JPH0525867Y2

JPH0525867Y2 -

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Publication number: JPH0525867Y2
Application number: JP7712889U
Authority: JP
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1993-06-30
Anticipated expiration: 2003-06-30
Also published as: JPH0319018U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は射出成形機において、スクリユウヘツ
ド前方に計量蓄積した溶融樹脂を射出する際、こ
の溶融樹脂の逆流を防止するためにリングバルブ
を使用するスクリユウヘツド装置に関する。

（従来の技術）射出成形においては、射出成形機の加熱筒内の
スクリユウを回転、後退させてスクリユウヘツド
先端部に計量累積した溶融樹脂を、スクリユウを
前進させることにより加熱筒先端のノズルから定
量吐出させている。このとき、有用樹脂が射出圧
によつて逆流しないようにリングバルブなどがス
クリユウヘツドとの間に設けられている。第４
図、第５図にその一例を示す。図において、加熱
筒１内にはスクリユウヘツド２の基端部２ａがス
クリユウ３の先端に螺着されており、スクリユウ
ヘツド２には先端部２ｂのテーパ面から、小径と
された中間部２ｃまで溝４が形成されている。そ
して、中間部２ｃに加熱筒１と摺接し前後移動可
能なリングバルブ５が、スクリユウヘツド中間部
２ｃの外周面と間隙を有して設置されている。こ
の間隙が樹脂の流路６となり、スクリユウリード
部の流路断面積より大きくされている。スクリユ
ウリード部の流路断面積は（流路方向の溝巾）×
（溝の深さ）であり、加熱筒１内径を45mmとした
射出成形機の場合、スクリユウリード部の各寸法
をピツチ部の外形を45mm、ピツチを45mm、ピツチ
間の軸方向の溝巾40.5mm、溝の深さを3.5mmとす
ると断面積は溝巾×溝の深さであるが、溝底部の
丸みＲ（５％とする）を考慮すると、 4.05×0.35≒1.42 …(1) 1.42×0.95≒1.35 …(2) (1)，(2)の式から断面積は1.35cm²となり、流路６
の外形を30.7mm、内径を24mmとしてこれを計算す
ると（π／４）・（3.07²−2.4²）≒2.88 …(3) となり、流路断面積は2.88cm²となる。また、スク
リユウヘツド２の前部間隙７と後部間隙８にはそ
れぞれリングバルブ５の受圧面９，１０が開口の
一部を構成して露出している。この構造におい
て、後部間隙８に臨んでいる受圧面１０と受圧面
１０に対向した面との通路巾８ａは、リングバル
ブ５の移動距離であり射出時に速く流路を遮断す
るように可能な限り短くしている。ここでは通路
巾８ａは１mmにとつてあり、外形が35mmの位置で
は流路断面積は 3.5×π×0.1≒1.1 …(4) (4)式より1.1cm²となる。

上記装置の作動中において、スクリユウ３を回
転させると樹脂の可塑化が起こり、同時にスクリ
ユウ３を後退すると、溶融樹脂は後部間隙８を通
り流路６を進み前部間隙７からである。この場
合、スクリユウリード部の樹脂流路より通路巾８
ａが前述したように狭く絞られているので後部の
受圧面１０に圧力F₁が発生する。また、加熱筒
内径を45mm、スクリユウヘツド軸部D₃を24mmと
し、樹脂の通路断面を全体の1/2程度にして計算
すると、（π／４）・（4.5²−2.4²）／２≒5.68 …(5) となり、通路断面積は5.68cm²となつて流路６の断
面積より大きいので圧力損失が小さく受圧面９に
かかる圧力F₂は圧力F₁に比べて低いので、リン
グバルブ５は前方に押され前端の位置に停止して
いる。そして、スクリユウ３を前進させスクリユ
ウヘツド２前部に蓄積している溶融樹脂に圧縮力
がかかつたときにリングバルブ５の前部受圧面９
が押されて後方に移動し、溶融樹脂は加熱筒１先
端のノズルからスクリユウ３の移動と共に吐出さ
れる。

