JP3791782B2

JP3791782B2 - Backflow prevention device for injection molding machine

Info

Publication number: JP3791782B2
Application number: JP2002166363A
Authority: JP
Inventors: 司白銀屋
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP2004009554A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱シリンダの内部に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュの先端部に取り付けられているスクリュヘッドと、該スクリュヘッドの小径部に挿通する形で、前記スクリュの先端部と前記スクリュへッドのヘッド部との間に軸方向に移動可能に設けられている環状の逆止リングとからなり、前記逆止リングの内周面と前記スクリュヘッドの小径部の外周面との間に所定断面積の樹脂通路が形成されている、射出成形機における逆流防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機は、文献名を挙げるまでもなく従来周知で、概略的には加熱シリンダと、この加熱シリン内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュとからなっている。このような射出成形機は、そのスクリュの形式により逆止リング付きの射出成形機と、逆止リングを備えていない射出成形機とに大別できる。また、逆止リングの方から区別すると、スクリュと共に回転する供回り式と、スクリュの回転とは連動しない非供回り式とに分けられる。
【０００３】
従来の供回り式のスクリュヘッドの近傍の要部が、図３の（ａ）に示されている。すなわち、この射出成形機は、加熱シリンダ５０と、この加熱シリンダ５０の内部に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュ５１とからなっている。スクリュ５１の先端部には、押金５２が装着されてスクリュヘッド５３がネジによりスクリュ５１の先端部に取り付けられている。そして、このスクリュヘッド５３の軸部に逆止リング５４が装着されている。押金５２には、その前方に円錐形の座５５が形成され、この座５５に対応して逆止リング５３の後端部には、逆円錐形の弁座５６が形成されている。また、逆止リング５４の先端部には、軸方向に所定深さに切り欠かれて溝５７が形成されている。そして、この溝５７にスクリュヘッド５３に固着されているピン５８が緩く嵌っている。したがって、スクリュ５１が回転駆動されるときは、逆止リング５４も回転駆動される。なお、スクリュヘッド５３の軸部の外周面と、逆止リング５４の内周面との間には所定の間隔があり、溶融樹脂の樹脂通路５９が確保されている。
【０００４】
非供回り式の射出成形機の例が図３の（ｂ）に示されている。図３の（ａ）に示されている供回り式の構成要素と同じ要素には同じ参照数字を付けて重複説明はしないが、本射出成形機は、逆止リング５４’を装着してから当金５３’が付いているスクリュヘッド５３’をスクリュ５１の先端部にネジにより固定されるようになっている。このスクリュヘッド５３’と、逆止リング５４’とは、機械的には関係がない。したがって、スクリュ５１すなわちスクリュヘッド５３が回転駆動されても、逆止リングは回転しないことになる。
【０００５】
次に、上記従来例の作用について説明する。可塑化工程では、樹脂材料を加熱シリンダ５０に供給すると共にスクリュ５１を回転駆動する。そうすると、樹脂材料は従来周知のようにして可塑化され、逆止リング５４、５４’は可塑化される溶融樹脂の圧力により前方へ押される。この結果、押金５２の座５５から逆止リング５４、５４’の弁座５６が離間し、樹脂通路が確保される。これにより、溶融樹脂はスクリュヘッド５３の先端部のリザーバ５０’へ送られる。このとき、供回り式の逆止リング５４は、ピン５７を介してスクリュ５１と共に回転駆動される。リザーバ５０’に蓄えられる溶融樹脂の圧力により、スクリュ５１が後退し、所定量蓄積して可塑化工程を終わる。
【０００６】
また、使用する樹脂材料の種類例えば低粘度樹脂材料、成形条件等によっては可塑化工程後に、スクリュ５１を回転させることなく図３において右方すなわち後進させる、いわゆるサックバックを実施する。これにより、リザーバ５０’側の樹脂圧力が減圧され、金型を開く型開時、加熱シリンダ５０の先端に取り付けられている射出ノズルの後退時等において溶融樹脂が射出ノズルの先端から外部へ流れ出すドルーリングすなわち鼻たれ現象を防止することができる。
【０００７】
次いで、射出工程に入る。スクリュ５１を図３において左方へ駆動する。そうすると、リザーバ５０’の樹脂圧力が上昇し逆止リング５４、５４’が右方へ押され、逆止リング５４、５４’の弁座５６が押金５２の座５５に着座する。これにより、リザーバ５０’側の溶融樹脂は、スクリュ５１側へ漏れることなく、所定量の溶融樹脂が型締された金型へ射出充填されることになる。冷却固化を待って金型を開くと成形品が得られる。
【０００８】
上記のように従来の逆止リング５４、５４’を備えた射出成形機によっても成形品を得ることは出来るし、共回り式の逆止リング５４によると、加熱シリンダ５０の内周壁に付着する滞留溶融樹脂が掻き取られる効果があり、また逆止リング５４のリザーバ５０’側への移動がピン５８で規制されるようになって、構造が簡単になるという利点もある。一方、非供回り式の逆止リング５４’によると、逆止リング５４’の外周面の耐摩耗性に優れ、また加熱シリンダ５０の内周面と逆止リング５４’の外周面との隙間から溶融樹脂が逆流する量を減らす効果が得られる。
【０００９】
しかしながら、上記した従来の逆流防止装置は、溶融樹脂の一部が望ましくない方向へ逆流あるいは漏れる欠点がある。すなわち、第１番目の欠点は、可塑化完了から射出開始までの間は、スクリュ５１側の圧力が高いので、逆止リング５４、５４’を左方向へ押す力が作用し、その弁座５６が押金５２の座５５から離間し、スクリュ５１側からリバーザ５０’側へ逆流する欠点がある。この状態が図４の（ａ）に示されている。第２番目に、図４の（ｂ）に示されているように、射出中は、リザーバ５０’側の圧力は高くなるので、逆止リング５４、５４’の弁座５６は、押金５２の座５５に着座し逆流は起こらないが、射出を開始してから、逆止リングの弁座５６が押金５２の座５５に着座するまでの間に溶融樹脂が逆流する。第３番目の欠点は、図４の（ｃ）に示されているように、加熱シリンダ５０の内周面と逆止リング５４、５４’の外周面との間の隙間から漏れることである。第４番目に、図４の（ｄ）に示されているように、サックバック工程後に、スクリュ５１側からリザーバ５０’側へ逆流する。なぜならば、加熱シリンダ５０の内周面と逆止リング５４、５４’の内周面との間には摩擦抵抗があるので、スクリュ５１を後退させるとき、逆止リング５４、５４’はスクリュ５１の後退動作に完全に追従することなく残る。しかも、スクリュ５１が後退するので、リザーバ５０’側の圧力は強制的に減圧され、スクリュ５１側の高圧の溶融樹脂は容易にリザーバ５０’の方へ逆流する。
【００１０】
上記の第３番の逆流は、図３の（ｂ）に示されているような非供回り式の逆止リング５４’の適用、加熱シリンダ５０の内周面と逆止リング５４、５４’の外周面との間の隙間の最適化、工作精度の向上等により、ある程度抑えることはできる。しかしながら、第１、２および４番目の逆流は、上記した従来の逆流防止装置の構造では回避できないものである。
【００１１】
このような逆流が生じると、射出工程で充填される溶融樹脂材料の充填量が不安定になり、成形品の重量変動、ショートショット、バリ等の成形品の品質低下を招く主要因となる。そこで、特公昭５９−４７９７９号公報、特開昭６２−１９４２３号公報、特開平４−８６２３２号、特開平４−１１９８１２号、特開平４−３５１５１８号、特許第３０１７０８１号明細書、特開平１１−３４１２８号、特許第２９６６７７９号明細書等により多数の逆流防止装置が提案されている。
【００１２】
上記の公報に開示されている逆流防止装置は、逆止リングを積極的にスクリュの先端部に設けられているシールリングに着座させるもので、このような逆流防止装置の中で、本発明の先行技術としては特開平４−３５１５１８号公報と特許第３０１７０８１号明細書を挙げることができる。前者の特開平４−３５１５１８号に示されている逆流防止装置は、スクリュの先端部に設けられているシールリング、このシールリングの前方に軸方向に移動自在に設けられている逆止リング、この逆止リングをスクリュの先端部に止めているスクリュヘッド等からなっている。そして、スクリュヘッドの逆止リングに向いた位置には係止溝が形成され、逆止リングには前記係止溝の内部に臨んでいるテーパ面を有する爪が形成されている。したがって、スクリュを正回転方向に回転駆動して、従来周知のように可塑化し、可塑化終了後スクリュを逆方向に回転駆動すると、スクリュヘッドの係止溝の端部が逆止リングの爪に形成されているテーパ面に当接し、逆止リングをスクリュのシールリングの方へ押す。これにより、逆止リングの後端部がシールリングに着座し、リザーバあるいは計量室の溶融樹脂が、射出工程時にスクリュの方へ逆流することが防止される。
【００１３】
