JPH06190879A - 射出成形機の逆流防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出スクリュの計量作動時における磨耗、カ
ジリが防止され、かつ射出スクリュの射出作動時におい
てシール応答性を高めて樹脂の逆流を確実に防止する射
出成形機の逆流防止装置を提供することを目的とする。 【構成】 前端にスクリュヘッド３を位置させて後端側
の射出スクリュ２とを連結している小径軸４に、逆流防
止リング１０が前後に移動自在に嵌挿されている。逆流
防止リング１０は、前端面１１ｂがスクリュヘッド３と
摺動自在に接する第１逆流防止リング１１と、第１逆流
防止リング１１と摺動自在に接する前端面１２ｃを持
ち、かつ射出スクリュ２の前端面２ａに当接する第２逆
流防止リング１２とに分割して設られている。また、ス
クリュヘッド３と第１逆流防止リング１１との接触部Ｂ
は接触面積を大きくして形成され、第１逆流防止リング
１１と第２逆流防止リング１２との接触部Ｃは接触面積
を小さくして形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インラインスクリュ式
射出成形機において、射出スクリュの射出作動時に溶融
樹脂が後方に逆流するのを防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の逆流防止装置として、従
来、図７に示すものが知られている。すなわち、この逆
流防止装置は、加熱筒１内に周方向に回転自在に、かつ
軸方向に移動自在に挿入された射出スクリュ２の前端
（図７で左端）に、外周面に複数の流通溝３ａが形成さ
れたスクリュヘッド３を円形の小径軸４を介して取り付
け、上記加熱筒１内の小径軸４の部分に、円筒状の逆流
防止リング（弁）５を前後に移動自在に嵌挿した構造と
されている。

【０００３】この逆流防止装置においては、射出スクリ
ュ２が図７で左方に前進してノズル６から溶融樹脂を射
出する際（以下、射出作動時と略称する。）に、逆流防
止リング５が相対的に後方（右方）に移動し、その後端
面５ａを射出スクリュ２の前端面２ａに当接させて溶融
樹脂の後方への逆流を防ぐ。

【０００４】また、射出スクリュ２が回転して樹脂を可
塑化しながらスクリュヘッド３の前方に計量する際（以
下、計量作動時と略称する。）に、逆流防止リング５
は、射出スクリュ２から離れて相対的に左方に移動し、
その前端面５ｂがスクリュヘッド３の後端面３ｂに当接
することにより、樹脂の前方への流れを自由にする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、射出スクリ
ュ２の計量作動時において、スクリュヘッド３と逆流防
止リング５との接触部Ａは（後端面３ｂと前端面５ｂと
の接触部分）は、スクリュヘッド３が回転することによ
り摺動する。そのため、接触部Ａの接触面積が小さい場
合には接触面圧が高くなり、接触部Ａの摩耗や加熱筒１
内面にカジリが発生するおそれがある。

【０００６】そこで、接触部Ａの接触面積を充分に増大
させて摩耗やカジリを防止する逆流防止リングがすでに
開発されている。

【０００７】しかしながら、接触部Ａの接触面積をあま
り増大させてしまうと、射出スクリュ２の射出作動時に
おいて、スクリュヘッド３からすぐに逆流防止リング５
が離間せず、樹脂の逆流防止動作が遅くなる（シール応
答性が悪くなる）。この逆流防止リング５のシール応答
性が悪化すると、成形品にショート、バリ、重量や寸法
のばらつき等が発生して悪影響を及ぼしてしまう。この
ように、従来の逆流防止リング５は、計量作動時におけ
る摩耗、カジリの防止と、射出作動時における樹脂逆流
防止のシール応答性の向上を同時に解決することができ
なかった。

