２４から射出され、不図示の金型に送り込まれる。この際、逆流防止リング１０８が後方の押し金１０５に押しつけられて溶融材料通路１１０が閉じ、シール面１１４が形成される。これにより、スクリュ１０４の前方に溜められた溶融材料１２５が、溶融材料通路１０３まで逆流するのを防止している。さらに、ピストンリング１０９によって逆流防止リング１０８の外周面とシリンダ１０１の内周面との間から溶融材料通路１０３側への溶融材料１２５の逆流も防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構成においても、実際には逆流が生じる場合があった。すなわち、図３に示すように、逆流防止リング１０８の溝１１７と、ピストンリング１０９との間には隙間１１６があり、この隙間１１６に溶融材料１２５が入り込み、逆流防止リング１０８の外周面とシリンダ１０１の内周面との間を通って溶融材料通路１０３へと流れ込む。また、ピストンリング１０９の構造上、割面を有するＣ型の形状であるため、この割面からも逆流が生じている。
【０００７】
そこで、本発明は、逆流防止リングとシリンダとの摺動面からの溶融材料の逆流をより抑制することができる、射出成形機の逆流防止装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の射出成形機の逆流防止装置は、シリンダ内に、回転可能、かつ前後進可能に配設されたスクリュと、スクリュとスクリュの先端に取り付けられたスクリュヘッドとの間に装着されている、スクリュヘッドの先端側からスクリュ側への溶融材料の逆流を防止する逆流防止リングを有し、溶融材料を射出する射出成形機の逆流防止装置において、
スクリュ側とシリンダヘッド側とを連通させて溶融材料の通路となる、シリンダヘッドの外周に少なくとも１つ形成されている溶融材料通路に案内されて、溶融材料通路内を摺動するツメと、シリンダヘッドのテーパの一部を覆うことでテーパとの間に溶融材料が入る空間を形成し、外側面がシリンダの内周面上を摺動し、溶融材料をシリンダに取り付けられたノズルから押し出す際の圧力を内側面が受けることで膨張する円筒部とが一体的に設けられている逆流防止リングを有する。
【０００９】
上記の通りの本発明の射出成形機の逆流防止装置は、逆流防止リングに一体的に設けられている円筒部が、その内側面で、溶融材料が押し出される際の圧力を、テーパとの間に形成された空間内の溶融材料から受けることで膨張する。これにより、シリンダの内周面上を摺動する円筒部の外側面がシリンダの内周面に押しつけられることとなり、シリンダの内周面と円筒部の外側面との隙間を封止することができる。
【００１０】
また、本発明の射出成形機の逆流防止装置は、ツメの側面が、スクリュの軸線に対して斜めに交差する方向に形成されている溶融材料通路の側面に接触しながら移動するように設けられているものであってもよい。このような構成とすることで、逆流防止リングが移動する際に、逆流防止リングのツメの側面と溶融材料通路の側面との間で摺動抵抗が作用し、逆流防止リングがスクリュに当接する際の移動衝撃を減少させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（ａ）に、本発明の一実施形態である、逆流防止装置を備えたインラインスクリュ式の射出成形機の一部拡大側断面図を、また、図１（ｂ）に、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図をそれぞれ示す。
【００１３】
筒状のシリンダ１は、その先端にシリンダヘッド２が取り付けられており、シリンダ１の内径空間には、スクリュ４が移動自在に配置されている。スクリュ４の先端に形成されているネジ穴７にはスクリュヘッド２６が螺入されている。このスクリュヘッド２６の外周には、シリンダ１の軸線に対して角度αで交差する方向に溝形状の溶融材料通路１８が４箇所形成されている。逆流防止リング２０は、スクリュヘッド２６の溶融材料通路１８に嵌り合うツメ２２を有しており、溶融材料通路１８に沿って摺動可能に設けられている。すなわち、溶融材料通路１８は、スクリュ４側とシリンダヘッド２側とを連通させる、溶融材料２５の通路であるとともに、ツメ２２のガイドとしても機能するものである。また、逆流防止リング２０には、スクリュヘッド２６のテーパ１７の一部を覆うことでテーパ１７との間に溶融材料が入る空間２１を形成し、外側面２０ｃがシリンダ１の内周面１ａ上を摺動し、溶融材料２５をシリンダ１に取り付けられたノズル２４から押し出す際の圧力を内側面２０ｄが受けることで膨張する円筒部２０ａが一体的に設けられている。
【００１４】
次に、本実施形態の射出成形機における、溶融材料の計量時および射出時の逆流防止リング２０の動作について、図１および図２を用いて説明する。
【００１５】
まず、溶融材料２５を計量するため、シリンダ１とスクリュ４との間の溶融材料通路３にある液状の溶融材料２５がスクリュ４の前方に送り込まれる。すなわち、スクリュ４が回転しながら図１中右方向へと後退することで、溶融材料通路３にある液状の溶融材料２５がスクリュ４の前方に送り込まれる。逆流防止リング２０は、スクリュ４の後退によりツメ２２が溶融材料通路１８に案内されて回転しながらノズル２４側へと移動する。逆流防止リング２０のノズル２４側への移動により逆流防止リング２０の後端面２０ｂと、スクリュ４の先端面４ａとの間に溶融材料通路１９が形成される。そして、溶融材料通路３にある溶融材料２５は、スクリュ４が後退するにつれ、溶融材料通路１９、１８を通って、スクリュ４の前方に送り込まれ、計量がなされることとなる。