一方、特許第３０１７０８１号明細書に記載されている逆流防止装置も、上記逆流防止装置と同様にスクリュの先端部に設けられているシールリング、このシールリングの前方に軸方向に移動自在に設けられている環状の逆止リング、この環状の逆止リングをスクリュの先端部に止めているスクリュヘッド等からなっている。そして、スクリュヘッドの小径部の円周面には軸方向に延びる複数個の溝が形成されている。また、環状の逆止リングの前方には、前記溝に対応した弧状突片が形成されている。したがって、スクリュを正方向に回転駆動すると、スクリュヘッドの本体部が孤状突片に当たる。この正方向に回転して当たった位置は、リザーバ側とスクリュ側とが連通する位置であるので、スクリュの回転駆動を続行することにより、従来周知のようにして樹脂材料を可塑化することが出来る。また、可塑化終了後スクリュを逆方向に所定量回転駆動すると、スクリュヘッドの本体部は今度も孤状突片に当たる。この当たった位置は、今度はリザーバ側とスクリュ側とが閉鎖される位置である。これにより、スクリュを後方へ駆動するサックバックあるいはスクリュを軸方向に駆動して射出することも出来る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の逆流防止装置によっても、樹脂材料を可塑化することも、また射出・保圧工程時に溶融樹脂の逆流を一応防止することもできるが、従来の逆流防止装置には色々な改良すべき点あるいは問題点が認められる。例えば、前者の逆流防止装置は、スクリュを逆回転させて爪に形成されているテーパ面により逆止リングを後退させて、シールリングに着座させても、逆回転を停止すると、スクリュ側に存在する高圧の樹脂圧力が逆止リングに前方へ押す力が加わっているので、逆止リングはテーパ面に沿って前方へ移動し、シールリングから離間する可能性がある。離間すると、逆流防止効果はなくなる。また、可塑化終了後にサックバックを実施した場合、加熱シリンダの内周壁と逆止リングの外周壁との間には摩擦抵抗があるので、スクリュを後退させても逆止リングはスクリュに追従することが出来ずに、逆止リングはその位置に留まり、シールリングから離間する可能性がある。このように、従来の逆流防止装置は、閉鎖動作に不確実な面を有している。
【００１５】
一方、後者の特許第３０１７０８１号明細書に記載されている逆流防止装置は、可塑化時には溝を通った溶融樹脂が一方の孤状突片と他方の孤状突片との間に形成されている樹脂流路を通ってリザーバの方へ押し出されるようになっているので、樹脂流路の断面積が小さく、樹脂流路を通過するときの流動抵抗が増大し温度が上昇する恐れがある。その結果、使用する樹脂の種類によっては、樹脂焼け現象、サージング現象等を起こす可能性がある。また、このような現象が生じるので、樹脂流路の断面積を広くすることのできない小型の射出成形機の逆流防止装置としては適用し難い。さらには、樹脂流路の位置関係が、円周上の微妙な角度でずれ、樹脂流路の断面積が変動する危険性もある。例えば、可塑化工程においてスクリュ側から流動する溶融樹脂の圧力により、逆止リングと孤状突片が直ちに密着し、そしてスクリュヘッドに押しつけられ、逆止リング、孤状突片およびスクリュヘッドが一体化して供回りする可能性もある。このような状態は、樹脂通路の不完全な開放状態であり、樹脂流路の断面積は小さくなっている。したがって、前述したように樹脂焼け、サージング等が突然に発生し、成形品の品質の低下を招く。また、射出工程を実施する前にスクリュを逆回転するときも同様な角度のずれが発生する可能性があり、その結果樹脂流路は不完全は閉鎖状態となる。そうすると、溶融樹脂の逆流が生じ、今度はショートショット、ヒケのような成形不良を招く。また、構成部材数が比較的多く、構造が複雑でコスト高になり、さらには小型化あるいは耐久性を向上した設計をするときに制約を受けやすいという問題もある。
【００１６】
本発明は、上記したような問題点を解決した逆流防止装置を提供することを目的とし、具体的には可塑化工程時にも、またサックバックあるいは射出工程時にも溶融樹脂の逆流がより完全に防止され、しかも構造は簡単で、溶融樹脂の樹脂通路は比較的大きく採れ、設計上の制約を受け難い逆流防止装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【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、逆止リングには後方あるいは前方のいずれの方向に駆動されても、スクリュあるいはスクリュヘッドと逆止リングとの構成要素に形成されているシート座に着座する弁座が設けられる。また、スクリュを回転駆動するとき、逆止リングを強制的に軸方向に駆動して、弁座がシート座から離間するように、あるいは着座するように構成される。さらには、着座状態を維持するようにも構成される。すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、加熱シリンダの内部に回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュの先端部に取り付けられているスクリュヘッドと、該スクリュヘッドの小径部に挿通する形で、前記スクリュの先端部と前記スクリュヘッドのヘッド部との間に軸方向に移動可能に設けられている環状の逆止リングとからなり、前記逆止リングの内周面と前記スクリュヘッドの小径部の外周面との間に所定断面積の樹脂通路が形成されている逆流防止装置であって、前記逆止リングには、前記スクリュの先端部のシート座に着座する後方弁座と、前記逆止リングが軸方向に所定量移動すると前記小径部の外周面側に形成されたシート座に着座する、前記逆止リングの内周面側の前方弁座とが両方向に形成され、前記逆止リングの前方側には、複数個の異なる傾斜の滑り追従部からなるカム溝が形成されていると共に、前記スクリュヘッドには、前記カム溝と共働するカム爪が設けられ、前記スクリュを正方向に回転駆動すると、前記カム爪が前記カム溝の所定の滑り追従部に当接して前記逆止リングを軸方向に駆動し、前記逆止リングの両弁座が前記両シート座から離間して開放状態になり、逆方向に回転駆動すると、他の滑り追従部に当接して前記逆止リングを軸方向に駆動し、前記逆止リングの後方弁座が前記スクリュの先端部のシート座に着座して閉鎖状態となり、前記カム爪と前記カム溝との係合状態が解かれると、溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングのいずれか一方の弁座が前記スクリュの先端部のシート座あるいは前記スクリュヘッド部のシート座に着座して閉鎖状態になるように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の逆流防止装置において、カム溝とカム爪が、加熱シリンダのリザーバ側方面に構成され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の逆流防止装置において、カム溝には、逆止リングの弁座がシート座に着座した閉鎖状態を維持するロック部が設けられ、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の逆流防止装置において、逆止リングの前方弁座と、前記ヘッド部のシート座との間には、前記前方弁座が前記シート座に着座するときも、樹脂通路が確保されているように構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１の（ａ）は、樹脂通路が開放された状態を、そしてその（ｂ）は閉鎖された状態をそれぞれ示す断面図であるが、図の表示を明瞭にするために、図１の（ａ）には主として逆止リング関係の構成要素の参照数字を入れ、スクリュおよび加熱シリンダ関係の参照数字は図１の（ｂ）の方に記入して説明する。本発明の実施の形態に係わる逆流防止装置は、スクリュ１の先端部に取り付けられている環状の押金２、この押金２の前方すなわち図１の（ａ）あるいは（ｂ）において左方に、軸方向に移動自在に設けられている逆止リング１０、スクリュ１の先端部にネジ止めされているスクリュヘッド４０等から構成されている。
【００１９】
軸方向に所定長の加熱シリンダ３は、図１には示されていないが従来周知のように、その外周部には個々に発熱温度が制御される複数個のヒータが設けられ、その先端部すなわち図１において左端部には射出ノズルが取り付けられ、その後方が計量室すなわちリザーバ４となっている。また、後方寄りには樹脂材料供給口が明けられ、その後端部にスクリュ駆動装置が設けられている。このように構成されている加熱シリンダ３の内部に、従来周知の形態をしたスクリュ１が設けられている。このスクリュ１は、可塑化時には加熱シリンダ３内で駆動装置により正方向に回転駆動され、射出時には軸方向に駆動されるようになっている。上記のように駆動されるスクリュ１の先端面は、平らな垂直面となり、この面から軸方向に所定深さに嵌合孔５が明けられ、この嵌合孔５の底部からは、小径のメネジ６がさらに所定深さに形成されている。このメネジ６にスクリュヘッド４０のオネジ４４が螺合される。
【００２０】
環状の押金２は、リング状のシート部７と、このシート部７よりも小径の、筒状の挿入部とからなっている。シート部７の外径は、加熱シリンダ３の内径よりも小さく、その外周面と加熱シリンダ３の内周面路との間には、所定断面積の溶融樹脂の樹脂通路が確保されている。シート部７の前方部分すなわち逆止リング１０側には、シート座２ａが形成されている。このシート座２ａに、詳しくは後述するように、射出時等に逆止リング１０の後方弁座１０ａが着座するようになっている。
【００２１】
