JPH0242431Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は射出時溶融樹脂の逆流を防止するよう
にした射出成形機に関するものである。

（従来技術） 一般に、射出成形機において、射出時にトーピ
ード先端に貯留された溶融樹脂がスクリユ部に逆
流しないように設けられる逆流防止弁は、スクリ
ユ先端部に設けられた弁座とトーピードの後端部
の保持環と、この両者間に遊嵌された逆止弁の三
者から構成されて、射出時にはスクリユが前進し
て、トーピード先端の溶融樹脂貯留部内の圧力増
加に伴い、該圧力が前記逆止弁前面に作用して該
逆止弁は押し戻されて弁座に当接し、溶融樹脂が
スクリユ部に逆流するのを防止するものである。
しかるに、この種従来の逆流防止弁の機構による
と、特に低度樹脂にあつては、前記逆止弁の作動
に円滑性を欠き、その結果、成形品の重量にバラ
ツキが大きかつた。一方成形業界では大型化、高
サイクル化が進み、高流動低粘度樹脂の使用が増
えて来ており、益々成形品の重量バラツキの低減
を図る必要を生じてきている。

これを図面によつて具体的に説明すると、第５
図及び第６図は従来の逆流防止弁を示し、同防止
弁は前述の如く、弁座ａ、逆止弁ｂ、保持環ｃか
ら構成されている。この従来の逆流防止弁におい
て、スクリユｄの回転中は、逆止弁ｂはスクリユ
ｄから押し出された溶融樹脂によつて前方に押さ
れ、第１図に示すように保持環ｃの端面Ａで逆止
弁ｂと保持環ｃが当接し、ある面圧によつて保持
される。そしてこの押し出された溶融樹脂は、保
持環ｃの放射状溝ｅを通つてトーピードｇの先端
に貯留される。

次いで所要量の溶融樹脂がトーピードｇの先端
に貯留されると、スクリユｄの回転は停止し、先
端に貯留された溶融樹脂を金型（図示せず）内に
射出するためにスクリユｄが前進する。この射出
時には第６図に示す如く、逆止弁ｂは押し戻され
て弁座の端面Ｂで逆止弁ｂと弁座ａが当接し、弁
座ａとの隙間が閉鎖されて、先端の溶融樹脂の逆
流を防止するようになつている。なお、シリンダ
ｆの内周と、逆止弁ｂの外周の間隔は極力小さく
して、溶融樹脂の洩れを防止している。

ここで射出開始時の逆止弁ｂの樹脂圧による作
動力Ｆは、次式で表わされる。

Ｆ＝P₁×（S₁−Ｓ）＋πDLτ−P₂S₂ …(1) ただし、 P₁：逆止弁ｂのトーピード側溶融樹脂圧
力 P₂：逆止弁ｂのスクリユ側溶融樹脂圧力 S₁，S₂：逆止弁ｂの前後の表面積（通常S₁
＝S₂） Ｓ：逆止弁ｂと保持環ｃの接触面積（第７図
１点鎖線） Ｄ：逆止弁ｂの外径 Ｌ：逆止弁ｂの長さ τ：逆止弁に作用する剪断応力（τ＝μγ〓
で表わされる。μ：粘度 γ〓：剪断速
度） 射出開始時、スクリユが前進を始めるとスクリ
ユの先端に圧が立ち、上記の作動力Ｆが逆止弁ｂ
に働く。高流動、低粘度樹脂の場合には圧力伝播
時の圧力降下が小さく、P₁≒P₂となり、従つて、 Ｆ＝−P₁S＋πDLτ …(2) となる。

ここでτ＝μγ〓で表わされる剪断応力は、低粘
度樹脂の場合低い値となる。

よつて逆止弁ｂの作動力Ｆは、低粘度樹脂の場
合、逆止弁ｂと保持環ｃの接触面積Ｓに大きく左
右される事となる。従来の逆止弁ではＳ（第７図
に示す、１点鎖線部の面積）が大きく、すなわち
作動力Ｆが小さいため、逆止弁の動作にバラツキ
が生じ、成形品重量がバラつく不都合があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、従来の逆流防止弁では、特に低粘度
の樹脂を成形する場合に逆止弁の作動特性が思わ
しくなく、成形品の重量バラツキが大きくなる点
を問題点として、これを解決しようとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） このため本考案は、スクリユ先端部のトーピー
ドの後部に放射状溝を形成した保持環を設け、同
保持環の後部に接続されたスクリユの細径部に、
前後に移動する逆止弁を嵌挿した射出成形機にお
いて、同保持環と逆止弁の当接個所の何れか一方
に、樹脂の通路とは別にスクリユ軸と同心に１個
以上の細溝を設けてなるもので、これを問題点解
決のための手段とするものである。

（作用） 保持環あるいは逆止弁の端面に同心に設けた細
溝内を溶融樹脂が介在することとなり、従来の逆
止弁に作用する樹脂圧に加えて該細溝内の樹脂を
介して逆止弁に新たな樹脂圧が作用する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
ると、第１図及び第２図は従来の逆流防止弁の保
持環を示す第７図及び第８図に対応するもので、
第３図は本考案の実施例によつて逆止弁に作用す
る樹脂圧の状態を示している。

