JPH08281734A

JPH08281734A - 射出成形機の逆流防止装置

Info

Publication number: JPH08281734A
Application number: JP10914095A
Authority: JP
Inventors: Kengo Takeya; 健吾武谷; Yuji Kihara; 勇二木原
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 1996-10-29
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JP3291156B2

Abstract

(57)【要約】【目的】射出材料の計量効率は高く、溶融粘度の低
い材料を射出するときでも、スクリュウ部の方への逆流
量の少ない射出成形機の逆流防止装置を提供する。【構成】スクリュウ先端部の逆流防止要素（１０）
と、該逆流防止要素（１０）の外周面と半径方向に所定
の隙間を有し軸方向に移動可能に設けられている逆流防
止リング（２０）と、スクリュウ（２）の先端に取り付
けられているスクリュウヘッド（３０）から構成し、逆
流防止リング（２０）の内周面（２１）と逆流防止要素
（１０）の外周面（１１）をスクリュウヘッド（３０）
側に向かってテーパ状に縮径させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリュウの先端部に
設けられている押金と、該押金の外周部に半径方向に離
間して軸方向に移動可能に設けられている逆流防止リン
グとからなり、逆流防止リングは計量時にはその先端の
受圧面部が、スクリュウの先端に取り付けられているス
クリュウヘッドに当接し、射出時にはその後端のシート
面部が押金の座部に当接して射出材料の逆流が防止され
るようになっている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】射出成形機、例えばインラインスクリュ
ウ式射出成形機は、文献名を挙げるまでもなく従来周知
で、シリンダと、このシリンダ内で回転および軸方向に
駆動されるスクリュウとから構成されている。このよう
な射出成形機の逆流防止装置も従来周知で、図２に示さ
れているようにスクリュウＡの先端部に取り付けられて
いる同じ肉厚の押金Ｂ、同様に同じ肉厚に形成されてい
る逆流防止リングＣ、押金ＢをスクリュウＡに取り付け
ているスクリュウヘッドＤ等から構成されている。この
押金Ｂの後端部には座Ｅが形成されている。また逆流防
止リングＣは、押金Ｂに対して軸方向に移動可能で、押
金Ｂ側すなわち後端部には、押金Ｂの座Ｅに射出・保圧
時に着座するシート面Ｆが形成されている。したがっ
て、スクリュウＡを回転駆動して材料を混練・溶融して
蓄積するときは、図２の（イ）に示されているように、
逆流防止リングＣのシート面Ｆが押金Ｂの座Ｅから離間
し、溶融材料は離間した隙間、押金Ｂの外周面と逆流防
止リングＣの内周面との間の隙間Ｇおよびスクリュウヘ
ッドＤに形成されているいる切欠Ｈを通ってスクリュウ
Ａの先端部に蓄積することができる。また、スクリュウ
Ａを軸方向に駆動して金型のキャビテイに射出し、そし
て保圧するときは、図２の（ロ）に示されているよう
に、逆流防止リングＣのシート面Ｆが押金Ｂの座Ｅに着
座して、溶融材料がスクリュウ部の方へ逆流することが
防止される。なお、このような逆流防止装置には、計量
時に逆流防止リングＣがスクリュウヘッドＤの後端面と
凹凸係合して、逆流防止リングＣがスクリュウＡと共に
回転する共回り型と、逆流防止リングＣがスクリュウヘ
ッドＤの後端面と摺接して回転しない非共回り型とが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の射出機に
よってもスクリュウＡを軸方向に駆動して射出・保圧す
るときは逆流防止リングＣのシート面Ｆが押金Ｂの座Ｅ
に着座するので、溶融材料がスクリュウ部の方へ逆流す
ることを防止することはできる。しかしながら、問題点
もある。例えば、前述の説明からも明らかなように計量
工程時においては、射出材料の計量効率を高めるために
は、逆流防止リングＣのシート面Ｆと押金Ｂの座Ｅとの
隙間すなわち逆流防止リングＣの移動ストロークは大き
い方が望ましい。一方、射出工程時には材料の逆流量を
減少させるためには、逆流防止リングＣのシート面Ｆが
押金Ｂの座Ｅに着座するまでの時間は短い、すなわち逆
流防止リングＣの移動ストロークは小さい方が望まし
い。このように、逆流防止装置には相反する２つの課題
を満足する必要があるが、溶融粘度の低い材料例えばマ
グネシウム合金、アルミニウム合金、鉛合金、亜鉛合金
等の低融点金属材料、ナイロン、ポリエステル等の樹脂
材料は、上記の課題を満足することができず、射出材料
のスクリュウ部の方への逆流量が多い。なぜならば、逆
流防止リングＣの受圧面Ｃ’の面積は狭く、射出圧力に
よるシート面Ｆを押金Ｂの座Ｅに押し付ける力が弱く、
また押金Ｂの外周面と逆流防止リングＣの内周面との間
の隙間Ｇが大きく、多量の射出材料がシート面Ｆと座Ｅ
との間に達し、逆流するからである。逆流量が多いと、
設定された成形条件例えば計量値、射出速度、射出・保
圧力等が成形品に正確に伝わらず、ヒケ、ボイド、ショ
ートショット、ウエルドライン等の成形欠陥が生じる。
したがって、本発明は、射出材料の計量効率は高く、溶
融粘度の低い材料を射出するときでも、スクリュウ部の
方への逆流量の少ない射出成形機の逆流防止装置を提供
することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、スクリュウ先端部の逆流防止要素と、該
逆流防止要素の外周面と半径方向に所定の隙間を有し軸
方向に移動可能に設けられている逆流防止リングと、前
記スクリュウの先端に取り付けられているスクリュウヘ
ッドからなり、前記逆流防止リングは、計量時にはその
先端の受圧面部が、前記スクリュウヘッドに当接し、射
出時にはその後端のシート面部が前記逆流防止要素の座
部に当接して射出材料の逆流が防止されるようになって
いる逆流防止装置において、前記逆流防止リングの内周
面と前記逆流防止要素の外周面は、前記スクリュウヘッ
ド側に向かってテーパ状に縮径するように構成される。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の逆流防止要素
は、スクリュウと別体に形成されて、スクリュウの先端
部にスクリュウヘッドにより取り付けられている押金か
ら構成され、そして請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の逆流防止装置が、溶融粘度が０.０１〜１
０００ポイズの射出材料に適用されるようになってい
る。