逆止リング１０は、軸方向に所定長さの筒状あるいは環状を呈し、その外周面は加熱シリンダ３の内周面に接し、そして軸方向に移動可能になっている。また、その内径は後述するスクリュヘッド４０の小径部４３の外径よりも十分に大きい。これにより、逆止リング１０の内周面とスクリュヘッド４０の小径部４３の外周面との間に、所定断面積の第２の樹脂通路Ｊ２か構成される。このように構成されている逆止リング１０の後端部には、押金２のシート座２ａに着座する後方弁座１０ａが形成されている。後方弁座１０ａと押金２のシート座２ａとの間に、可塑化時に第１の樹脂通路Ｊ１が構成される。
【００２２】
逆止リング１０の内周面側には、スクリュヘッド４０の小径部４３の外周面側に形成されたシート座４２ｂに着座する前方弁座１０ｂが形成されている。前方弁座１０ｂは、本実施の形態では、軸方向の中間部よりも後方寄りに形成されている。このように、本実施の形態によると、後方弁座１０ａと前方１０ｂが逆止リング１０の後方部と前方部の両部に形成されているので、逆止リング１０が後方あるいは前方へ駆動されても、溶融樹脂の逆流が防止されることになる。
【００２３】
上記のように構成されている逆止リング１０の前方側には、複数個の異なる傾斜の滑り追従部からなるカム溝１１が形成されている。このカム溝１１は、後述するカム爪と共働するもので、図１の（ａ）に示されているように、スクリュ１の回転方向に関連して、第１〜３の滑り追従部１２〜１４と、第４の滑り追従部１４の上端部から逆止リング１０を横切る方向すなわち図１の（ａ）において上方へ直線上に延びている第１の直線部１５と、第２の滑り追従部１３下端部から逆止リング１０の前方向すなわち図１の（ａ）において左方へ直線上に延びている第２の直線部１６とから、前方が開放された切欠として形成されている。第２の滑り追従部１３は、スクリュヘッド４０が可塑化方向に回転駆動されるとき、カム爪に接して逆止リング１０を開放位置へ駆動するもので、より確実な位置保持のため、その一部に若干の直線部Ｌが設けられている。この直線部Ｌにカム爪が当たることで、逆止リング１０の軸方向の妄りな移動が阻止される。また、第３の滑り追従部１４は、スクリュ１が可塑化方向と逆の方向に回転駆動されるとき、カム爪に接して逆止リング１０を閉鎖位置へ駆動するもので、第１の滑り追従部１２と逆方向に傾斜し、直線部Ｌの上方に位置している。さらには、第１の直線部１５は、所定量だけ上方へ延びた後、逆止リング１０の前方側に向かいロック作用を奏する直線部１７を構成している。一方、第２の直線部１６は、第２の滑り追従部１３から逆止リング１０の前方側へ延びてカム溝１１を構成している。
【００２４】
スクリュヘッド４０は、円錐形のヘッド部４１と、このヘッド部４１から後方へ延びている小径部４３と、この小径部４３から更に後方へ延びている軸部とからなり、そして軸部にスクリュ１のメネジ６に螺合するオネジ４４が形成されている。小径部４３の外径は、逆止リング１０の内径よりも小さく、これらの間には所定断面の樹脂通路が確保されている。小径部４３の略中間部には、半径外方へ出たリング状のシート座４２ｂが形成されている。このシート座４２ｂと、逆止リング１０の内周面側に形成されている前方弁座１０ｂとの間に、可塑化時に第３の樹脂通路Ｊ３が確保される。スクリュヘッド４０の小径部４３の外径は、逆止リング１０の内径よりも十分に小さい。したがって、小径部４３の外周面と逆止リング１０の内周面との間には、前述したように、十分に大きな第２の樹脂通路Ｊ２が確保されている。また、小径部４３は、逆止リング１０よりも所定量だけ軸方向に長い。したがって、逆止リング１０は、押金２とスクリュヘッド４０との間を軸方向に移動可能である。
【００２５】
上記のように構成されているスクリュヘッド４０の小径部４３に、第１の実施の形態ではピンの形状をしたカム爪１８、１８が設けられている。このカム爪１８は、逆止リング１０のカム溝１１と共働するためにカム溝１１内に臨んでいるが、その頂部は逆止リング１０の外表面から突き出てはいない。したがって、カム溝１８の頂部が加熱シリンダ３の内周面に接触するようなことはない。なお、カム溝１１とカム爪１８の位置関係は、後述する作用・効果を達するような関係になっている。
【００２６】
本実施の形態に係わる逆流防止装置は、例えば、図２に示すような手順で組み立てることができる。すなわち、カム爪１８が装着されたスクリュヘッド４０のオネジ４４側から逆止リング１０、押金２の順に装着していき、カム爪１８を逆止リング１０のカム溝１１内に臨むようにして装着した後、スクリュヘッド４０のオネジ４４をスクリュ１のメネジ６にねじ込む。この手順により、図１の（ａ）あるいは（ｂ）で示されているように組み立てられる。また、メンテナンス工程などで、逆流防止装置を分解する場合は、この手順の逆を行えば容易に分解することも可能である。なお、図２において、カム溝１１は点線でも示されているが、本実施の形態によるとカム溝１１は２カ所に形成されるので、点線は半対称形となる裏側のカム溝を表している。
【００２７】
次に、上記実施の形態の作用について説明する。樹脂材料を可塑化するときは、スクリュ１を図１の（ａ）において矢印Ａで示されている正方向に回転駆動する。そうすると、スクリュヘッド４０も同方向に駆動され、その小径部４３に設けられているカム爪１８も同方向に駆動される。スクリュ１が回転駆動されても、逆止リング１０は摩擦抵抗等により停止しているので、カム爪１８の方が相対的に回転する形になり、第１の滑り追従部１２の下方にある第２の直線部１６に当接するようになる。その結果、逆止リング１０の方が、カム爪１８が直線部Ｌおよび第２の滑り追従部１３に至るように軸方向に駆動される。この直線部Ｌおよび第２の滑り追従部１３に至って安定した状態か図１の（ａ）に示されている。この状態は、図１の（ａ）に示されているように、逆止リング１０が軸方向の略中心部に位置し、押金２のシート座２ａと逆止リング１０の後方弁座１０ａとの間には第１の樹脂通路Ｊ１が、またスクリュヘッド４０の小径部４３に設けられたシート座４２ｂと逆止リング１０の内周面側に設けられた前方弁座１０ｂとの間には第３の樹脂通路Ｊ３が構成される。以下、スクリュ１が矢印Ａで示されている可塑化方向に回転駆動されると、逆止リング１０もカム爪１８により同方向に供回り的に駆動される。これにより、加熱シリンダ３の内周面の溶融樹脂の掻き取られ、樹脂の滞留を阻止する効果も得られる。
【００２８】
図示されないホッパから加熱シリンダ３内に供給される樹脂材料は、加熱シリンダ３の外周部に設けられているヒータから加えられる熱、スクリュ１を回転駆動するときの麿擦作用、勢断作用などにより生じる熱等により溶融され、そして第１〜３の樹脂通路Ｊ１〜Ｊ３を通ってスクリュヘッド４０の前方のリザーバ４に圧送・蓄積される。蓄積される溶融樹脂の圧力により、スクリュ１は後退する。あるいは蓄積される溶融樹脂量に比例して後退させる。所定量後退したら、スクリュ１の回転駆動を停止する。これにより、所定量の溶融樹脂が蓄積される。スクリュ１は、従来周知のように軸方向の移動あるいは位置が固定される。
【００２９】
可塑化工程が終了したら、射出工程を実施する前に、スクリュ１を図１の（ｂ）において矢印Ｂで示されている逆方向に所定量だけ回転駆動する。そうすると、逆止リング１０と加熱シリンダ３との間には摩擦抵抗があるので、逆止リング１０は停止状態であり、スクリュヘッド４０との間に相対的な移動が生じ、カム爪１８は、今度は第３の滑り追従部１４に当接する。そうして、その反作用により逆止リング１０を図１の（ｂ）において右方へ移動させる。これにより、逆止リング１０の後方弁座１０ａが押金２のシート座２ａに着座する。さらに駆動すると、カム爪１８はロック部１７に入る。これにより、着座状態がロックされる。このロック状態は、スクリュ１を正方向へ回転駆動しない限り解けない。必要に応じて、スクリュ１を後方へ強制的に駆動するサックバックを実施する。このとき、スクリュ１は回転駆動され、逆止リング１０はロックされ着座状態が維持されているので、スクリュ１の後退速度が例え大きくても、逆止リング１０はスクリュ１の移動に迫従し、溶融樹脂の逆流は起こらない。
【００３０】
なお、可塑化工程を終わると、スクリュ１の回転が停止し、カム溝１１とカム爪１８との間の係合状態が緩むので、またカム爪１８が第３の滑り追従部１４に当接するまでは、短時間ではあるが逆止リング１０は軸方向に自由であるので、さらには逆止リング１０には両方向に弁座１０ａ、１０ｂが形成されているので、何らかの原因によりリザーバ４側とスクリュ１側との間に溶融樹脂の圧力に差があると、逆止リング１０は圧力の低い方へ駆動される。その結果、逆止リング１０の後方弁座１０ａあるいは前方弁座１０ｂのいずれかが押金２のシート座２ａあるいは小径部４３のシート座４２ｂに着座する。これにより、溶融樹脂の低圧側への逆流あるいは移動が阻止される。また、例えば摩耗などにより加熱シリンダ３の内周面と逆止リング１０の外周面との間の摩擦抵抗が減少し、スクリュ１を逆回転させても逆止リング１０が所定のロック動作を完了しない場合でも、本実施の形態によると、逆止リング１０の両方向にシール部１０ａ、１０ｂが形成されているので、溶融樹脂の圧力差により、逆止リング１０は押金２のシート座２ａあるいは小径部４３のシート座４２ｂのいずれかに着座する。これにより、可塑化完了から射出開始までの間の逆流あるいはサックバック後の逆流が阻止される。
【００３１】
次に、射出工程に入る。スクリュ１を軸方向に駆動する。そうすると、リザーバ４に蓄積されている溶融樹脂は、型締めされている金型のキャビテイに射出される。保圧し、冷却固化を待って金型を開くと成形品が得られる。次の可塑化のために、スクリュ１を正方向に回転駆動すると、前述した理由によりカム爪１８の方が相対的に回転し、ロック部１７から抜け、ロック状態が解除されると共に、カム爪１８が第２の直線部１６に当接する。以下前述したように、樹脂通路Ｊ１、Ｊ３が構成され、可塑化できる。同様にして、サックバック、射出等を行う。