なお、本考案は、前記保持環又は逆止弁に特徴
を有し、他の部分は第５図及び第６図に示した従
来のものと同じであるので、ここでは従来部品と
同一の部分については、その説明を省略し、前記
特徴部分を中心に説明していく。

さて、本実施例によると、第１図及び第２図に
示すように、保持環１の端面で逆止弁ｂと当接す
る部分に、保持環と同心円状の細溝２が形成され
ている。細溝２は巾0.5〜１mm、深さ0.2〜0.5mmで
１本以上が形成される。細溝２の断面は、本実施
例の場合、半円形状であるが、この形状は他に矩
形、台形、三角形等が選択でき、樹脂圧力を伝播
するのに十分で、かつ滞留上問題が生じない容量
であれば適宜形状とすることができるものであ
る。

このように構成された逆流防止弁を備えた射出
成形機にあつても、溶融樹脂をトーピード先端の
貯留部に貯留する作用は従来と何ら変るところが
ない。すなわち、第５図に示すものと同様であつ
て、ただ第５図における保持環ｃに代えて保持環
１と読み替えることで足りるものであり、スクリ
ユｄの回転時、逆止弁ｂはスクリユｄで押し出さ
れた溶融樹脂により、前方に押し出されて保持環
１に保持された状態となる。押し出された溶融樹
脂は、弁座ａと逆止弁ｂとの隙間から逆止弁ｂの
内面とスリーブｉの外面によつて形成される空間
ｈを通り、保持環１の放射状溝ｅを径てトーピー
ドｇの先端に押し出され、先端の貯留部（図示せ
ず）に次の射出のために貯留される。

次に射出時には、スクリユｄが前進を始める
と、トーピード先端に圧力P₁が発生することに
なる。このP₁は可塑化時とは逆に、保持環１の
放射溝ｅから空間ｈを経て、逆止弁ｂのスクリユ
側端面Ｂに圧力が伝播されるが、この際圧力降下
が生じ、前記端面Ｂにはトーピード先端圧力P₁
より小さい圧力が作用する。

一方保持環１の細溝２内の溶融樹脂も圧力を伝
播し、P₁′＜P₁となつて逆止弁ｂのトーピード側
端面Ａに作用する。

以上より本実施例による逆止弁ｂの作動力F₁
は次の通りとなる。

F₁＝P₁×（S₁−Ｓ）＋P₁′×S″＋πDLτ−P₂S₂ …(3) ただし、S″は細溝２の平面の面積を表わして
いる。

ここで低粘度樹脂の場合、P₁≒P₂ S₁＝S₂であ
るから、結局(3)式は F₁＝P₁S＋P₁′×S″＋πDLτ …(4) となる。

ここで、(2)式と(4)式を比較すると、樹脂圧力に
よる逆止弁ｂへの作用力は(4)式の第２項分大きく
なることが分る。実際には逆止弁ｂのトーピード
側端面Ａに作用する圧力は、P₁，P₁′の他に第３
図に示す如く当接部の境界部にも境界圧力P₁″，
P₁が発生しており、逆止弁の作動力増加に寄
与している。境界圧力はコーナー部の面取り部及
び微小スキマから進入した溶融樹脂により発生す
るものである。

以上、細溝２を保持環１に形成しているが、第
８図に示すように逆止弁ｂの保持環１と当接する
部分に逆止弁ｂと同心に１個以上の細溝４を形成
しても、同様の作用をするものである。

（考案の効果） 以上詳細に説明した如く本考案は構成されてい
るので、逆止弁の作動力が向上し、成形品重量の
バラツキを押えることができる。また、細溝内の
溶融樹脂は、圧力伝播作用の他にスクリユ回転時
は逆止弁と、保持環の当接部の相対速度差から金
属接触で摺動するため、摩耗し易い雰囲気にある
が、本考案の細溝を流動する溶融樹脂は、摺動部
の潤滑効果と冷却効果を併せ期待できるものであ
る。一方細溝にはスクリユ回転時、高剪断力が作
用するため、滞留樹脂は徐々に更新される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す射出成形機用逆
止弁の保持環の平面断面図、第２図は第１図のＺ
−Ｚ断面図、第３図は射出開始時、逆止弁のトー
ピード側端面に作用する圧力概念図、第４図は逆
止弁に細溝を形成した場合の逆止弁の正面図、第
５図及び第６図は従来の射出成形機用逆止弁の作
動状態を異にする場合の側断面図、第７図は従来
例における保持環の平面断面図、第８図は第７図
のＹ−Ｙ断面図である。 図の主要部分の説明、１……保持環、２，４…
…細溝、ｂ……逆止弁、ｅ……放射状溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. スクリユ先端部のトーピードの後部に放射状溝
   を形成した保持環を設け、同保持環の後部に接続
   されたスクリユの細径部に、前後に移動する逆止
   弁を嵌挿した射出成形機において、同保持環と逆
   止弁の当接個所の何れか一方に、樹脂の通路とは
   別にスクリユ軸と同心に１個以上の細溝を設けた
   ことを特徴とする射出成形機。