JPH0443015A - 射出成形機のスクリュヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機において、樹脂を射出するための
スクリュヘッドに関するものである。

（従来の技術） 従来、加熱シリンダ内で加熱され、流動化された成形材
料を高圧により金型内に射出し、その中で冷却固化又は
硬化させ、次いで金型を開いて成形品を取り出す射出成
形機には、プランジャを前後進させて射出成形するプラ
ンジャ型のものと、スクリュを前後進させて射出成形す
るスクリュ型のもの等があるが、プランジャ型のものは
、スクリュ型のものに比べて材料の可塑化能力の点で劣
り、また射出圧力の損失も大きいなどの理由で、一般に
はスクリュ型のものが使用されている。

第４図により上記従来の射出成形機のスクリュヘッドに
ついて説明する。

第４図は従来の射出成形機のスクリュヘッドの要部断面
図である。

図において、射出成形機の加熱シリンダ１の内部にスク
リュ２が回転自在かつ前後進自在に支持されている。

ここでスクリュ２は、射出成形ショットを終了した状態
にあるが、次のショットに先駆けて、樹脂を溶融して可
塑化しヘッドの先端に蓄える作業、すなわち計量が行わ
れる。該計量においては、スクリュ２が図示しない駆動
系に駆動されて後退し、この時、材料供給口から落下供
給された樹脂が、上記スクリュ２の回転により溝３の中
を前方に移動しつつ加熱シリンダ１内で溶融可塑化され
、スクリュ２の前方に蓄えられる。溶融可塑化に伴い発
生する加熱シリンダ１内の樹脂の圧力は、スクリュ２に
対する反力となり、該反力でスクリュ２が後退するよう
になっている。

こうして、スクリュ２の前方に蓄えられた樹脂は、続い
て該スクリュ２を上記駆動系によって前方に押し出すこ
とによりノズル４から金型の中に射出される。

ここで、上記樹脂は、金型内に射出される際に加えられ
る射出力の反力によって、その一部が上記スクリュ２の
溝３を伝わって後方に逆流する。

これを防止するため、逆止リング６がスクリュ２の前方
に配設されている。そして、該逆止リング６がスクリュ
２から抜けないように、スクリュ２の本体部分８とスク
リュヘッド９を別体で形成し、両者をネジ化めするよう
にしている。そして、スクリュヘッド９の外径を上記逆
止リング６の内径より太き（して、逆止リング６が抜け
ないようにしている。

上記逆止リング６は、スクリュヘッド９との間に樹脂の
流路１０を形成しており、スクリュ２が後退する計量工
程においては、該流路１０を介して樹脂がスクリュ２の
前方に送られる。一方、スクリュ２が前進する射出工程
においては、上記逆止リング６がスクリュ端面に配設さ
れるシールリング１１に当接することによって上記流路
１０が閉鎖され、樹脂の逆流が防止される。

第５図は計量工程の終了時の状態図である。

図に示すにように、上記逆止リング６が前方に移動して
スクリュヘッド９の大径部に当接している。

（発明が解決しようとするＢＩＢ） しかしながら、上記従来の射出成形機のスクリュヘッド
においては、計量が終了して射出工程に入った時に発生
するパンタフローの量が大きく成形品の品質を低下させ
てしまう。

すなわち、スクリュ２が所定距離前進する間は上記逆止
リング６が相対的に後退してその前後の圧力のバランス
がとれ、この間該逆止リング６を後退させるための力は
必要とされない、その反面逆止リング６が後退してシー
ルリング１１に当接するまで、波路１０内の樹脂が第５
図の矢印のように溝３内にバンクフローしてしまう。

第６図は従来の射出成形機のスクリュヘッドにおける差
圧発生状態図、第７図は従来の射出成形機のスクリュヘ
ッドにおける射出工程開始後の差圧状態図である。

第６図に示すように、逆止リング６がシールリング１１
に当接するまでの間に、波路１０内の樹脂圧Ｐ０と溝３
内の樹脂圧Ｐ１の差圧Δｐが発生するが、該差圧ΔＰの
発生に寄与する面積はハンチングで示すように常に一定
である。

したがって、射出工程開始後の差圧Δｐは、第７図に示
すように立ち上がりが遅（、所定の差圧になるまでに時
間１．を要する。

そして、時間ｔ、が経過する間、バックフローが継続す
ることになる。そして、該バックフロー量が射出のショ
ットごとに異なると、射出工程終了後にスクリュ２の前
方に残る樹脂の量、すなわちクツション量がばらつき、
圧力伝達性も悪くなってしまう。