【００３２】
上記実施の形態によると、次に示すような色々な効果が得られる。例えばカム溝１１は、樹脂の流動方向に対して下流側すなわちリザーバ４側に形成されているため、樹脂の流れを留めることが無く、滞留に起因する色替え不良や分解・焼けなどの成形上の不良現象を回避することができる。また、逆流防止装置を完全に分解することが可能なため、従来周知のメンテナンス工程時における劣化および分解により付着した樹脂の清掃・除去が迅速、簡単かつ容易に行うことが可能となる。従って、メンテナンス工程後、再度組み立てて使用する場合も、樹脂の色替え不良や分解・焼けなどの成形品品質上の欠陥を招くことはない。また、カム溝１１の加工部位が逆止リング１０の前方の開口部端にあるため、機械加工ような比較的容易な加工法を用いることが可能となり、装置製作面での制約を受けることもない。
【００３３】
なお、図１に示されている実施の形態では、カム溝１１は１個示されているが、対称位置に複数個例えば２〜３個設けることもできる。また、カム溝１１およびカム爪１８の形状・構造が図示の実施の形態に限定されないことは明らかである。例えば、カム溝１１とカム爪１８との凹凸関係を逆対称とすることもできる。また、カム溝の形状を変更することにより、スクリュ１を逆方向に回転駆動するとき、逆止リング１０の前方弁座１０ｂが小径部４３の外周面側に形成されたシート座４２ｂに着座するように実施することもできる。
【００３４】
上記実施の形態では、逆止リング１０の前方弁座１０ｂが小径部４３側に形成されたシート座４２ｂに着座するときは、密着閉鎖されるようになっているが、完全には着座しないように、多少の隙間をもたせるように実施することもできる。例えば、前方弁座１０ｂとシート座４２ｂのいずれかの一方に、溶融樹脂通路用の切欠を設けることもできる。このように実施すると、スクリュ１を可塑化方向に回転駆動するときの、前方弁座１０ｂをシート座４２ｂから離間する方向に作用する力よりも、スクリュ１側の溶融樹脂の圧力が高く、その結果前方弁座１０ｂがシート座４２ｂに押し付けられていても、スクリュ１側からリザーバ４側への溶融樹脂の流れが、前記隙間によりある程度確保される。樹脂の流れが確保されると、スクリュ１側の溶融樹脂の圧力とリザーバ４側のそれとがバランスするようになり、スクリュ１を可塑化方向に駆動し続けると、逆止リング１０の前方弁座１０ｂが小径部４３のシート座４２ｂから離間するようになる。これにより、完全な樹脂通路が確保される。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によると、逆止リングには、スクリュの先端部のシート座に着座する後方弁座と、前記逆止リングが軸方向に所定量移動すると前記小径部の外周面側に形成されたシート座に着座する、前記逆止リングの内周面側の前方弁座とが両方向に形成され、前記逆止リングの前方側には、複数個の異なる傾斜の滑り追従部からなるカム溝が形成されていると共に、前記スクリュヘッドには、前記カム溝と共働するカム爪が設けられ、前記スクリュを正方向に回転駆動すると、前記カム爪が前記カム溝の所定の滑り追従部に当接して前記逆止リングを軸方向に駆動し、前記逆止リングの両弁座が前記両シート座から離間して開放状態になり、逆方向に回転駆動すると、他の滑り追従部に当接して前記逆止リングを軸方向に駆動し、前記逆止リングの後方弁座が前記スクリュの先端部のシート座に着座して閉鎖状態となり、前記カム爪と前記カム溝との係合状態が解かれると、溶融樹脂の圧力により、前記逆止リングのいずれか一方の弁座が前記スクリュの先端部のシート座あるいは前記スクリュヘッド部のシート座に着座して閉鎖状態になるので、可塑化工程終了後、射出工程開始までの間にも、またサックバックあるいは射出工程時にも溶融樹脂の逆流がより完全に防止される。さらには、逆止リングの両側に弁座が形成されているので、スクリュを逆方向に回転駆動して逆止リングの弁座をシート座に着座させる前に何らかの原因により逆止リングの前方の室すなわちリザーバ側とスクリュ側との間に溶融樹脂の圧力に差が生じても、あるいはスクリュを逆回転させても逆止リングが所定のロック動作を完了せず、また、所定の樹脂通路が閉鎖しない場合でも、逆止リングの両側にシール部が形成されているので、溶融樹脂の圧力差により、逆止リングは圧力の低い方へ駆動され、逆止リングのいずれかの弁座かシート座に着座する。これにより、溶融樹脂の低圧側への逆流が阻止される。
請求項２に記載の発明は、カム溝は、加熱シリンダのリザーバ側すなわち樹脂の流動方向に対して下流側に形成されているので、上記のような効果に加えて、樹脂の流れを留めることが無く、滞留に起因する色替え不良や分解・焼けなどの成形上の不良現象を回避することができる効果がさらに得られる。また、周知のように加熱シリンダの前方に着脱自在に設けられている射出ノズルは容易に取り外すことができ、逆流防止装置を完全に分解することが可能なため、従来周知のメンテナンス工程時における劣化および分解により付着した樹脂の清掃・除去が迅速、簡単かつ容易に行うことが可能となる。従って、メンテナンス工程後、再度組み立てて使用する場合、樹脂の色替え不良や分解・焼けなどの成形品品質上の欠陥を招くことはない。また、カム溝の加工部位が開口側すなわち逆止リングの前方側端部にあるため、機械加工ような比較的容易な加工法を用いることが可能となり、装置製作面での制約を受けることもない。
請求項３に記載の発明によると、カム溝には逆止リングの弁座がシート座に着座した閉鎖状態を維持するロック部が設けられているので、ロック位置にすることにより確実に閉鎖状態が維持されるという効果がさらに得られる。したがって、サックバックするときのスクリュの後退速度が大きくても、逆止リングは追従し閉鎖状態が維持され、サックバック後にスクリュ側からリザーバの方へ溶融樹脂が逆流するようなこともない。請求項４に記載の発明によると、逆止リングの前方弁座と、ヘッド部のシート座との間には、前方弁座がシート座に着座するときも、樹脂通路が確保されている。これにより、上記のような逆流阻止効果が得られると共に、スクリュを可塑化方向に回転駆動するときの、前方弁座をシート座から離間する方向に作用する力よりも、スクリュ側の溶融樹脂の圧力が高く、その結果前方弁座がシート座に押し付けられていても、ある程度の溶融樹脂の、リザーバ側への流れが確保される。樹脂の流れが確保されるので、スクリュ側の溶融樹脂の圧力とリザーバ側のそれとがバランスするようになり、逆止リングの前方弁座がシート座から離間するようになる。これにより、完全な樹脂通路が確保されるという効果がさらに得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部を一部断面にして示す図で、その（ａ）は逆止リングが開放状態にある断面図、その（ｂ）は閉鎖状態にある断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の構成要素を分解して、組み立て順序を示す分解図である。
【図３】従来例を一部断面にして示す図で、その（ａ）は供回り式の、そしてその（ｂ）は非供回り式の逆流防止装置の例をそれぞれ示す断面図である。
【図４】従来の供回り式の逆流防止装置の作用を模式的に示す図で、その（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１スクリュ２押金
２ａシート座３加熱シリンダ
４リザーバ１０逆止リング
１０ａ後方弁座１０ｂ前方弁座
１１カム溝１８カム爪
４０スクリュヘッド４２ｂシート座[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a screw head attached to a tip of a screw provided in a heating cylinder so as to be able to be driven in a rotational direction and an axial direction, and the screw head being inserted into a small diameter portion of the screw head. An annular check ring that is provided so as to be movable in the axial direction between the tip of the screw head and the head portion of the screw head, and an inner peripheral surface of the check ring and a small diameter portion of the screw head The present invention relates to a backflow prevention device in an injection molding machine in which a resin passage having a predetermined cross-sectional area is formed between the outer peripheral surface of the injection molding machine.