【０００８】本発明は、射出スクリュの計量作動時にお
ける摩耗、カジリが防止され、かつ射出スクリュの射出
作動時においてシール応答性を高めて樹脂の逆流を確実
に防止す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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１記載の射出成形機の逆流防止装
置は、前端にスクリュヘッドを円形の小径軸を介して取
り付けた射出スクリュが、加熱筒内に周方向に回転自在
に、かつ軸方向に移動自在に挿入され、加熱筒内の前記
小径軸の部分に、射出スクリュの射出作動時に射出スク
リュに当接して溶融樹脂の後方への逆流を防止し、また
射出スクリュの計量作動時にスクリュヘッド側に相対的
に移動してスクリュヘッド前方への樹脂の流れを自由に
する円筒状の逆流防止リングが前後に移動自在に嵌挿さ
れた射出成形機の逆流防止装置において、逆流防止リン
グは、前端面がスクリュヘッドの後端面と摺動自在に接
する第１逆流防止リングと、該第１逆流防止リングの後
端面と摺動自在に接する前端面を持ち、かつ後端面が射
出スクリュの前端面に当接する第２逆流防止リングとに
分割して設られ、スクリュヘッドと前記第１逆流防止リ
ングとの接触部は、接触面積を前記接触面積より大きく
して形成され、第１逆流防止リングと第２逆流防止リン
グとの接触部は、その接触面積を小さくして形成されて
いる構成とした。

【００１０】また、請求項２記載の射出成形機の逆流防
止装置は、請求項１記載の装置において、第１逆流防止
リングの後端面と前端面が摺動自在に接している第２逆
流防止リングに代えて、第１逆流防止リングの後端面と
の係合により第１逆流防止リングと一体的に回転し、軸
方向に第１逆流防止リングとの相対移動を許容する第２
逆流防止リングが備えられているとともに、第１逆流防
止リングと前記第２逆流防止リングとの係合部の接触面
積が、スクリュヘッドと第１逆流防止リングとの接触面
積より小さくして形成されている構成とした。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１記載の射出成形機の逆流防止
装置によれば、射出スクリュの計量作動時に、スクリュ
ヘッドの回転とともに第１逆流防止リングも回転する
が、高粘度の樹脂中にある第１逆流防止リングは、樹脂
の粘性抵抗によりスクリュヘッドより低速で回転する。
そして、第１逆流防止リングとスクリュヘッドとの接触
部は摺動するが、その接触部の接触面積が大きく形成さ
れているので、接触面圧が低くなり、接触部の摩耗や加
熱筒内面のカジリが防止される。

【００１２】また、第１逆流防止リングと第２逆流防止
リングとの接触部は、その接触面積が前記接触面積より
小さく設計されているが、前述したように第１逆流防止
リングが低速度で回転するので、第１逆流防止リングと
第２逆流防止リングとの相対的回転は生じないか、さほ
ど大きくならず、それらの間の接触面は摩耗のおそれが
ほとんどない。

【００１３】一方、射出スクリュの射出作動時には、第
１逆流防止リングと第２逆流防止リングとの接触部の接
触面積が、スクリュヘッドと第１逆流防止リングとの接
触部の接触面積より小さいので、第２逆流防止リングは
第１逆流防止リングから即座に離れて射出スクリュの前
端面に当接して樹脂の逆流を確実に防止する。すなわ
ち、シール応答性が極めて高い構造となる。

【００１４】また、請求項２記載の射出成形機の逆流防
止装置によれば、射出スクリュの計量作動時において、
第１逆流防止リングに第２逆流防止リングが当接する際
に互いのリングが一体的に回転するように係合部により
係合するので、第１逆流防止リングと第２逆流防止リン
グは摺動せず、摩耗のおそれが全くない。

【００１５】そして、射出作動時においても、第１逆流
防止リングと第２逆流防止リングとの係合部は接触面積
が、スクリュヘッドと第１逆流防止リングとの接触部の
接触面積より小さく形成されており、第２逆流防止リン
グは即座に離間するので、シール応答性が高められて樹
脂の逆流が防止される。

【００１６】

【実施例】図１から図４は本発明の第１の実施例を示
す。なお、基本的な構造及び作用は、前述の図７の従来
の逆流防止装置と同一であるので、対応する部分に同一
の符号を付してその詳しい説明は省略する。