【０００５】

【作用】従来周知のように、スクリュウを回転駆動して
材料を溶融してシリンダの前方に蓄積する。この計量工
程時には、逆流防止リングは溶融材料に押されて前方に
移動し、先端の受圧面部が、スクリュウヘッドに当接す
る。逆流防止リングが前方へ移動するので、逆流防止リ
ングのシート面部は逆流防止要素例えば押金の座部から
離間し、逆流防止リングのシート面部と押金の座部との
間に隙間が生じ、溶融材料はこの隙間から押金の外周面
と逆流防止リングの内周面との間を通ってシリンダの前
方に蓄積される。次に、スクリュウを軸方向に駆動して
例えば金型のキャビテイに射出し、そして保圧する。こ
の射出工程時には、射出圧の反作用力が逆流防止リング
の受圧面に作用し、逆流防止リングは後方に移動する。
そしてシート面部が押金の座部に着座する。これによ
り、射出材料のスクリュウ部への逆流が防止される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１の
（イ）は計量時の本実施例に係わる逆流防止装置を示す
断面図であるが、同図に示されているように本実施例の
逆流防止装置は、スクリュウ２の先端部に取り付けられ
ている押金１０、この押金１０と同心状に設けられてい
る逆流防止リング２０、この逆流防止リング２０をスク
リュウ２の先端に止めているスクリュウヘッド３０等か
ら構成されている。スクリュウ２は、周知のようにシリ
ンダ１の内部に回転および軸方向に駆動自在に設けら
れ、図において左方の先端部分は、段部４によりスクリ
ュウ軸３よりも縮径された所定長さの装着軸５となって
いる。そして装着軸５の中心部には先端部から軸方向に
雌ネジ６が形成されている。

【０００７】押金１０は、スクリュウ２の装着軸５に装
着され、後述する逆流防止リング２０と協働して射出材
料の逆流を防止するもので、シリンダ１の内径よりもは
るかに小さい外側のテーパ部１１と、このテーパ部１１
の最大径部よりもさらに大径のリング状の凸部１２とか
ら概略構成されている。すなわち押金１０のスクリュウ
２の段部４に寄った位置にはリング状の凸部１２が設け
られている。この凸部１２は溶融材料の流れが良くなる
ように斜面を有し、図において左側すなわち前方の斜面
は、座部１３となっている。そして、この座部１３から
前方がテーパ状に縮径されている所定長さのテーパ部１
１となっている。

