JPH11291306A

JPH11291306A - 逆流防止装置

Info

Publication number: JPH11291306A
Application number: JP9455898A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Maeda; 修平前田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: JP3693809B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性を向上させることができる逆流防止装置
を提供する。【解決手段】ヘッド本体部６１及び小径部６２を備えた
スクリューヘッド１４と、前記小径部６２の周囲に、前
記スクリューヘッド１４に対して相対回転自在に配設さ
れた逆止リング５１と、前記小径部６２の後方におい
て、前記逆止リング５１と接離自在に配設されたシール
リング５２とを有する。そして、前記ヘッド本体部６１
の後端面及び前記逆止リング５１の前端面の一方に環状
の第１の耐摩耗手段が配設され、他方に前記第１の耐摩
耗手段より硬度の高い複数の第２の耐摩耗手段が埋設さ
れ、かつ、該各第２の耐摩耗手段間に樹脂流路が形成さ
れる。第２の耐摩耗手段の周囲の部分によって樹脂の圧
力が吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆流防止装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機は射出装置を有し、該
射出装置の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在にか
つ進退自在に配設され、駆動手段を駆動することによっ
て前記スクリューを回転させたり、進退させたりするこ
とができるようになっている。そして、計量工程時に、
前記駆動手段を駆動することによってスクリューを回転
させると、ホッパ内から落下した樹脂が溶融させられて
スクリューヘッドの前方に蓄えられ、このとき、前記ス
クリューは樹脂の圧力によって後退させられる。また、
射出工程時に、前記駆動手段を駆動することによってス
クリューを回転させることなく前進させると、前記スク
リューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が射出ノズルから
射出される。

【０００３】ところで、射出工程時に、前記スクリュー
ヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないように、逆
流防止装置が配設される。すなわち、スクリューヘッド
の小径部の外周に環状の逆止リングが配設されるととも
に、前記スクリューの前端に、前記逆止リングの後端と
接離自在にシールリングが配設される。したがって、前
記射出工程時に、スクリューを前進させると、前記スク
リューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は逆流して後方に
移動しようとするが、逆止リングが樹脂の圧力によって
スクリューに対して相対的に後方に移動し、シールリン
グに当接してシールを行うので、前記スクリューヘッド
の前方に蓄えられた樹脂が逆流するのを防止することが
できる。

【０００４】ところが、スクリューが回転するのに伴っ
て逆止リングが回転させられる共廻りタイプの逆流防止
装置においては、加熱シリンダの内周面と逆止リングの
外周面とが摺（しゅう）動するので、逆止リングの耐久
性が低下したり、逆止リングによるかじりが生じたりし
てしまう。そこで、スクリューが回転しても逆止リング
が回転することがない非共廻りタイプの逆流防止装置が
提供されている。

【０００５】この場合、加熱シリンダの内周面と逆止リ
ングの外周面とが摺動することはないが、計量工程時に
おいてスクリューヘッドと逆止リングとが摺動し、スク
リューヘッド及び逆止リングが摩耗してしまう。特に、
特殊な樹脂、添加剤としてシリコーンを含有する樹脂等
のように、摺動面に樹脂の膜を極めて形成しにくい樹脂
を使用して射出成形を行う場合、スクリューヘッド及び
逆止リングの摩耗量が多くなってしまう。

【０００６】そこで、耐久性を高くした逆流防止装置が
提供されている。図２は従来の逆流防止装置の第１の例
を示す図である。図において、１１は加熱シリンダ、１
２はスクリュー、１４はスクリューヘッド、１８はメー
タリング部、２０は超硬質合金製の逆止リング、２２は
シールリング、３５は前記スクリューヘッド１４の後端
（図２における右端）に形成された雄ねじ、３６はスク
リュー１２の前端（図２における左端）に形成された雌
ねじである。

【０００７】また、３１は前記スクリューヘッド１４に
おけるシールリング２２との対向面に配設されたセラミ
ック製のリングである。この場合、該リング３１は脆
（もろ）く、破損しやすいので、前記シールリング２２
をスリーブ状に前方に突出させ、スクリューヘッド１４
をスクリュー１２内に捩（ね）じ込むことによってリン
グ３１を挟むようにしている。