【００１７】本実施例の小径軸４に移動自在に嵌挿され
ている逆流防止リング１０は、図１及び図２に示すよう
に、スクリュヘッド３側に設けられた第１逆流防止リン
グ１１（以下、第１リング１１と略称する。）と、射出
スクリュ２側に設けられた第２逆流防止リング１２（以
下、第２リング１２と略称する。）とで構成されてい
る。なお、図中符号２ｂ、３ｃは、射出スクリュ２の前
端面２ａ及びスクリュヘッド３の後端面３ｂに埋設され
た耐摩耗性のスペーサであり、これらスペーサ２ｂ、３
ｃにより逆流防止リング１０との摺動による摩耗が低減
されるようになっている。

【００１８】第１リング１１は、加熱筒１の内径より僅
かに小さな外周径を有し、小径軸４より大径の軸孔１１
ａが形成された円筒状の部材である。この第１リング１
１の前端面１１ｂ及び後端面１１ｃは平滑面とされてお
り、その前端面１１ｂは、スクリュヘッド３の軸線に対
して垂直に形成された後端面３ｂと摺動自在に接する。
そして、第１リング１１の前端面１１ｂとスクリュヘッ
ド３の後端面３ｂとの接触部Ｂは、図１に示すように、
充分に接触面積が大きくなるように設計されている。

【００１９】また、射出スクリュ２側に設けられた第２
リング１２は、第１リング１１と同一外周径を有する円
筒状の部材であって、射出スクリュ２側に小径軸４より
大径の軸孔１２ａが、また、この軸孔１２ａに連通して
スクリュヘッド３側に該軸孔１２ａより大径の孔１２ｂ
が同軸に形成されている。そして、第２リング１２の前
端面１２ｃは面積の小さな環状の面として形成され、第
１リング１１の後端面１１ｃと摺動自在に接する。これ
により、第１リング１１と第２リング１２との接触部Ｃ
は、図１に示すように、第１リング１１の外周部におい
て環状に小面積で接触する部分となり、接触部Ｂと比較
しても充分に小さい接触面積とされている。そして、第
２リング１２の後端面１２ｄが射出スクリュ２の前端面
２ａに当接することにより、樹脂の後方への逆流が防止
されるようになっている。

【００２０】上記の構成とされた本実施例の逆流防止装
置は、射出スクリュ２の計量作動時に、図１に示すよう
に小径軸４に沿って第１、第２リング１１、１２が前方
に移動して射出スクリュ２から離れる。そして、スクリ
ュヘッド３の後端面３ｂに第１リング１１の前端面１１
ｂが接し、第１リング１１の後端面１１ｃに第２リング
１２の前端面１２ｃが接した状態となる。そして、スク
リュヘッド３の回転とともに第１リング１１、第２リン
グ１２も回転しながら可塑化された樹脂は第２リング１
２、第１リング１１の軸孔１２ａ、１２ｂ、１１ａを通
過し、流通溝３ａを通ってスクリュヘッド３の前方に流
れて計量される。

【００２１】上記において、射出スクリュ２の計量作動
時には、スクリュヘッド３の回転とともに第１リング１
１も回転するが、高粘度の樹脂中にある第１リング１１
は、樹脂の粘性抵抗によりスクリュヘッド３より低速で
回転する。そして、第１リング１１とスクリュヘッド３
との接触部Ｂは摺動するが、接触部Ｂの接触面積が充分
に大きく設計されているので接触面圧が低くなり、接触
部Ｂの摩耗や加熱筒１内面のカジリが防止される。ま
た、前述したように第１リング１１が低速度で回転する
ので、第１リング１２は第１リング１１に連れ回りを
し、第１リング１１との相対回転があっても大きなもの
とならず、第１リング１１と第２リング１２との接触部
Ｃが接触面積が小さく設計されていても、前記接触部Ｃ
における摩耗のおそれはほとんどない。

【００２２】また、射出スクリュ２の射出作動時には、
図３に示すように、第２リング１２が小径軸４に沿って
後方に移動し、その後、端面１２ｄが射出スクリュ２の
前端面２ａに当接して樹脂の逆流が防止される。なお、
第２のリング１２が移動した後に、図４に示すように、
第１リング１１が後方に移動して第２リング１２の前端
面１２ｃに当接していく。