[0002]
[Prior art]
The injection molding machine is well known in the art without mentioning the literature name, and generally comprises a heating cylinder and a screw provided in the heating cylinder so as to be driven in the rotational direction and the axial direction. Such an injection molding machine can be roughly classified into an injection molding machine with a check ring and an injection molding machine without a check ring, depending on the screw type. Further, when distinguished from the check ring, it is divided into a rotating type that rotates together with the screw and a non-rotating type that does not interlock with the rotation of the screw.
[0003]
The main part in the vicinity of a conventional swivel screw head is shown in FIG. That is, the injection molding machine includes a heating cylinder 50 and a screw 51 provided inside the heating cylinder 50 so as to be driven in the rotational direction and the axial direction. A pusher 52 is attached to the tip of the screw 51, and a screw head 53 is attached to the tip of the screw 51 with a screw. A check ring 54 is attached to the shaft portion of the screw head 53. A conical seat 55 is formed in front of the presser 52, and an inverted conical valve seat 56 is formed at the rear end of the check ring 53 corresponding to the seat 55. Further, a groove 57 is formed at the tip of the check ring 54 by being cut out to a predetermined depth in the axial direction. A pin 58 fixed to the screw head 53 is loosely fitted in the groove 57. Therefore, when the screw 51 is rotationally driven, the check ring 54 is also rotationally driven. Note that there is a predetermined gap between the outer peripheral surface of the shaft portion of the screw head 53 and the inner peripheral surface of the check ring 54, and a resin passage 59 of molten resin is secured.
[0004]
An example of a non-rotating type injection molding machine is shown in FIG. The same reference numerals are assigned to the same components as the rotating components shown in FIG. 3A, and the description thereof will not be repeated. However, the present injection molding machine is equipped with a check ring 54 ′. A screw head 53 ′ with a gold 53 ′ is fixed to the tip of the screw 51 with a screw. The screw head 53 'and the check ring 54' are not mechanically related. Therefore, even if the screw 51, that is, the screw head 53 is driven to rotate, the check ring does not rotate.
[0005]
Next, the operation of the conventional example will be described. In the plasticizing step, the resin material is supplied to the heating cylinder 50 and the screw 51 is driven to rotate. Then, the resin material is plasticized as is well known in the art, and the check rings 54 and 54 'are pushed forward by the pressure of the molten resin to be plasticized. As a result, the valve seats 56 of the check rings 54 and 54 ′ are separated from the seat 55 of the presser 52, and a resin passage is secured. As a result, the molten resin is sent to the reservoir 50 ′ at the tip of the screw head 53. At this time, the rotating check ring 54 is rotationally driven together with the screw 51 via the pin 57. Due to the pressure of the molten resin stored in the reservoir 50 ', the screw 51 moves backward, accumulates a predetermined amount, and the plasticizing process ends.
[0006]
Further, depending on the type of resin material to be used, for example, a low-viscosity resin material, molding conditions, etc., a so-called suck back is performed in which the screw 51 is moved backward in FIG. As a result, the resin pressure on the reservoir 50 ′ side is reduced, and when the mold is opened, the molten resin flows out from the tip of the injection nozzle when the injection nozzle attached to the tip of the heating cylinder 50 is retracted. It is possible to prevent drooling, i.e., drooling phenomenon.
[0007]
Next, the injection process is started. The screw 51 is driven to the left in FIG. Then, the resin pressure in the reservoir 50 ′ increases, the check rings 54, 54 ′ are pushed rightward, and the valve seat 56 of the check rings 54, 54 ′ is seated on the seat 55 of the presser 52. As a result, the molten resin on the reservoir 50 ′ side is injected and filled into a mold in which a predetermined amount of the molten resin is clamped without leaking to the screw 51 side. When the mold is opened after cooling and solidification, a molded product is obtained.
[0008]
As described above, a molded product can also be obtained by an injection molding machine provided with the conventional check rings 54 and 54 ′, and the co-rotating check ring 54 adheres to the inner peripheral wall of the heating cylinder 50. There is an effect that the staying molten resin is scraped off, and the movement of the check ring 54 toward the reservoir 50 ′ side is regulated by the pin 58, so that the structure is simplified. On the other hand, the non-rotating check ring 54 ′ has excellent wear resistance on the outer peripheral surface of the check ring 54 ′, and the clearance between the inner peripheral surface of the heating cylinder 50 and the outer peripheral surface of the check ring 54 ′. Therefore, the effect of reducing the amount of the molten resin flowing backward is obtained.
[0009]
However, the conventional backflow prevention device described above has a drawback that a part of the molten resin flows back or leaks in an undesirable direction. That is, the first drawback is that, since the pressure on the screw 51 side is high from the completion of plasticization to the start of injection, the force that pushes the check rings 54, 54 'to the left acts, and the valve seat 56 However, it is separated from the seat 55 of the presser 52, and has a drawback that it flows backward from the screw 51 side to the reverser 50 'side. This state is shown in FIG. Second, as shown in FIG. 4 (b), the pressure on the reservoir 50 'side becomes high during injection, so that the valve seat 56 of the check rings 54, 54' Although the seat 55 is seated and no reverse flow occurs, the molten resin flows backward from the start of injection until the valve seat 56 of the check ring seats on the seat 55 of the presser 52. A third drawback is that leakage occurs from a gap between the inner peripheral surface of the heating cylinder 50 and the outer peripheral surfaces of the check rings 54 and 54 ′, as shown in FIG. Fourth, as shown in FIG. 4D, after the suck back process, the reverse flow is performed from the screw 51 side to the reservoir 50 ′ side. This is because there is a frictional resistance between the inner peripheral surface of the heating cylinder 50 and the inner peripheral surface of the check rings 54, 54 ′, so that when the screw 51 is retracted, the check rings 54, 54 ′ Remains without completely following the reverse movement of the. Moreover, since the screw 51 moves backward, the pressure on the reservoir 50 'side is forcibly reduced, and the high-pressure molten resin on the screw 51 side easily flows back toward the reservoir 50'.
[0010]
The third reverse flow is applied to the non-rotating check ring 54 ′ as shown in FIG. 3B, the inner peripheral surface of the heating cylinder 50 and the check rings 54, 54 ′. It can be suppressed to some extent by optimizing the gap between the outer peripheral surface and the machine accuracy. However, the first, second, and fourth backflows cannot be avoided by the structure of the conventional backflow prevention device described above.
[0011]
When such a back flow occurs, the filling amount of the molten resin material filled in the injection process becomes unstable, which becomes a main factor that causes a deterioration in the quality of the molded product such as weight fluctuation of the molded product, short shot, and burr. Therefore, Japanese Patent Publication No. 59-47979, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-19423, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-86232, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-198118, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-351518, Japanese Patent No. 3017081, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3017081. -34128, Japanese Patent No. 2,966,777, and the like have proposed a number of backflow prevention devices.
[0012]
The backflow prevention device disclosed in the above publication actively seats the check ring on the seal ring provided at the tip of the screw. Among such backflow prevention devices, As prior art, JP-A-4-351518 and Japanese Patent No. 3017081 can be cited. The former backflow prevention device shown in JP-A-4-351518 is a seal ring provided at the tip of a screw, a check ring provided movably in the axial direction in front of the seal ring, It consists of a screw head or the like that holds this check ring at the tip of the screw. A locking groove is formed at a position facing the check ring of the screw head, and a claw having a tapered surface facing the inside of the locking groove is formed on the check ring. Therefore, when the screw is rotationally driven in the forward rotation direction and plasticized as conventionally known, and the screw is rotationally driven in the reverse direction after the plasticization is completed, the end of the locking groove of the screw head becomes a claw of the check ring. Touch the formed tapered surface and push the check ring toward the seal ring of the screw. Accordingly, the rear end portion of the check ring is seated on the seal ring, and the molten resin in the reservoir or the measurement chamber is prevented from flowing back toward the screw during the injection process.