【０００８】図３は従来の逆流防止装置の第２の例を示
す図である。図において、１１は加熱シリンダ、１２は
スクリュー、１４はスクリューヘッド、３２は逆止リン
グ、３４はシールリングである。また、３３は前記逆止
リング３２におけるスクリューヘッド１４との対向面に
配設されれたセラミック製のライナである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の逆流防止装置においては、射出工程時にスクリュー
ヘッド１４の前方に蓄えられた樹脂の圧力がリング３１
（図２）及びライナ３３に加わるが、このとき、リング
３１とスクリューヘッド１４及びシールリング２２との
各合せ面の加工精度、逆止リング３２とライナ３３との
合せ面の加工精度等が低いと、リング３１及びライナ３
３に圧縮応力だけでなく局所的に曲げ応力も発生し、リ
ング３１及びライナ３３が破断してしまう。その結果、
逆流防止装置の耐久性が低下してしまう。

【００１０】特に、図２に示す逆流防止装置の場合、ス
クリューヘッド１４をスクリュー１２内に捩じ込むとき
に、締付トルクを十分に管理しないと、リング３１に過
度の締付力が加わることがあるので、リング３１は一層
破断しやすくなる。本発明は、前記従来の逆流防止装置
の問題点を解決して、耐久性を向上させることができる
逆流防止装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の逆
流防止装置においては、ヘッド本体部及び小径部を備え
たスクリューヘッドと、前記小径部の周囲に、前記スク
リューヘッドに対して相対回転自在に配設された逆止リ
ングと、前記小径部の後方において、前記逆止リングと
接離自在に配設されたシールリングとを有する。

【００１２】そして、前記ヘッド本体部の後端面及び前
記逆止リングの前端面の一方に環状の第１の耐摩耗手段
が配設され、他方に前記第１の耐摩耗手段より硬度の高
い複数の第２の耐摩耗手段が埋設され、かつ、該各第２
の耐摩耗手段間に樹脂流路が形成される。本発明の他の
逆流防止装置においては、さらに、前記第１の耐摩耗手
段は前記ヘッド本体部の後端面に配設され、前記第２の
耐摩耗手段は前記逆止リングの前端面に埋設される。

【００１３】本発明の更に他の逆流防止装置において
は、さらに、前記第１の耐摩耗手段は超硬質合金によっ
て形成され、前記第２の耐摩耗手段はセラミックによっ
て形成される。本発明の更に他の逆流防止装置において
は、さらに、前記第１の耐摩耗手段の外径は第２の耐摩
耗手段の外径より小さくされる。

【００１４】本発明の更に他の逆流防止装置において
は、さらに、前記第１の耐摩耗手段の外径は、第２の耐
摩耗手段側に近づくほど大きくされる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態における逆流防止装置の断面図、図４
は本発明の第１の実施の形態における逆止リングの正面
図である。図において、１１は加熱シリンダであり、該
加熱シリンダ１１は、前端（図１における左端）に図示
されない射出ノズルを有する。前記加熱シリンダ１１内
に、スクリュー１２が回転自在にかつ進退自在に配設さ
れ、図示されない駆動手段を駆動することによって前記
スクリュー１２を回転させたり、進退させたりすること
ができるようになっている。

【００１６】前記スクリュー１２は、前記加熱シリンダ
１１内を後方（図１における右方）に延び、後端（図１
における右端）において前記駆動手段と連結されるとと
もに、前端（図１における左端）にスクリューヘッド１
４を有する。また、前記スクリュー１２のメータリング
部１８の表面には、螺（ら）旋状のフライト１５が形成
され、該フライト１５に沿って溝１６が形成される。

【００１７】そして、計量工程時に、前記駆動手段を駆
動することによってスクリュー１２を回転させると、図
示されないホッパから落下させられたペレット状の樹脂
が、加熱シリンダ１１内に進入し、溝１６内を前進（図
２における左方に移動）させられ、図示されないヒータ
によって溶融させられて、スクリューヘッド１４の前方
（図２における左方）に蓄えられる。このとき、前記ス
クリュー１２は樹脂の圧力を受けて後退（図１における
右方に移動）させられる。