【００２３】また、射出スクリュ２の射出作動時には、
第１リング１１と第２リング１２との接触部Ｃの接触面
積がスクリュヘッド３と第１リング１１との接触部Ｂの
接触面積より小さいので、接触部Ｂにおけるスクリュヘ
ッド３と第１リング１１との付着力より、接触部Ｃにお
ける第１リング１１と第２リング１２との付着力が小さ
くなり、第１リング１１がスクリュヘッド３より離れる
より先に第２リング１２は第１リング１１から即座に離
れて射出スクリュ２の前端面２ａに当接して樹脂の逆流
を確実に防止する。すなわち、シール応答性が極めて高
い構造となる。なお、第２リング１２から遅れて、スク
リュヘッド３と当接している第１のリング１１も第２リ
ング１２側へ移動していく。

【００２４】従って、本実施例の逆流防止リング１０
は、スクリュヘッド３との接触部Ｂが接触面積が大きく
なるように形成された第１リング１１と、第１リング１
１との接触部Ｃが接触面積が小さくなるように形成され
た第２リング１２とで構成されているので、射出スクリ
ュ１の計量作動時において摩耗、カジリを防止すること
ができ、かつ射出スクリュ２の射出作動時においてシー
ル応答性を高めて樹脂の逆流を確実に防止する逆流防止
装置を提供することができる。

【００２５】次に、図５及び図６は、本発明の第２の実
施例である。この実施例において、図１から図４に示し
たものと同一構成部分には、同一符号を付してその説明
を省略する。

【００２６】本実施例の逆流防止リング１５が第１の実
施例と異なる点は、第１リング１１の後端面１１ｃと第
２リング１２の前端面１２ｃとに、互いのリングが小径
軸４の軸線方向のみに相対移動可能となる凹凸状の係合
部１６が形成されていることである。すなわち、第１リ
ング１１の後端面１１ｃ側の外周面には、所定周方向に
間隔をあけて複数の凹部１６ａが形成されている。そし
て、第２リング１２の前端面１２ｃ側の外周部には、各
凹部１６ａ内に入り込む凸部１６ｂが複数形成されてい
る。また、これら凹部１６ａと凸部１６ｂとの接触面積
は、前記接触部Ｂの接触面積より小さくなるように設計
されている。なお、図５に示すように、凹部１６ａと凸
部１６ｂの軸方向の長さＬ1は、逆流防止リング１５の
移動範囲Ｌ2より大きく設定されている。

【００２７】上記構造とされた逆流防止リング１５は、
射出スクリュ２の計量作動時において、第１リング１１
に第２リング１２が当接する際に凹部１６ａに凸部１６
ｂが入り込んで係合するので、第１リング１１と第２リ
ング１２とは相対回転せずに一体的に回転し、したがっ
て両者の接触部における摩耗のおそれが全くない。これ
により、さらに信頼性の高い逆流防止装置を得ることが
できる。また、射出作動時においても、凹部１６ａと凸
部１６ｂとの接触面積が接触部Ｂの接触面積より小さい
ことから凹部１６ａから凸部１６ｂが即座に離間するの
で、第２リング１２のシール応答性が高い逆流防止リン
グを提供することができる。

【００２８】なお、本実施例においては第１リング１１
に凹部１６ａ、第２リング１２に凸部１６ｂを形成した
構造としたが、第１リング１１に凸部１６ａ、第２リン
グ１２に凹部１６ｂを形成しても、同様の作用効果を得
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の射出成形機の逆
流防止装置によれば、射出スクリュの計量作動時にスク
リュヘッドが回転しても、スクリュヘッドの後端面と摺
動する第１逆流防止リングの一側面が接触面積を大きく
して形成されているため、接触面圧が低下して摩耗やカ
ジリを防止することができる。一方、射出スクリュの射
出作動時には、第１逆流防止リングの他側面と摺動する
第２逆流防止リングの一側面が接触面積を小さくして形
成されているため、第２逆流防止リングは即座に第１逆
流防止リングから離間して射出スクリュに当接し、シー
ル応答性を高めて樹脂の逆流を確実に防止することがで
きる。