本発明は、以上述べたような問題点を解決して、計量工
程が終了し射出工程が開始された時に、逆止リングとシ
ールリング間をバックフローする樹脂の量を低減するこ
とによって成形品の品質を向上することができる射出成
形機のスクリュヘッドを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために本発明は、加熱シリンダと、該加熱シリンダ
内に回転自在かつ前後進自在に配設されるスクリュと、
該スクリュの先端にあって成形材料の逆流を防止するた
めの逆止リングと、該逆止リングと当接して両者間をシ
ールするシールリングを有する射出成形機のスクリュヘ
ッドにおいて、スクリュへラドは、逆止リングが抜ける
のを防止するための大径部と、逆止リングとの間に樹脂
を流す流路を形成する小径部と、逆止リングの内面と摺
動する中径部を有している。

そして、上記小径部及び中径部に、上記流路からスクリ
ュの溝方向に連通ずる貫通流路が形成され、上記中径部
に、上記貫通流路の開口となる孔が形成され、線孔は、
逆止リングの前進限において、上記孔と上記逆止リング
の内面によって絞りを形成する位置に設けられる。

（作用） 本発明によれば、加熱シリンダと、該加熱シリンダ内に
回転自在かつ前後進自在に配設されるスクリュと、該ス
クリュの先端にあって成形材料の逆流を防止するための
逆止リングと、該逆止リングと当接して両者間をシール
するシールリングを有する射出成形機のスクリュヘッド
において、スクリュヘッドは、逆止リングが抜けるのを
防止するための大径部と、逆止リングとの間に樹脂を流
す流路を形成する小径部と、逆止リングの内面と摺動す
る中径部を有し、上記小径部及び中径部に、上記流路か
らスクリュの溝方向に連通ずる貫通流路が形成され、上
記中径部に、上記貫通流路の開口となる孔が形成され、
線孔は、逆止リングの前進限において、上記孔と上記逆
止リングの内面によって絞りを形成する位置に設けられ
るので、計量が終了して射出が開始する際に、上記絞り
の作用によって逆上リングが後方に押される。

したがって、絞りの効果が増大することになり、逆止リ
ングがシールリングに当接するまでの時間が短くなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について第１図に基づき詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す射出成形機のスクリュヘ
ッドの要部断面図である。

図において、射出成形機の加熱シリンダｌの内部にスク
リュ２が回転自在かつ前後進自在に支持されている。

射出成形シタットを終了した後、樹脂を溶融し、可塑化
しヘッドの先方に蓄える計量工程においては、スクリュ
２が図示しない駆動系に駆動されて後退し、この時、材
料供給口から落下供給された樹脂が、上記スクリュ２の
回転により溝３の中を前方に移動する。

そして、該樹脂は加熱シリンダ１内で溶融可塑化され、
スクリュ２の前方に蓄えられる。溶融可塑化に伴い発生
する加熱シリンダ１内の樹脂の圧力は、スクリュ２に対
する反力となり、該反力でスクリュ２が後退するように
なっている。

こうして、スクリュ２の前方部に蓄えられた樹脂は、続
いて該スクリュ２を上記駆動系によって前方に押し出す
ことによりノズルから金型の中に射出される。

この時、上記樹脂は、金型内に射出される際に加えられ
る射出力の反力によって、その一部が上記スクリュ２の
溝３を伝わって後方に逆流するが、これを防止するため
の、逆止リング６がスクリュ２の前端に配設されている
。そして、該逆上リング６がスクリュ２から抜けないよ
うに、スクリュ２の本体部分すなわちスクリュ本体８と
スクリュヘッド２１を別体で形成し、該スクリュヘッド
２１の外径を上記逆止リング６の内径より大きくして、
逆止リング６が抜けないようにしている。

上記逆止リング６は、スクリュヘッド２１との間に樹脂
の流路ｌＯを形成しており、スクリュ２が後退する計量
工程においては、該流路１０を介して樹脂がスクリュ２
の前方に送られる。一方、スクリュ２が前進する射出工
程においては、上記逆止リング６がスクリュ端面に配設
されるシールリング１１に当接することによって上記流
路１０が閉鎖され、樹脂の逆流が防止される。

ここで、上記スクリュヘッド２１は、逆止リング６が抜
けるのを防止するために形成された大径部２１ａ、該大
径部２１ａに隣接して流路１０を形成する小径部２１ｂ
及び逆止リング６と摺動する中径部２１ｃからなり、小
径部２１ｂは接合面Ｓにおいて摩擦接合されている。

ここで、上記逆止リング６の内径とスクリュヘッド２１
の中径部２１ｃの外径間に形成される隙間δは、逆止リ
ング６の外径と加熱シリンダ１の内径間に形成される隙
間と同一にしてあり、しかも極力小さく設定しである。

また、上記スクリュへラド２１の小径部２１ｂと中径部
２１ｃとが貫通流路２３によって連通され、流路１０内
の樹脂を溝３方向に流すことができるようになっている
。該貫通流路２３を形成するための穴加工は上記摩擦接
合を行う前に行われる。

上記貫通流路２３と連通して中径部２１ｃに形成された
孔２５は、逆止リング６の内面に対向するように配設さ
れるが、上記逆止リング６の後方側内面にはテーパ２６
面が形成されていて、上記逆止リング６の前進限時にお
いて上記孔２５と逆止リング６がΔＸだけオーバラップ
する。上記テーパ面２６は、計量時における樹脂が通過
する断面積を確保するために形成される。