【００１８】また、射出工程時に、前記駆動手段を駆動
することによってスクリュー１２を回転させることなく
前進させると、前記スクリューヘッド１４の前方に蓄え
られた樹脂が射出ノズルから射出され、図示されない金
型のキャビティ空間に充填（てん）される。ところで、
射出工程時に、前記スクリューヘッド１４の前方に蓄え
られた樹脂が逆流しないように、逆流防止装置が配設さ
れる。該逆流防止装置は、スクリューヘッド１４、鉄鋼
系材料から成る逆止リング５１及びシールリング５２を
備え、前記スクリューヘッド１４は、前部（図１におけ
る左部）に円錐（すい）形のヘッド本体部６１を、中央
部に小径部６２を、後部（図１における右部）にねじ部
６３を有する。一方、メータリング部１８の前部に前記
ねじ部６３に対応させてねじ穴６４が形成される。そし
て、前記ねじ部６３の外周面に形成された雄ねじ６５と
前記ねじ穴６４の内周面に形成された雌ねじ６６とを螺
合させ、スクリューヘッド１４をメータリング部１８内
に捩じ込むようにしている。

【００１９】また、前記小径部６２の外周に環状の逆止
リング５１が配設され、小径部６２と逆止リング５１と
の間に樹脂流路７１が形成される。そして、前記メータ
リング部１８の前端に、前記逆止リング５１の後端と接
離自在にシールリング５２が配設される。なお、前記逆
止リング５１は、スクリュー１２を回転させたときに連
動して回転することがないように非共廻り構造を有す
る。

【００２０】したがって、前記射出工程時に、スクリュ
ー１２を前進させると、前記スクリューヘッド１４の前
方に蓄えられた樹脂は逆流して後方に移動しようとする
が、逆止リング５１が、樹脂の圧力によってスクリュー
１２に対して相対的に後方に移動し、前記逆止リング５
１の後端がシールリング５２に当接してシールを行うの
で、前記スクリューヘッド１４の前方に蓄えられた樹脂
が逆流するのを防止することができる。

【００２１】ところで、この種の非共廻りタイプの逆流
防止装置においては、計量工程時において、スクリュー
１２を回転させながら後退させると、逆止リング５１が
樹脂の圧力によってスクリュー１２に対して相対的に前
方に移動し、スクリューヘッド１４及び逆止リング５１
が摺動させられる。そこで、スクリューヘッド１４にお
ける逆止リング５１との対向面、すなわち、ヘッド本体
部６１の後端面に環状の第１の耐摩耗手段としての超硬
質合金製のリング７２が配設される。この場合、該リン
グ７２はスクリューヘッド１４に対して図示されないね
じ等によって機械的に固定される。また、図２に示され
るような方法で固定することもできる。

【００２２】一方、前記逆止リング５１におけるスクリ
ューヘッド１４との対向面、すなわち、逆止リング５１
の前端面には、複数（本実施の形態においては６個）の
扇形の凸部７４が所定のピッチで形成され、該各凸部７
４内に第２の耐摩耗手段としての、セラミック製で、か
つ、扇形の摺動部材７３が前端を露出させて配設され
る。そのために、前記各凸部７４に溝７４ａが形成さ
れ、該溝７４ａ内に前記各摺動部材７３が埋設される。
なお、円周方向における前記凸部７４間には、樹脂流路
７８が形成される。

【００２３】この場合、リング７２の靱（じん）性は摺
動部材７３の靱性より大きくされ、摺動部材７３の硬度
はリング７２の硬度より高くされる。前記摺動部材７３
は、ろう付け、無機系接着剤、焼き嵌（ば）め等の固着
方法によって凸部７４と固着されるが、固着方法は、射
出成形に使用される樹脂の腐食性等を考慮して選択され
る。なお、摺動部材７３を溝７４ａ内に埋設した後、図
示されない平面研削盤等によって逆止リング５１の前端
面が研削され、平面度が出される。

【００２４】このように、ヘッド本体部６１の後端面に
リング７２を配設し、逆止リング５１の前端面に摺動部
材７３を配設することによって、スクリューヘッド１４
及び逆止リング５１の耐久性を向上させることができ
る。また、射出工程時にスクリューヘッド１４の前方に
蓄えられた樹脂の圧力がスクリューヘッド１４に加わっ
ても、各摺動部材７３が溝７４ａ内に埋設させられてい
るので、摺動部材７３の周囲の部分、すなわち、凸部７
４によって前記圧力を吸収することができる。したがっ
て、摺動部材７３内に発生する圧縮応力を小さくするこ
とができる。また、前記各摺動部材７３は凸部７４によ
って包囲されているので、摺動部材７３に曲げ応力が発
生するのを防止することができる。