[0013]
On the other hand, the backflow prevention device described in Japanese Patent No. 3017081 is also provided with a seal ring provided at the front end of the screw in the same manner as the backflow prevention device, and is provided in front of the seal ring so as to be movable in the axial direction. An annular check ring, a screw head that holds the annular check ring at the tip of the screw, and the like. A plurality of grooves extending in the axial direction are formed on the circumferential surface of the small diameter portion of the screw head. Further, an arc-shaped projecting piece corresponding to the groove is formed in front of the annular check ring. Therefore, when the screw is driven to rotate in the forward direction, the main body of the screw head hits the isolated protrusion. Since the position that is rotated in the positive direction is a position where the reservoir side and the screw side communicate with each other, the resin material can be plasticized as is conventionally known by continuing to rotate the screw. I can do it. Further, when the screw is rotated by a predetermined amount in the reverse direction after the plasticization is completed, the main body portion of the screw head again hits the isolated protruding piece. This contact position is a position where the reservoir side and the screw side are closed. Thereby, the suck back which drives a screw back, or a screw can be driven in an axial direction and it can also inject.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional backflow prevention device can also plasticize the resin material and prevent the backflow of the molten resin during the injection / holding process. There are some improvements or problems that need to be improved. For example, the former backflow prevention device exists on the screw side when the reverse rotation is stopped even if the reverse rotation of the screw is reversed and the check ring is retracted by the tapered surface formed on the claw and seated on the seal ring. Since the high pressure resin pressure to be applied pushes the check ring forward, the check ring may move forward along the tapered surface and be separated from the seal ring. When separated, the backflow prevention effect is lost. In addition, when suck back is performed after plasticization is completed, there is a frictional resistance between the inner peripheral wall of the heating cylinder and the outer peripheral wall of the check ring, so that the check ring follows the screw even if the screw is retracted. The check ring may remain in place and away from the seal ring. Thus, the conventional backflow prevention device has an uncertain surface for the closing operation.
[0015]
On the other hand, in the backflow prevention device described in the latter patent 3017081, the molten resin that has passed through the groove is formed between one arcuate protruding piece and the other arcuate protruding piece during plasticization. Since the resin is pushed out through the resin flow path toward the reservoir, the cross-sectional area of the resin flow path is small, and the flow resistance when passing through the resin flow path may increase and the temperature may rise. As a result, depending on the type of resin used, there is a possibility of causing a resin burn phenomenon, a surging phenomenon, and the like. In addition, since such a phenomenon occurs, it is difficult to apply as a backflow prevention device for a small injection molding machine in which the cross-sectional area of the resin flow path cannot be increased. Furthermore, there is a risk that the positional relationship between the resin flow paths is shifted by a delicate angle on the circumference, and the cross-sectional area of the resin flow path varies. For example, due to the pressure of the molten resin flowing from the screw side in the plasticizing process, the check ring and the isolated protrusion are immediately brought into close contact with each other and pressed against the screw head, so that the check ring, the isolated protrusion and the screw head are integrated. There is also a possibility of being turned around. Such a state is an incomplete open state of the resin passage, and the cross-sectional area of the resin flow path is small. Therefore, as described above, resin burning, surging, etc. occur suddenly, leading to a decrease in the quality of the molded product. Further, when the screw is reversely rotated before the injection process is performed, the same angle deviation may occur, and as a result, the resin flow path is incompletely closed. Then, a reverse flow of the molten resin occurs, which in turn causes molding defects such as short shots and sink marks. In addition, there is a problem that the number of constituent members is relatively large, the structure is complicated and the cost is high, and further restrictions are imposed when designing with a reduced size or improved durability.
[0016]
An object of the present invention is to provide a backflow prevention device that solves the above-described problems. Specifically, the backflow of the molten resin is more completely performed during the plasticizing process and also during the suck back or injection process. An object of the present invention is to provide a backflow prevention device that is prevented, has a simple structure, has a relatively large resin passage for molten resin, and is less susceptible to design restrictions.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a seat seat formed on a component of a screw or a screw head and a check ring, regardless of whether the check ring is driven backward or forward. A seat for seating is provided. Further, when the screw is driven to rotate, the check ring is forcibly driven in the axial direction so that the valve seat is separated from the seat or is seated. Furthermore, it is also configured to maintain a seated state. That is, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a screw head attached to a tip portion of a screw that is provided inside the heating cylinder so as to be driven in the rotational direction and the axial direction. And an annular check ring that is inserted in the small diameter portion of the screw head and is movable in the axial direction between the tip of the screw and the head portion of the screw head. A backflow prevention device in which a resin passage having a predetermined cross-sectional area is formed between the inner peripheral surface of the retaining ring and the outer peripheral surface of the small-diameter portion of the screw head, wherein the check ring includes a tip portion of the screw A rear valve seat seated on the seat seat When the check ring moves a predetermined amount in the axial direction The front valve seat on the inner peripheral surface side of the check ring is seated on a seat seat formed on the outer peripheral surface side of the small diameter portion. In both directions A cam groove is formed on the front side of the check ring. The cam head is formed with a plurality of different sliding follow-up portions, and a cam claw that cooperates with the cam groove is provided on the screw head. When the screw is driven to rotate in the forward direction, the cam pawl abuts against a predetermined slip following portion of the cam groove to drive the check ring in the axial direction, and both valve seats of the check ring are When it is separated from both seats and is in an open state and is driven to rotate in the opposite direction, it comes into contact with the other slip following part to drive the check ring in the axial direction, The back valve seat of the check ring is seated on the seat at the tip of the screw and is closed. , When the engagement state between the cam claw and the cam groove is released, the pressure of the molten resin Any one valve seat of the check ring is configured to be in a closed state by being seated on the seat of the tip of the screw or the seat of the screw head. The invention described in claim 2 The backflow prevention device according to claim 1. The cam groove and the cam claw are configured on the reservoir side surface of the heating cylinder, and the invention according to claim 3, The backflow prevention device according to claim 1 or 2. The cam groove is provided with a lock portion for maintaining a closed state in which the valve seat of the check ring is seated on the seat seat, and the invention according to claim 4, In the backflow prevention device according to any one of claims 1 to 3, A resin passage is secured between the front valve seat of the check ring and the seat seat of the head portion even when the front valve seat is seated on the seat seat.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. 1A is a cross-sectional view showing a state in which the resin passage is opened, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a state in which the resin passage is closed. In order to clarify the display of the figure, FIG. In FIG. 1B, reference numerals of components related to the check ring are mainly entered in a), and reference numerals related to the screw and the heating cylinder are described in FIG. A backflow prevention device according to an embodiment of the present invention includes an annular presser 2 attached to the tip of a screw 1, a shaft in front of the presser 2, that is, leftward in FIG. 1 (a) or (b). The check ring 10 is movably provided in the direction, and the screw head 40 is screwed to the tip of the screw 1.
[0019]
Although the heating cylinder 3 having a predetermined length in the axial direction is not shown in FIG. 1, a plurality of heaters whose heating temperatures are individually controlled are provided on the outer periphery of the heating cylinder 3, as is well known in the art. In other words, an injection nozzle is attached to the left end portion in FIG. Further, a resin material supply port is opened near the rear, and a screw driving device is provided at the rear end. A screw 1 having a conventionally well-known form is provided inside the heating cylinder 3 configured as described above. The screw 1 is rotationally driven in the forward direction by a driving device in the heating cylinder 3 during plasticization, and is driven in the axial direction during injection. The front end surface of the screw 1 driven as described above is a flat vertical surface, and the fitting hole 5 is opened to a predetermined depth in the axial direction from this surface, and a small diameter is formed from the bottom of the fitting hole 5. A female screw 6 is further formed to a predetermined depth. The male screw 44 of the screw head 40 is screwed onto the female screw 6.
[0020]
The annular presser 2 includes a ring-shaped sheet portion 7 and a cylindrical insertion portion having a smaller diameter than the sheet portion 7. The outer diameter of the sheet portion 7 is smaller than the inner diameter of the heating cylinder 3, and a resin passage of molten resin having a predetermined cross-sectional area is secured between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface path of the heating cylinder 3. A seat 2a is formed on the front portion of the seat portion 7, that is, on the check ring 10 side. As will be described in detail later, the rear valve seat 10a of the check ring 10 is seated on the seat seat 2a during injection or the like.
[0021]
The check ring 10 has a cylindrical or annular shape with a predetermined length in the axial direction, and an outer peripheral surface thereof is in contact with an inner peripheral surface of the heating cylinder 3 and is movable in the axial direction. Further, the inner diameter is sufficiently larger than the outer diameter of the small diameter portion 43 of the screw head 40 described later. Thus, a second resin passage J2 having a predetermined cross-sectional area is formed between the inner peripheral surface of the check ring 10 and the outer peripheral surface of the small diameter portion 43 of the screw head 40. A rear valve seat 10 a that is seated on the seat 2 a of the presser 2 is formed at the rear end of the check ring 10 configured as described above. A first resin passage J1 is formed between the rear valve seat 10a and the seat 2a of the presser 2 during plasticization.
[0022]
On the inner peripheral surface side of the check ring 10, a front valve seat 10 b that is seated on a seat seat 42 b formed on the outer peripheral surface side of the small diameter portion 43 of the screw head 40 is formed. In the present embodiment, the front valve seat 10b is formed closer to the rear than the intermediate portion in the axial direction. Thus, according to the present embodiment, since the rear valve seat 10a and the front 10b are formed on both the rear and front portions of the check ring 10, the check ring 10 is driven rearward or forward. However, the backflow of the molten resin is prevented.