【０００８】逆流防止リング２０は、内周側のテーパ部
２１と、前方側の軸に垂直な受圧面２２と、後方側の軸
に対して斜めのシート面２３とから略筒状に形成されて
いる。逆流防止リング２０のテーパ部２１は、押金１０
のテーパ部１１と対をなして同じテーパ角度を有する。
このように逆流防止リング２０はテーパ部２１を有する
ので、逆流防止リング２０の先端部の受圧面２２の面積
は広くなり、後端部のシート面２３の面積は狭くなって
いる。また、逆流防止リング２０のテーパ部２１の内径
は、押金１０のテーパ部１１の外径よりも所定量だけ大
きくなっている。さらには、逆流防止リング２０の外周
面とシリンダ１の内周面との間には隙間があり、また逆
流防止リング２０は、押金１０のテーパ部１１よりも所
定量だけ短い。したがって、逆流防止リング２０は短い
分だけ、溶融材料に押されて軸の前後方向に移動でき
る。

【０００９】スクリュウヘッド３０は、逆流防止リング
２０が当接する後端面３１を有する。また、周囲には計
量時に溶融材料が通過する複数個の切り欠き通路３２、
３２、…が、そして中心部にはボルト挿通用の透孔が形
成されている。したがって、スクリュウ２の装着軸５に
押金１０を装着し、そして逆流防止リング２０を挿入
し、取付ボルト３３をスクリュウ２の雌ネジ６にねじ込
み、スクリュウヘッド３０を固定すると、図１の（イ）
に示されているように組み立てられる。

【００１０】次に、上記実施例の射出成形機により、溶
融粘度の低い材料、例えばマグネシウム合金、アルミニ
ウム合金、鉛合金、亜鉛合金等の低融点金属材料、ナイ
ロン、ポリエステル等の樹脂材料を射出する例について
説明する。シリンダ１を、射出材料に見合った温度に加
熱し、スクリュウ２を回転駆動して、可塑化する。スク
リュウ２が回転駆動されるので、溶融材料が前方に押さ
れ、逆流防止リング２０も溶融材料により前方に押され
る。その結果、図１の（イ）に示されているように、逆
流防止リング２０の受圧面２２が、スクリュウヘッド３
０の後端面３１に当接し、シート面２３が押金１０の座
部１３から離間する。したがって、溶融材料は、シート
面２３と座部１３との間の隙間、押金１０のテーパ部１
１と逆流防止リング２０のテーパ部２１との間の通路１
５およびスクリュウヘッド３０の切り欠き通路３２、３
２、…を通ってシリンダ１の前方の計量室に所定量の溶
融材料が蓄積計量される。蓄積されるに従いスクリュウ
２は後退する。

【００１１】この計量時には、押金１０のテーパ部１１
と逆流防止リング２０のテーパ部２１は、先端部に向か
って縮径されているので、逆流防止リング２０のシート
面２３が押金１１の座部１３から離間すると、押金１０
のテーパ部１１と逆流防止リング２０のテーパ部２１と
の間の通路１５は広がる。したがって、溶融材料の流れ
が良くなる。

【００１２】所定量計量したら、スクリュウ２を周知の
ように軸方向に駆動して金型に射出し、保圧する。この
ときは、射出・保圧する射出材料の圧力が逆流防止リン
グ２０の受圧面２２に、図１の（ロ）において矢印で示
されているように作用する。したがって、逆流防止リン
グ２０は後方に押される。その結果、逆流防止リング２
０のシート面２３が押金１０の座部１３に着座する。し
たがって、逆流防止リング２０のシート面２３と押金１
０の座１３との間から射出材料がスクリュウ２の方へ逆
流はしない。

【００１３】この射出時には、逆流防止リング２０の受
圧面２２の面積は、逆流防止リング２０の内周部がテー
パ部２１になっているので広い。したがって、溶融材料
の射出圧力の反作用が直ちに作用して、高速で逆流防止
リング２０のシート面２３が押金１０の座部１３に着座
する。また、受圧面２２の面積が広いので、シート面２
３を押金１０の座部１３に押し付ける力も大きい。しか
も、逆流防止リング２０のシート面２３の面積は狭いの
で押し付ける単位面積当たりの圧力は大きい。また、押
金１０のテーパ部１１と逆流防止リング２０のテーパ部
２１との間の通路１５は、今度は狭くなる。したがっ
て、溶融材料の逆流は効果的に防止される。