【００２５】その結果、摺動部材７３が破断するのを防
止することができるので、逆流防止装置の耐久性を向上
させることができる。なお、計量工程時に、前記逆止リ
ング５１とヘッド本体部６１とが当接するが、前記摺動
部材７３は凸部７４によって包囲されるので、樹脂流路
７１内の樹脂の圧力を直接受けない。したがって、摺動
部材７３内に発生する圧縮応力を小さくすることができ
るので、逆流防止装置の耐久性をその分向上させること
ができる。

【００２６】また、計量工程時に、前記逆止リング５１
とヘッド本体部６１とが当接するが、前記樹脂流路７８
が形成されているので、溝１６内を前進させられた樹脂
は、樹脂流路７１、７８を通ってスクリューヘッド１４
の前方に蓄えられる。したがって、前記樹脂の移動は妨
げられない。本実施の形態においては、ヘッド本体部６
１側にリング７２が配設され、逆止リング５１側に摺動
部材７３が埋設されるようになっているが、逆止リング
５１側にリング７２を配設し、ヘッド本体部６１側に摺
動部材７３を埋設することもできる。

【００２７】次に、第２の実施の形態について説明す
る。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものに
ついては、同じ符号を付与することによってその説明を
省略する。図５は本発明の第２の実施の形態における逆
流防止装置の断面図である。この場合、逆止リング１５
１の前端面は平坦（たん）にされ、前端面にセラミック
製で、かつ、リング状の第２の耐摩耗手段としての摺動
部材１７３が前端を露出させて埋設される。

【００２８】一方、ヘッド本体部１６１の後端面に第１
の耐摩耗手段としての超硬質合金製のリング１７２が配
設され、ヘッド本体部１６１及びリング１７２の円周方
向における複数箇所に、軸方向に延びる樹脂流路８１が
形成される。本実施の形態においては、前記摺動部材１
７３を使用することができるので、加工が容易になり、
逆流防止装置のコストを低くすることができる。

【００２９】次に、第３の実施の形態について説明す
る。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものに
ついては、同じ符号を付与することによってその説明を
省略する。図６は本発明の第３の実施の形態における逆
流防止装置の要部断面図である。この場合、逆止リング
５１の前端面にセラミック製で、かつ、扇状の第２の耐
摩耗手段としての摺動部材７３が前端を露出させて埋設
される。また、ヘッド本体部６１の後端面に第１の耐摩
耗手段としての超硬質合金製のリング２７２が配設され
る。

【００３０】そして、該リング２７２の後端における外
径が摺動部材７３の外径より所定量δ（本実施の形態に
おいては、約１〔ｍｍ〕）小さくされる。また、前記リ
ング２７２の外径は、摺動部材７３側に近づくほど大き
くされ、外周面がテーパ状にされる。ところで、リング
２７２の硬度は摺動部材７３の硬度より低いので、射出
成形を繰り返すと、まず、リング２７２において主とし
て摩耗が進行し、続いて、摺動部材７３において摩耗が
進行する。なお、リング２７２の摩耗限界は２〜３〔ｍ
ｍ〕程度、摺動部材７３の摩耗限界は０．５〔ｍｍ〕程
度である。

【００３１】この場合、リング２７２の後端面が摺動部
材７３によって摩耗させられても、リング２７２の後端
における外径が摺動部材７３の外径より小さいので、リ
ング２７２の後端面は常に平坦になり、カップ状の凹面
が形成されることはない。したがって、樹脂流路７８
（図４）における樹脂の流れが乱されることがないだけ
でなく、カップ状の凹面において樹脂が滞留することが
ない。そして、カップ状の凹面が深く形成されたとき
に、樹脂の流れによってリング２７２の周縁部にカケが
生じ、破片が樹脂に混入したり、樹脂の流れ方向におけ
る下流側において破片が詰まったりすることがなくな
る。

【００３２】また、射出成形を繰り返したときに、摺動
部材７３の前端面がリング２７２によってわずかに摩耗
させられ、カップ状の凹面が形成されるが、リング２７
２の外周面がテーパ状にされるので、リング２７２が摺
動部材７３以上に摩耗し、摺動部材７３におけるリング
２７２との摺動部分は徐々に中心方向に移動する。した
がって、摺動部材７３の周縁部に、カップ状の凹面が形
成されても、リング２７２が当たってカケが生じること
はない。

【００３３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、逆流防止装置においては、ヘッド本体部及び小径
部を備えたスクリューヘッドと、前記小径部の周囲に、
前記スクリューヘッドに対して相対回転自在に配設され
た逆止リングと、前記小径部の後方において、前記逆止
リングと接離自在に配設されたシールリングとを有す
る。