（考案が解決しようとする課題）上記のように、リングバルブ５は計量蓄積時に
は前方に押つけられたままであり、溶融樹脂が吐
出するときに後方に移動して流路６を閉じ、逆流
防止の作用を行う。このことから、リングバルブ
５の閉じるタイミングは定量射出するうえで重要
である。しかしながら、上記、従来のものは可塑
化時にスクリユウが回転、後退し、溶融樹脂が流
れるときに、リングバルブ５の後方（通路巾８ａ
の部分）に圧力F₁を発生し、リングバルブ５の
前面に発生する圧力F₂より高くなるので、リン
グバルブ５は前方に強く押され前方位置で停止す
る。また、射出時にスクリユウ３が前進してリン
グバルブ５に射出圧がかかるが、構造上、前方間
隙が広くリングバルブ５の前部受圧面にリングバ
ルブ５を押す力がわずかしか発生せず、このた
め、前方位置で停止したリングバルブ５は徐々に
後方に移動して流路６を閉じるので溶融樹脂はそ
の初期に逆流を生じやすく射出量がばらつくこと
になり、流路６の閉鎖の遅れが問題になつた。

本考案は、計量蓄積時の圧力をリングバルブの
前後部でバランスさせ、射出時において安定した
タイミングで流路を閉鎖することのできるスクリ
ユウヘツド装置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）上記目的を達成するために本考案は、射出成形
機の加熱筒内に挿嵌したスクリユウの先端に設け
たスクリユウヘツド中間部に小径部を設け、該小
径部の外周に沿つて樹脂流路を形成するリングバ
ルブを前記小径部に挿通させ、前記リングバルブ
が小径部前端の位置にあるときの後方の隙間およ
び前記複数の溝の断面積は、前記スクリユウのリ
ード部の樹脂流路の断面積より大きく形成され、
前記溝の断面積はまた、前記隙間の樹脂の流れ方
向の断面積より小さく形成されていることを特徴
とする構成とし、これによつて射出成形時におけ
る上記課題の解決が図られる。

（作用）本考案は上記のように構成するので、スクリユ
ウを回転、後退させることにより、溶融樹脂は後
方のリード部から隙間を通り小径部の外周に沿つ
て流れ溝を通つてスクリユウヘツド前部に計量蓄
積される。このとき、リングバルブの後方の隙間
に発生する圧力は、リングバルブの前方の溝に発
生する圧力より弱く、このため、可塑化時にはリ
ングバルブにかかる前方への押圧は小さい。ま
た、射出時には射出圧によつて、溝側に発生する
圧力が隙間側より大きくリングバルブを容易に後
方端に移動する。

（実施例）つぎに、本考案の実施例を第１図ないし第３図
に基づいて説明する。

射出成形機は第１図に示すように加熱筒１１内
部に、スクリユウ１２およびスクリユウヘツド１
３が設けられている。スクリユウ１２外周にはリ
ード部が形成されており、先端にスクリユウヘツ
ド１３の取付孔１２ａが形成されている。この取
付孔１２ａにスクリユウヘツド１３の基端部１３
ａが螺着している。またスクリユウヘツド１３の
中間部は大径部１３ｂと小径部１３ｃとで構成さ
れ、この接合している段部に溝１４が放射状に形
成されている（第２図参照）。小径部１３ｃには、
加熱筒１１に摺接し内径が小径部１３ｃの外径よ
り大きいリングバルブ１５が前後移動自在に挿通
され樹脂流路１５ａが形成されている。リングバ
ルブ１５の後部内径は拡径されており、リングバ
ルブ１５の端面の前部受圧面１６（前面）と後部
受圧面１７（後面）の前方または後方に前方間隙
１８（加熱筒１１と大径部１３ｂとの隙間）、後
方間隙１９（加熱筒１１とスクリユウ先部との隙
間）が形成されている。実施例では、加熱筒１１
の内径を45mm、スクリユウヘツド先端外径D₄を
43mmとしたときに、前方間隙１８の流路断面積は（π／４）・（4.5²−4.3²）≒1.38 …(6) (6)式により、1.38cm²となる。また、後方間隙１
９の樹脂流路の断面積は次の計算によつて 4.05×0.35≒1.42 …(7) 1.42×0.95≒1.35 …(8) 1.35cm²となり、後方間隙１９から前方間隙１８
までの間の樹脂流路１５ａの断面積は（π／４）・（0.37²−2.4²）≒2.88 …(9) (9)式から2.88cm²であることがわかり、この部分
の圧力損失は小さい。