上記構成の射出成形機のスクリュヘッドにおいて、計量
工程が終了した状態において逆止リング６は第１図に示
すように前進限位置にある。この時、スクリュヘッド２
１の孔２５と逆止リング６の内面がΔＸだけオーバラッ
プする。

計量工程が終了すると、スクリュ２が前方に移動し始め
るが、この時孔２５の部分でΔＸだけ絞られているので
、流路１０内の樹脂圧Ｐ、と溝３内の樹脂圧Ｐ、の差圧
ΔＰが発生する。

第２図は孔の絞り状態図である。

図に示すように、孔２５に対向して逆止リング６が矢印
方向に移動すると、ハンチングで示す絞り量が次第に増
大する。

その場合、絞りの前後の樹脂圧間の差圧Δｐは絞り量と
共に増大し、この差圧Δｐによって発生する力によって
逆止リング６がシールリング１１方向に押されるため、
逆止リング６がシールリング１１に当接するまでの時間
が短（なる。

第３図は本発明の射出成形機のスクリュへラドにおける
射出工程開始後の差圧状態図である。

図に示すように、差圧Δｐは急速に立ち上がり、時間ｔ
、においで所定の差圧になる。

また、逆止リング６の前進限位置における孔２５と逆止
リング６の内面間のオーバラップ量ΔＸを変化させるこ
とにより、逆止リング６がシールリング１１に当接する
タイミングをコントロールすることができる。

なお、本発明は上記実施例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の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、加熱シリ
ンダと、該加熱シリンダ内に回転自在かつ前後進自在に
配設されるスクリュと、該スクリュの先端にあって成形
材料の逆流を防止するための逆止リングと、該逆止リン
グと当接して両者間をシールするシールリングを有する
射出成形機のスクリュヘッドにおいて、スクリュヘッド
は、逆止リングが抜けるのを防止するための大径部と、
逆止リングとの間に樹脂を流す流路を形成する小径部と
、逆止リングの内面と摺動する中径部を有し、上記小径
部及び中径部に、上記流路からスクリュの溝方向に連通
する貫通流路が形成され、上記中径部に、上記貫通流路
の開口となる孔が形成され、線孔は、逆止リングの前進
限において、上記孔と上記逆止リングの内面によって絞
りを形成する位置に設けられるので、計量が終了して射
出が開始する際に、上記絞りの作用によって逆止リング
が後方に押される。

したがって、絞りの効果が増大することになり、逆止リ
ングがシールリングに当接するまでの時間が短くなり、
射出工程の開始時のバフタフロー量を低減することがで
きる。その結果、射出終了時のスクリュの前進限位置の
ばらつきが少なくなり、成形品の品質を向上させること
ができる。

また、スクリュヘッドに対する逆止リングの前進限位置
における孔と逆止リングの内面間のオーバラップ量を変
化させることにより、逆止リングがシールリングに当接
するタイミングをコントロールすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す射出成形機のスクリュヘ
ッドの要部断面図、第２図は孔の絞り状態図、第３図は
本発明の射出成形機のスクリュへラドにおける射出工程
開始後の差圧状態図、第４図は従来の射出成形機のスク
リュヘッドの要部断面図、第５図は計量工程の終了時の
状態図、第６図は従来の射出成形機のスクリュヘッドに
おける差圧発生状態図、第７図は従来の射出成形機のス
クリュヘッドにおける射出工程開始後の差圧状態図であ
る。 １・・・加熱シリンダ、２・・・スクリュ、６・・・逆
流防止リング、９．２１・・・スクリュヘッド、１０・
・・流路、１１・・・シールリング、２１ａ・・・大径
部、２１ｂ・・・小径部、２１ｃ・・・中径部、２５・
・・孔。 第 図 第 図 −ノ町１汐井肛 第 図 第 図 身も式プ゛÷の時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱シリンダと、該加熱シリンダ内に回転自在かつ前後
   進自在に配設されるスクリュと、該スクリュの先端にあ
   って成形材料の逆流を防止するための逆止リングと、該
   逆止リングと当接して両者間をシールするシールリング
   を有する射出成形機のスクリュヘッドにおいて、 （ａ）スクリュヘッドは、逆止リングの抜けを防止する
   ための大径部と、逆止リングとの間に樹脂を流す流路を
   形成する小径部と、逆止リングの内面と摺動する中径部
   を有し、 （ｂ）上記小径部及び中径部に、上記流路からスクリュ
   の溝方向に連通する貫通流路が形成され、（ｃ）上記中
   径部に、上記貫通流路の開口となる孔が形成され、 （ｄ）該孔は、逆止リングの前進限において、上記孔と
   上記逆止リングの内面によって絞りを形成する位置に設
   けられることを特徴とする射出成形機のスクリュヘッド
   。