【００３５】そして、前記ヘッド本体部の後端面及び前
記逆止リングの前端面の一方に環状の第１の耐摩耗手段
が配設され、他方に前記第１の耐摩耗手段より硬度の高
い複数の第２の耐摩耗手段が埋設され、かつ、該各第２
の耐摩耗手段間に樹脂流路が形成される。この場合、前
記ヘッド本体部の後端面及び前記逆止リングの前端面の
他方に第２の耐摩耗手段が埋設されるので、第２の耐摩
耗手段の周囲の部分によって樹脂の圧力が吸収される。
したがって、第２の耐摩耗手段に発生する圧縮応力を小
さくすることができる。また、各第２の耐摩耗手段は周
囲の部分によって包囲されるので、第２の耐摩耗手段に
曲げ応力が発生するのを防止することができる。

【００３６】その結果、第２の耐摩耗手段が破断するの
を防止することができ、逆流防止装置の耐久性を向上さ
せることができる。本発明の他の逆流防止装置において
は、さらに、前記第１の耐摩耗手段の外径は第２の耐摩
耗手段の外径より小さくされる。この場合、第１の耐摩
耗手段が第２の耐摩耗手段によって摩耗させられても、
第１の耐摩耗手段の後端における外径が第２の耐摩耗手
段の外径より小さいので、第１の耐摩耗手段の後端面は
常に平坦になり、カップ状の凹面が形成されることはな
い。

【００３７】したがって、樹脂の流れが乱されることが
ないだけでなく、カップ状の凹面において樹脂が滞留す
ることがない。また、カップ状の凹面が深く形成された
ときに、樹脂の流れによって第１の耐摩耗手段の周縁部
にカケが生じ、破片が樹脂に混入したり、樹脂の流れ方
向における下流側において破片が詰まったりすることが
なくなる。

【００３８】本発明の更に他の逆流防止装置において
は、さらに、前記第１の耐摩耗手段の外径は、第２の耐
摩耗手段側に近づくほど大きくされる。この場合、第１
の耐摩耗手段が摩耗するので、第２の耐摩耗手段におけ
る第１の耐摩耗手段との摺動部分は徐々に中心方向に移
動する。したがって、第２の耐摩耗手段の周縁部に、カ
ップ状の凹面が形成されても、第１の耐摩耗手段が当た
ってカケが生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における逆流防止装
置の断面図である。

【図２】従来の逆流防止装置の第１の例を示す図であ
る。

【図３】従来の逆流防止装置の第２の例を示す図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態における逆止リング
の正面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における逆流防止装
置の断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態における逆流防止装
置の要部断面図である。

【符号の説明】

１４スクリューヘッド５１、１５１逆止リング５２シールリング６１、１６１ヘッド本体部６２小径部７２、１７２、２７２リング７３、１７３摺動部材７８樹脂流路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ヘッド本体部及び小径部を備えた
スクリューヘッドと、（ｂ）前記小径部の周囲に、前記
スクリューヘッドに対して相対回転自在に配設された逆
止リングと、（ｃ）前記小径部の後方において、前記逆
止リングと接離自在に配設されたシールリングとを有す
るとともに、（ｄ）前記ヘッド本体部の後端面及び前記
逆止リングの前端面の一方に環状の第１の耐摩耗手段が
配設され、他方に前記第１の耐摩耗手段より硬度の高い
複数の第２の耐摩耗手段が埋設され、かつ、該各第２の
耐摩耗手段間に樹脂流路が形成されることを特徴とする
逆流防止装置。
【請求項２】前記第１の耐摩耗手段は前記ヘッド本体
部の後端面に配設され、前記第２の耐摩耗手段は前記逆
止リングの前端面に埋設される請求項１に記載の逆流防
止装置。
【請求項３】前記第１の耐摩耗手段は超硬質合金によ
って形成され、前記第２の耐摩耗手段はセラミックによ
って形成される請求項１に記載の逆流防止装置。
【請求項４】前記第１の耐摩耗手段の外径は第２の耐
摩耗手段の外径より小さくされる請求項１に記載の逆流
防止装置。
【請求項５】前記第１の耐摩耗手段の外径は、第２の
耐摩耗手段側に近づくほど大きくされる請求項１に記載
の逆流防止装置。