【００１６】
次に、スクリュ４の前方に溜められることで計量を終えた溶融材料２５は、スクリュ４が高速で前方（図１中左方向）に移動することでノズル２４から射出され、不図示の金型に送り込まれる。この際、逆流防止リング２０は、ツメ２２が溶融材料通路１８に案内されることで、この溶融材料通路１８に沿いながら、すなわち、ツメ２２が溶融材料通路１８の側面１８ａと接触しながら、逆流防止リング２０の後端面２０ｂがスクリュ４の先端面４ａに当接するまで、スクリュ４側へと後退する。そして、逆流防止リング２０の後端面２０ｂがスクリュ４の先端面４ａに当接することで、溶融材料通路１９が閉じ、シール面２３が形成されることとなり、溶融材料２５が溶融材料通路３側へと逆流するのが防止される。また、上述したように、溶融材料通路１８はシリンダ１の軸線に対して角度αで交差する方向に形成されているため、ツメ２２の側面２２ａが溶融材料通路１８の側面１８ａと接触しながら後退するので、摺動抵抗が作用して逆流防止リング２０の移動衝撃が減少される。
【００１７】
また、逆流防止リング２０の後端面２０ｂがスクリュ４の先端面４ａに押し当てられた状態で、スクリュ４が溶融材料２５を押し出すために前進すると、この押し出し圧力が、スクリュヘッド２６のテーパ１７と逆流防止リング２０の円筒部２０ａとの間の空間２１に充填されている溶融材料２５に伝わり、逆流防止リング２０の円筒部２０ａを内側から周方向に押し広げるように作用する。これにより、円筒部２０ａの外側面２０ｃがシリンダ１の内周面１ａに押しつけられることとなり、その隙間が減少する。よって、円筒部２０ａの外側面２０ｃとシリンダ１の内周面１ａとの隙間からの溶融材料２５の逆流を低減させることができる。
【００１８】
以上のように、本実施形態の逆流防止装置は、逆流防止リングの外周面とシリンダの内周面との隙間からの逆流防止を、ピストンリングによらずに、逆流防止リング２０に一体的に設けられ、スクリュ４が前方へと移動する時に発生する射出圧力を利用して膨張する円筒部２０ａでシーリングすることにより行う。このため、割面を有するピストンリングを用いることで生じていた、割面からの逆流、あるいは、ピストンリングと逆流防止リングとの間からの逆流といったことが起こり得ない。また、本実施形態の逆流防止装置は、ピストンリングが不要であるため、部品点数も少なくて済み、よって、メンテナンスの間隔が延びるため、生産性が向上するとともに、ランニングコストも削減することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、逆流防止リングに一体的に設けられている円筒部が、溶融材料を押し出す際の圧力を、テーパとの間に形成された空間内の溶融材料から受けて膨張し、円筒部の外側面がシリンダの内周面に押しつけられることでシリンダの内周面と円筒部の外側面との隙間を封止することができる。これにより、逆流防止リングとシリンダとの摺動面からの溶融材料の逆流をより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である、逆流防止装置を備えた射出成形機のシリンダヘッド近傍の一部拡大側断面図、およびＢ−Ｂ線での断面図である。
【図２】図１に示した射出成形機における、溶融材料を射出する際の逆流防止装置の動作を説明する図である。
【図３】従来の、ピストンリングを有する構成の逆流防止装置を備えた射出成形機の一例の、シリンダヘッド近傍の一部拡大側断面図である。
【図４】図３に示した従来の射出成形機における、溶融材料を射出する際の逆流防止装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１シリンダ
１ａ内周面
２シリンダヘッド
３、１８、１９溶融材料通路
４スクリュ
４ａ先端面
７ネジ穴
１７テーパ
１８ａ、２２ａ側面
２０逆流防止リング
２０ａ円筒部
２０ｂ後端面
２０ｃ外側面
２０ｄ内側面
２１空間
２２ツメ
２３シール面
２４ノズル
２５溶融材料
２６スクリュヘッド

Claims

シリンダ内に、回転可能、かつ前後進可能に配設されたスクリュと、前記スクリュと前記スクリュの先端に取り付けられたスクリュヘッドとの間に装着されている、前記スクリュヘッドの先端側から前記スクリュ側への溶融材料の逆流を防止する逆流防止リングを有し、溶融材料を射出する射出成形機の逆流防止装置において、
スクリュ（４）側とシリンダヘッド（２）側とを連通させて溶融材料（２５）の通路となる、前記スクリュヘッド（２６）の外周に少なくとも１つ形成されている溶融材料通路（１８）に案内されて、前記溶融材料通路（１８）内を摺動するツメ（２２）と、前記スクリュヘッド（２６）のテーパ（１７）の一部を覆うことで前記テーパ（１７）との間に溶融材料が入る空間（２１）を形成し、外側面（２０ｃ）が前記シリンダ（１）の内周面（１ａ）上を摺動し、溶融材料を前記シリンダ（１）に取り付けられたノズル（２４）から押し出す際の圧力を内側面（２０ｄ）が受けることで膨張する円筒部（２０ａ）とが一体的に設けられている逆流防止リング（２０）を有することを特徴とする射出成形機の逆流防止装置。
前記ツメ（２２）の側面（２２ａ）が、前記スクリュ（４）の軸線に対して交差する方向に形成されている前記溶融材料通路（１８）の側面（１８ａ）に接触しながら移動するように設けられている、請求項１に記載の射出成形機の逆流防止装置。