【００１４】なお、上記実施例では、押金１０はスクリ
ュウ２と別体に設けられているが、スクリュウ１０と一
体的に形成することができることは明らかである。ま
た、図には逆流防止リング２０の受圧面２２が、スクリ
ュウヘッド３０の後端面３１に単に摺接する非共回りの
逆流防止装置が示されているが、逆流防止リング２０の
先端部に舌片を形成し、一方、スクリュウヘッド３０に
軸方向に溝を形成し、舌片と溝とを係合させて逆流防止
リング２０がスクリュウヘッド３０と共に回転するよう
に実施することもできる。

【００１５】実施例１：外径が６６ｍｍ、最大内径が
４８.５ｍｍ、長さが４０ｍｍ、そしてテーパ角度が１
５°の逆流防止リングと、テーパ部の最大外径が４２.
５ｍｍ、テーパ部の軸方向の長さが４５ｍｍ、テーパ角
度が１５°の押金を製作した。そして、次の成形条件で
試験片を成形した。使用機種：４５０トン型締力を有する射出成形機成形材料：マグネシュウム合金ＡＺ９１Ｄ成形温度：５９０°Ｃ射出圧力：１５５ＭＰａ保圧力：６０ＭＰａ射出速度：２.５ｍ／ｓｅｃ上記条件で、長さ１５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２ｍ
ｍの平板状の試験片を成形した。その結果、ヒケ、ボイ
ド、ウエルドライン等の成形欠陥は認められなかった。

【００１６】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明による逆流
防止装置は、スクリュウ先端部の逆流防止要素例えば押
金と、逆流防止リングと、スクリュウヘッドとから構成
され、逆流防止リングの内周面と押金の外周面は、スク
リュウヘッド側に向かってテーパ状に縮径しているの
で、計量時には逆流防止リングの内周面と押金の外周面
との間隔は広くなり、溶融材料の計量効率は高くなる。
また、射出工程時には、逆流防止リングの受圧面の面積
は、逆流防止リングの内周部がテーパ部になっているの
で広く、射出圧力の反作用力が直ちに作用して、高速で
逆流防止リングのシート面部が押金の座部に着座する。
また、受圧面の面積が広いので、シート面部を押金の座
部に押し付ける力も大きい。しかも、逆流防止リングが
後方に移動するので、今度は押金のテーパ部と逆流防止
リングのテーパ部との間の通路は狭くなる。以上の総合
作用により、溶融材料の逆流が効果的に防止されるとい
う、本発明特有の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図で、その（イ）は計量
工程時の状態を示す断面図、その（ロ）は射出工程時の
状態を示す断面図である。

【図２】従来例を示す図で、その（イ）は計量工程時の
状態を示す断面図、その（ロ）は射出工程時の状態を示
す断面図である。

【符号の説明】

１シリンダ２
スクリュウ１０押金１１
テーパ部１３座部２０
逆流防止リング２１テーパ部２２
受圧面２３シート面３０
スクリュウヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリュウ先端部の逆流防止要素（１
０）と、該逆流防止要素（１０）の外周面と半径方向に
所定の隙間を有し軸方向に移動可能に設けられている逆
流防止リング（２０）と、前記スクリュウ（２）の先端
に取り付けられているスクリュウヘッド（３０）からな
り、前記逆流防止リング（２０）は、計量時にはその先端の
受圧面部（２２）が、前記スクリュウヘッド（３０）に
当接し、射出時にはその後端のシート面部（２３）が前
記逆流防止要素（１０）の座部（１３）に着座して射出
材料の逆流が防止されるようになっている逆流防止装置
において、前記逆流防止リング（２０）の内周面（２１）と前記逆
流防止要素（１０）の外周面（１１）は、前記スクリュ
ウヘッド（３０）側に向かってテーパ状に縮径している
ことを特徴とする射出成形機の逆流防止装置。
【請求項２】請求項１記載の逆流防止要素（１０）
は、スクリュウ（２）と別体に形成されて、スクリュウ
（２）の先端部にスクリュウヘッド（３０）により取り
付けられている押金（１０）である射出成形機の逆流防
止装置。
【請求項３】請求項１または２記載の逆流防止装置
が、溶融粘度が０.０１〜１０００ポイズの射出材料に
適用される射出成形機の逆流防止装置。