【００３０】また、請求項２記載の射出成形機の逆流防
止装置によれば、射出スクリュの計量作動時にスクリュ
ヘッドが回転しても、スクリュヘッドの後端面と摺動す
る第１逆流防止リングの一側面が接触面積を大きくして
形成されているため、接触面圧が低下して摩耗やカジリ
を防止することができるとともに、第１逆流防止リング
の他側面と第２逆流防止リングの一側面とに両者のリン
グを一体的に回転させる係合部が形成されているため、
第１逆流防止リングと第２逆流防止リングとは相対回転
に伴う摺動をせず、それらの接触部の摩耗を完全に防止
することができる。また、射出スクリュの射出作動時に
は、第１逆流防止リングと第２逆流防止リングとの係合
部が接触面積を小さくして形成されているため、第２逆
流防止リングは第１逆流防止リングから即座に離間して
射出スクリュに当接するので、シール応答性を高めて樹
脂の逆流を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施例の逆流防止装置の
計量作動時を示す要部断面図である。

【図２】 図１におけるスクリュヘッドの先端部を示す
図である。

【図３】 第１の実施例の射出作動時における第２逆流
防止リングの移動を示す要部断面図である。

【図４】 第１の実施例の射出作動時における第１逆流
防止リングの移動を示す要部断面図である。

【図５】 本発明に係る第２の実施例の逆流防止装置を
示す加熱筒内部の外観図である。

【図６】 第２の実施例の射出作動時における要部断面
図である。

【図７】 従来の逆流防止装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 加熱筒 ２ 射出スクリュ ２ａ 射出スクリュの前端面 ３ スクリュヘッド ３ａ 流通溝 ３ｂ スクリュヘッドの後端面 １０ 逆流防止リング（第１の実施例） １１ 第１逆流防止リング １１ｂ 前端面 １１ｃ 後端面 １２ 第２逆流防止リング １２ｃ 前端面 １２ｄ 後端面 １５ 逆流防止リング（第２の実施例） １６ 係止部 １６ａ 凹部 １６ｂ 凸部 Ｂ 第１逆流防止リングとスクリュヘッドとの接触部 Ｃ 第１逆流防止リングと第２逆流防止リングとの接触
部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前端にスクリュヘッドを円形の小径軸を
   介して取り付けた射出スクリュが、加熱筒内に周方向に
   回転自在に、かつ軸方向に移動自在に挿入され、前記加
   熱筒内の前記小径軸の部分に、射出スクリュの射出作動
   時に射出スクリュに当接して溶融樹脂の後方への逆流を
   防止し、また射出スクリュの計量作動時にスクリュヘッ
   ド側に相対的に移動してスクリュヘッド前方への樹脂の
   流れを自由にする円筒状の逆流防止リングが前後に移動
   自在に嵌挿された射出成形機の逆流防止装置において、 前記逆流防止リングは、前端面が前記スクリュヘッドの
   後端面と摺動自在に接する第１逆流防止リングと、該第
   １逆流防止リングの後端面と摺動自在に接する前端面を
   持ち、かつ後端面が射出スクリュの前端面に当接する第
   ２逆流防止リングとに分割して設られ、 前記スクリュヘッドと前記第１逆流防止リングとの接触
   部は接触面積を大きくして形成され、第１逆流防止リン
   グと前記第２逆流防止リングとの接触部は、その接触面
   積を前記接触面積より小さくして形成されていることを
   特徴とする射出成形機の逆流防止装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の射出成形機の逆流防止装
   置において、 第１逆流防止リングの後端面と前端面が摺動自在に接し
   ている第２逆流防止リングに代えて、第１逆流防止リン
   グの後端面との係合により第１逆流防止リングと一体的
   に回転し、軸方向に第１逆流防止リングとの相対移動を
   許容する第２逆流防止リングが備えられているととも
   に、 第１逆流防止リングと前記第２逆流防止リングとの係合
   部の接触面積は、スクリュヘッドと第１逆流防止リング
   との接触面積より小さくして形成されていることを特徴
   とする射出成形機の逆流防止装置。