[0023]
On the front side of the check ring 10 configured as described above, a cam groove 11 is formed which includes a plurality of sliding followers having different inclinations. The cam groove 11 cooperates with a cam claw described later, and as shown in FIG. 1A, the first to third slip following portions 12 are related to the rotational direction of the screw 1. ~ 14, Fourth slip follower 14 Of the check ring 10 from the lower end of the first linear portion 15 that extends linearly upward in the direction crossing the check ring 10 from the upper end portion of FIG. It is formed as a notch whose front is open from the front direction, that is, from the second straight line portion 16 that extends linearly to the left in FIG. When the screw head 40 is rotationally driven in the plasticizing direction, the second sliding follower 13 drives the check ring 10 to the open position in contact with the cam claw. Some straight portions L are provided in part. When the cam claw hits the straight line portion L, the extraordinary movement of the check ring 10 in the axial direction is prevented. The third sliding follower 14 is configured to drive the check ring 10 to the closed position in contact with the cam claw when the screw 1 is rotationally driven in the direction opposite to the plasticizing direction. It inclines in the opposite direction to the follower 12 and is located above the straight portion L. Furthermore, the first straight portion 15 constitutes a straight portion 17 that extends upward by a predetermined amount and then performs a locking action toward the front side of the check ring 10. On the other hand, the second straight portion 16 extends from the second slip following portion 13 to the front side of the check ring 10 to form a cam groove 11.
[0024]
The screw head 40 includes a conical head portion 41, a small diameter portion 43 extending rearward from the head portion 41, and a shaft portion extending further rearward from the small diameter portion 43. A male screw 44 that is screwed into one female screw 6 is formed. The outer diameter of the small diameter portion 43 is smaller than the inner diameter of the check ring 10, and a resin passage having a predetermined cross section is secured between them. A ring-shaped seat seat 42 b protruding outward in the radius is formed at a substantially middle portion of the small-diameter portion 43. A third resin passage J3 is secured between the seat 42b and the front valve seat 10b formed on the inner peripheral surface side of the check ring 10 during plasticization. The outer diameter of the small diameter portion 43 of the screw head 40 is sufficiently smaller than the inner diameter of the check ring 10. Therefore, a sufficiently large second resin passage J2 is secured between the outer peripheral surface of the small diameter portion 43 and the inner peripheral surface of the check ring 10 as described above. The small diameter portion 43 is longer in the axial direction than the check ring 10 by a predetermined amount. Therefore, the check ring 10 can move in the axial direction between the presser 2 and the screw head 40.
[0025]
In the first embodiment, the cam claws 18 and 18 having a pin shape are provided in the small diameter portion 43 of the screw head 40 configured as described above. The cam pawl 18 faces the cam groove 11 in order to cooperate with the cam groove 11 of the check ring 10, but its top portion does not protrude from the outer surface of the check ring 10. Therefore, the top of the cam groove 18 does not contact the inner peripheral surface of the heating cylinder 3. Note that the positional relationship between the cam groove 11 and the cam pawl 18 is such that an action and an effect described later are achieved.
[0026]
The backflow prevention device according to this embodiment can be assembled, for example, according to the procedure shown in FIG. That is, after attaching the check ring 10 and the presser 2 in this order from the male screw 44 side of the screw head 40 to which the cam claw 18 is attached, the cam claw 18 is attached so as to face the cam groove 11 of the check ring 10. The male screw 44 of the screw head 40 is screwed into the female screw 6 of the screw 1. By this procedure, the assembly is performed as shown in FIG. 1 (a) or (b). Further, when the backflow prevention device is disassembled in a maintenance process or the like, it can be easily disassembled by reversing this procedure. In FIG. 2, the cam groove 11 is also indicated by a dotted line. However, according to the present embodiment, the cam groove 11 is formed at two locations, and thus the dotted line represents a semi-symmetrical cam groove on the back side. Yes.
[0027]
Next, the operation of the above embodiment will be described. When plasticizing the resin material, the screw 1 is rotationally driven in the positive direction indicated by the arrow A in FIG. Then, the screw head 40 is also driven in the same direction, and the cam pawl 18 provided in the small diameter portion 43 is also driven in the same direction. Even if the screw 1 is driven to rotate, the check ring 10 is stopped by frictional resistance or the like, so that the cam claw 18 is rotated relatively and is below the first slip following portion 12. It comes into contact with the second straight part 16. As a result, the check ring 10 is driven in the axial direction so that the cam pawl 18 reaches the straight portion L and the second slip following portion 13. The straight line portion L and the second slip following portion 13 are shown in a stable state as shown in FIG. In this state, as shown in FIG. 1 (a), the check ring 10 is positioned substantially at the center in the axial direction, and the seat 2a of the presser 2 and the rear valve seat 10a of the check ring 10 are The first resin passage J1 is interposed between the seat seat 42b provided in the small diameter portion 43 of the screw head 40 and the front valve seat 10b provided on the inner peripheral surface side of the check ring 10. A third resin passage J3 is formed. Hereinafter, when the screw 1 is rotationally driven in the plasticizing direction indicated by the arrow A, the check ring 10 is also driven in the same direction by the cam claw 18. Thereby, the molten resin on the inner peripheral surface of the heating cylinder 3 is scraped off, and the effect of preventing the resin from staying is also obtained.
[0028]
The resin material supplied into the heating cylinder 3 from a hopper (not shown) is caused by heat applied from the heater provided on the outer peripheral portion of the heating cylinder 3, rubbing action when the screw 1 is driven to rotate, and urging action. It is melted by the generated heat or the like, and is pumped and accumulated in the reservoir 4 in front of the screw head 40 through the first to third resin passages J1 to J3. The screw 1 moves backward due to the pressure of the accumulated molten resin. Or it is made to recede in proportion to the amount of accumulated molten resin. After the predetermined amount of retreat, the rotation drive of the screw 1 is stopped. As a result, a predetermined amount of molten resin is accumulated. As is well known in the art, the screw 1 is moved or fixed in the axial direction.
[0029]
When the plasticizing process is completed, the screw 1 is rotated by a predetermined amount in the reverse direction indicated by the arrow B in FIG. Then, since there is a frictional resistance between the check ring 10 and the heating cylinder 3, the check ring 10 is in a stopped state, a relative movement occurs between the screw head 40, and the cam claw 18 This time, it comes into contact with the third slip follower 14. Then, the check ring 10 is moved to the right in FIG. Thereby, the rear valve seat 10 a of the check ring 10 is seated on the seat 2 a of the presser 2. When further driven, the cam pawl 18 enters the lock portion 17. Thereby, the seating state is locked. This locked state cannot be released unless the screw 1 is rotationally driven in the positive direction. If necessary, a suckback for forcibly driving the screw 1 backward is performed. At this time, the screw 1 is driven to rotate, and the check ring 10 is locked and kept in the seated state. Therefore, even if the retreating speed of the screw 1 is large, the check ring 10 is forced to follow the movement of the screw 1. The reverse flow of the molten resin does not occur.
[0030]
When the plasticizing process is finished, the rotation of the screw 1 stops and the cam Groove 11 and cam claw Since the engagement state between the check ring 10 and the check ring 10 is free in the axial direction for a short time until the cam claw 18 comes into contact with the third sliding follower 14, Since the check ring 10 is formed with valve seats 10a and 10b in both directions, if there is a difference in the pressure of the molten resin between the reservoir 4 side and the screw 1 side for some reason, the check ring 10 Is driven to the lower side. As a result, either the rear valve seat 10a or the front valve seat 10b of the check ring 10 is seated on the seat 2a of the presser 2 or the seat 42b of the small diameter portion 43. Thereby, the reverse flow or movement of the molten resin to the low pressure side is prevented. Further, the frictional resistance between the inner peripheral surface of the heating cylinder 3 and the outer peripheral surface of the check ring 10 decreases due to wear, for example, and the check ring 10 completes a predetermined locking operation even if the screw 1 is rotated in the reverse direction. Even if not, according to the present embodiment, since the seal portions 10a and 10b are formed in both directions of the check ring 10, the check ring 10 can be moved to the seat 2a or the small diameter of the presser 2 due to the pressure difference of the molten resin. It sits on one of the seats 42b of the part 43. This prevents a reverse flow from the completion of plasticization to the start of injection or a reverse flow after sucking back.
[0031]
Next, the injection process is started. The screw 1 is driven in the axial direction. If it does so, the molten resin accumulate | stored in the reservoir | reserver 4 will be inject | poured into the cavity of the metal mold | die clamped. Holding the pressure, waiting for cooling and solidification, and opening the mold, a molded product is obtained. For the next plasticization, when the screw 1 is driven to rotate in the forward direction, the cam claw 18 rotates relatively for the above-described reason, and the cam claw 18 comes out of the lock portion 17 to release the locked state. 18 abuts on the second linear portion 16. As described above, the resin passages J1 and J3 are configured and can be plasticized. Similarly, suck back, injection, etc. are performed.