前述した溝１４は外周方向に流れる樹脂の流路
断面積が後方間隙１９より大きく隙間１９ａより
小さくなるようにされ、隙間１００が3.5mm、溝
１４の中心寄りの直径D₁が30.7mm程度の位置で、
樹脂の通路断面を全体の1/2程度にして計算する
と、（3.07×π×0.35）／２≒1.69 …(10) 流路断面積は(10)式より1.69cm²であり、また、リ
ングバルブ１５の軸方向の隙間１９ａの箇所で
は、内周方向に流れる樹脂の流路断面積が従来の
ものよりも大きくされ、隙間１９ａが2.5mm、隙
間１９ａの中心寄りの直径D²が35mm程の位置で
は次の計算によつて 3.5×π×0.25≒2.75 …(11) その断面積は2.75cm²になる。

以上のように構成した加熱筒１１内部におい
て、可塑化時に、スクリユウ１２が回転、後退を
すると、溶融樹脂は後方間隙１９からスクリユウ
ヘツド中間部の小径部１３ｃ外周を通り前方間隙
１８に出てスクリユウヘツド１３の前方に蓄積さ
れる。この場合、リングバルブ１５が前方位置に
あると、リングバルブ１５の後方の隙間１９ａは
リード部の流路断面より大きく約2.75cm²あり溶融
樹脂が容易に流れやすく、溝１４では流路が約
1.69cm²と狭くなるので流れにくく圧力損失が起き
る。このため、リングバルブ１５の前部受圧面１
６に圧力F₄が発生する。従つてリングバルブ１
５を前方に押す力は小さくなる。可塑化が終わる
とスクリユウ１２を前進させて射出を行なう。こ
れによる射出圧によつて、前部受圧面１６にかか
る圧力F₄は後部受圧面１７にかかる圧力F₃より
大きくなり第３図に示すようにリングバルブ１５
が後方に移動して溶融樹脂の流路を閉鎖する。こ
の逆流防止の動作は容易に素早く作動するのでタ
イミングが一定になる。なお、スクリユウヘツド
の大径部１３ｂの長さをスクリユウ直径の50％以
上にすることにより前部の受圧面１６にかかる圧
力の効率を良くしている。

従つて、従来のものと比べ、前部受圧面１６に
かかる圧力F₄が発生するため、後方への移動が
迅速になるので隙間１９ａの距離を大きくとるこ
とができ、この部分の圧力損失が軽減され可塑化
能力も維持することができる。また、各樹脂流路
の通路面積をスクリユウリード部の通路面積と同
程度にすればこの部分の圧力損失が軽減される。

なお、計量蓄積時にスクリユウ１２が後退端に
きたときに溶融樹脂に僅かに圧力をかけてもリン
グバルブ１５は後方に移動する。

（考案の効果）本考案は以上のように構成したものであるか
ら、リングバルブは計量蓄積中ではスクリユウヘ
ツドの適宜な位置にあり、射出時には前部受圧面
にかかる圧力が大きいので容易に移動し溶融樹脂
の流路を閉鎖でき、溶融樹脂の逆流は阻止されて
常時定量の樹脂で成形することができ製品のばら
つきが解消され生産能率が向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例のスクリユウヘツド
装置を示す側断面図、第２図は、第１図の−
矢視方向の断面図、第３図は、実施例によるスク
リユウヘツド装置の射出時におけるリングバルブ
の位置を示す要部断面図、第４図は、従来のスク
リユウヘツド装置を示す側断面図、第５図は、第
４図の−矢視方向の断面図である。１１……加熱筒、１３……スクリユウヘツド、
１３ｂ……大径部、１３ｃ……小径部、１４……
溝、１５……リングバルブ、１５ａ……樹脂流
路、１９ａ……隙間。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】射出成形機の加熱筒内に挿嵌したスクリユウの
先端に設けたスクリユウヘツド中間部に小径部を
設け、該小径部の前端段部に複数の溝を放射状に
穿設し、前記小径部の外周に沿つて樹脂流路を形
成するリングバルブを前記小径部に挿通させ、前記リングバルブが小径部前端の位置にあると
きの後方の隙間および前記複数の溝の断面積は、
前記スクリユウのリード部の樹脂流路の断面積よ
り大きく形成され、前記溝の断面積はまた、前記
隙間の樹脂の流れ方向の断面積より小さく形成さ
れていることを特徴とするスクリユウヘツド装
置。