[0032]
According to the above embodiment, various effects as described below can be obtained. For example, the cam groove 11 is formed on the downstream side, that is, the reservoir 4 side with respect to the flow direction of the resin, so that the flow of the resin is not stopped. The failure phenomenon can be avoided. In addition, since the backflow prevention device can be completely disassembled, it becomes possible to quickly, easily and easily clean and remove the resin adhering to the deterioration and decomposition during the conventionally known maintenance process. Therefore, even when reassembled and used after the maintenance process, defects in the quality of the molded product such as poor color change of the resin and decomposition / burning are not caused. Further, since the machining portion of the cam groove 11 is at the end of the opening in front of the check ring 10, it is possible to use a relatively easy machining method such as machining, which may be restricted in terms of device manufacturing. Absent.
[0033]
In the embodiment shown in FIG. 1, one cam groove 11 is shown, but a plurality of, for example, two or three cam grooves may be provided at symmetrical positions. Further, it is obvious that the shapes and structures of the cam grooves 11 and the cam claws 18 are not limited to the illustrated embodiment. For example, the concavo-convex relationship between the cam groove 11 and the cam claw 18 can be made inversely symmetric. Further, by changing the shape of the cam groove, the front valve seat 10b of the check ring 10 is seated on a seat seat 42b formed on the outer peripheral surface side of the small diameter portion 43 when the screw 1 is rotationally driven in the reverse direction. It can also be implemented.
[0034]
In the above embodiment, when the front valve seat 10b of the check ring 10 is seated on the seat 42b formed on the small diameter portion 43 side, it is closely closed, but it does not sit completely. In addition, it can be carried out so as to have a slight gap. For example, a cutout for a molten resin passage can be provided in one of the front valve seat 10b and the seat seat 42b. If implemented in this way, the pressure of the molten resin on the screw 1 side is higher than the force acting in the direction separating the front valve seat 10b from the seat seat 42b when the screw 1 is rotationally driven in the plasticizing direction. As a result, even if the front valve seat 10b is pressed against the seat 42b, the flow of molten resin from the screw 1 side to the reservoir 4 side is secured to some extent by the gap. When the flow of the resin is secured, the pressure of the molten resin on the screw 1 side and that on the reservoir 4 side are balanced, and when the screw 1 is continuously driven in the plasticizing direction, the front valve seat of the check ring 10 is maintained. 10 b comes away from the seat 42 b of the small diameter portion 43. Thereby, a complete resin passage is secured.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the check ring includes the rear valve seat that is seated on the seat at the tip of the screw. When the check ring moves a predetermined amount in the axial direction The front valve seat on the inner peripheral surface side of the check ring is seated on a seat seat formed on the outer peripheral surface side of the small diameter portion. In both directions A cam groove is formed on the front side of the check ring. The cam head is formed with a plurality of different sliding follow-up portions, and a cam claw that cooperates with the cam groove is provided on the screw head. When the screw is driven to rotate in the forward direction, the cam pawl abuts against a predetermined slip following portion of the cam groove to drive the check ring in the axial direction, and both valve seats of the check ring are When it is separated from both seats and is in an open state and is driven to rotate in the opposite direction, it comes into contact with the other slip following part to drive the check ring in the axial direction, The back valve seat of the check ring is seated on the seat at the tip of the screw and is closed. , When the engagement state between the cam claw and the cam groove is released, the pressure of the molten resin Since either one of the check ring seats is seated on the seat at the tip of the screw or the seat at the screw head, the valve seat is closed. In addition, the back flow of the molten resin is more completely prevented even during the suck back or injection process. Furthermore, since valve seats are formed on both sides of the check ring, before the check ring is seated on the seat by rotating the screw in the reverse direction, the front of the check ring is Even if there is a difference in the pressure of the molten resin between the chamber, that is, the reservoir side and the screw side, or the reverse rotation of the screw, the check ring does not complete the predetermined locking operation, and the predetermined resin passage Even if it does not close, the seals are formed on both sides of the check ring, so the check ring is driven to the lower pressure due to the pressure difference of the molten resin, and either the valve seat or seat of the check ring Sit on the seat. Thereby, the back flow of the molten resin to the low pressure side is prevented.
In the invention described in claim 2, since the cam groove is formed on the reservoir side of the heating cylinder, that is, on the downstream side with respect to the flow direction of the resin, in addition to the above effects, the flow of the resin is stopped. In addition, there can be further obtained an effect of avoiding defective molding phenomena such as poor color change and decomposition / burn due to retention. Also As is well known, the injection nozzle provided detachably in front of the heating cylinder can be easily removed, Since the backflow prevention device can be completely disassembled, it becomes possible to quickly, easily and easily clean and remove the resin adhering to the deterioration and decomposition during the conventionally known maintenance process. Therefore, when the product is reassembled and used after the maintenance process, defects in the quality of the molded product such as poor color change of the resin and decomposition / burning are not caused. In addition, since the machining part of the cam groove is at the opening side, that is, at the front side end of the check ring, it is possible to use a relatively easy machining method such as machining, which may be restricted in terms of device manufacturing. Absent.
According to the third aspect of the present invention, since the cam groove is provided with the lock portion for maintaining the closed state in which the valve seat of the check ring is seated on the seat seat, the cam groove is reliably closed by setting the lock position. The effect that is maintained is further obtained. Therefore, even if the retraction speed of the screw when sucking back is large, the check ring follows and the closed state is maintained, and the molten resin does not flow backward from the screw side toward the reservoir after sucking back. According to the invention of claim 4, between the front valve seat of the check ring and the seat seat of the head portion, even when the front valve seat is seated on the seat seat, Resin passage is secured . As a result, the backflow prevention effect as described above can be obtained, and the force of the molten resin on the screw side is larger than the force acting in the direction separating the front valve seat from the seat seat when the screw is rotationally driven in the plasticizing direction. Even if the pressure is high and as a result the front valve seat is pressed against the seat seat, a certain amount of molten resin flows to the reservoir side. Since the flow of the resin is secured, the pressure of the molten resin on the screw side and that on the reservoir side are balanced, and the front valve seat of the check ring is separated from the seat seat. Thereby, the effect that a perfect resin passage is secured is further acquired.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are cross-sectional views showing a main part of an embodiment of the present invention in a partial cross section, in which FIG. 1A is a cross-sectional view with a check ring in an open state, and FIG. 1B is a cross-sectional view in a closed state; It is.
FIG. 2 is an exploded view showing an assembly order by disassembling components of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional example with a partial cross section, in which (a) is a circulating type and (b) is an example of a non-circulating backflow prevention device.
FIGS. 4A and 4B are views schematically showing the operation of a conventional swirling backflow prevention device, and FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views showing different states. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 screw 2 presser
2a Seat seat 3 Heating cylinder
4 Reservoir 10 Check ring
10a Rear valve seat 10b Front valve seat
11 Cam groove 18 Cam claw
40 Screw head 42b Seat seat

Claims

A screw head attached to the tip of a screw provided inside the heating cylinder so as to be capable of being driven in the rotational direction and the axial direction; and a tip of the screw in a form inserted through a small diameter portion of the screw head; An annular check ring that is axially movable between the head portion of the screw head and between the inner peripheral surface of the check ring and the outer peripheral surface of the small-diameter portion of the screw head. A backflow prevention device in which a resin passage having a predetermined cross-sectional area is formed,
The check ring is seated on a rear valve seat that is seated on a seat at the tip of the screw, and a seat that is formed on the outer peripheral surface side of the small diameter portion when the check ring moves a predetermined amount in the axial direction. The front valve seat on the inner peripheral surface side of the check ring is formed in both directions ,
On the front side of the check ring, a cam groove formed of a plurality of different sloped sliding followers is formed, and the screw head is provided with a cam claw that cooperates with the cam groove.
When the screw is driven to rotate in the forward direction, the cam pawl abuts against a predetermined slip following portion of the cam groove to drive the check ring in the axial direction, and both valve seats of the check ring are the two seats. Separated from the seat and opened.
When driven to rotate in the reverse direction, the check ring is driven in the axial direction by coming into contact with another sliding follower, and the rear valve seat of the check ring is seated on the seat at the tip of the screw and closed. And
When the engagement state between the cam pawl and the cam groove is released , either one of the check ring seats becomes a seat at the tip of the screw or a seat at the screw head due to the pressure of the molten resin. A backflow prevention device for an injection molding machine, wherein the backflow prevention device is placed in a closed state by being seated on a seat.

The backflow prevention device according to claim 1, wherein the cam groove and the cam pawl are formed on a reservoir side surface of the heating cylinder.

The backflow prevention device according to claim 1 or 2, wherein the cam groove is provided with a lock portion that maintains a closed state in which the valve seat of the check ring is seated on the seat.

The backflow prevention device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the front valve seat is seated on the seat seat between the front valve seat of the check ring and the seat seat of the head portion. Sometimes a backflow prevention device in an injection molding machine in which a resin passage is secured.