逆流防止装置和注射装置的运转方法

文档序号:4432898
专利名称:逆流防止装置和注射装置的运转方法
技术领域
本发明涉及逆流防止装置和注射装置的运转方法。
现有的注射模塑成形机都有注射装置,在这注射装置的加热圆筒内能自由转动并能自由进退地设置着螺杆,可由驱动机构使这螺杆转动或进退。而且在计量工序时,通过使螺杆朝一个方向转动、即、通过使螺杆朝正方向转动就可使料斗供给的树脂熔融后储备在螺杆头的前方;在注射工序时,通过使螺杆前进就使储备在螺杆头前方的树脂从注射喷口射出。


图1是现有的注射装置的主要部分剖面图。
图中、11是前端(图中的左端)设有注射喷嘴13的加热圆筒,在这加热圆筒11内能自由转动并能自由进退(朝图中的左右方向移动)地配设着螺杆12,可由图中没表示的驱动机构使这螺杆12转动或进退。在这种场合下,常把注射圆筒、电动机等用作上述驱动机构。
上述螺杆12在加热圆筒11内朝后方(图中的右方)延伸,前端设有螺杆头14、后端与上述驱动机构连接。在上述螺杆12的计量部18的表面上形成螺旋状的刮板15,在刮板15之间形成沟16。
而且在上述加热圆筒11后方的一定部位设有图中没表示的料斗、将丸状的树脂投入到这料斗里。
这种结构的注射装置、在进行计量工序、驱动上述驱动机构而使上述螺杆12朝正方向转动时,就使上述料斗内的树脂进入到加热圆筒11内,使其在沟16内前进(朝图中的左方向移动),随此、使螺杆12后退(朝图中的右方向移动)。
在上述加热圆筒11的外周上还设有图中没表示的加热器,由这加热器对加热圆筒11进行加热,使上述沟16内的树脂熔融。因此、只要使螺杆12后退一定量,就在螺杆头14的前方储备了1份注射料量的被熔融了的树脂。
这样,当计量工序进行完了时,在树脂不从注射喷嘴13的前端垂落的状态下、进行退套(サツクバツク),只使螺杆12不转动地稍稍后退。
接着,在进行注射工序、驱动上述驱动机构、使螺杆12前进时,就将储备在上述螺杆头14前方的树脂从注射喷头13射出、填充到图中没表示的金属模具装置的模腔空间里。
这种结构中设有逆流防止装置,以便在进行注射工序时不使储备在上述螺杆头14前方的树脂逆流。
为此,上述螺杆头14、在其前部(图中的左部)有圆锥形的螺杆头本体部21、后部(图中的右部)有小直径部19。在小直径部19的外周设有环状的止回环构件20,在小直径部19和止回环构件20之间形成树脂流路24。在上述计量部18的前端还设有密封环构件22,它能自由地与上述止回环构件20的后端接上或脱开。而且、在螺杆头本体部21周围的几个部位形成朝轴向延伸的切口25。
这样,虽然在进行注射工序、使螺杆12前进时,储备在上述螺杆头14前方的树脂要向后方逆流,但由树脂的压力使止回环构件20相对于螺杆12朝后方移动、使上述止回环构件20的后端与密封环构件22相接触。由此,使密封环构件22的前方和后方之间不连通而进行密封。结果,能防止上述螺杆头14前方储备的树脂朝后方逆流。
另一方面、在进行计量工序、使螺杆12朝正向转动时,虽然使螺杆12后退,但由树脂的压力使止回环构件20相对于螺杆12朝前方移动,使上述止回环构件20前端与螺杆头本体部21的后端相接触。由此使密封环构件22的前方和后方之间连通。这时,由于树脂通过上述切口25而向前方移动,因而不妨碍树脂的移动。
但是,在上述注射装置中,当进行上述退套时,由于使计量部18的树脂朝螺杆头14的前方移动,因而使储备在上述螺杆头14前方的树脂量发生变动。
又因为通过使螺杆12前进,使止回环构件20朝后方移动而进行密封,所以树脂的混匀分散状态、粘度、温度、以及开始注射工序时螺杆速度的上升程度等都使进行密封的时间发生变动,也使树脂逆流的量发生变动。
因此,即使螺杆12相对于每份注射料量的注射行程都是正确的,但被射出的树脂量仍会发生偏差。而且,当由退套引起移动的树脂量较少时、或者进行密封的时间较迟时,在成形的产品上会发生注射料量短缺等成形不良。而当由退套引起移动的树脂量较多时、或者进行密封的时间过早时,在成形的产品上会发生溢料等成形不良。
所以,提出了一种逆流防止装置,它是在螺杆头的后方配设第1、第2环构件,在使螺杆朝正方向转动时,使第1、第2环构件上分别形成的第1、第2树脂流路相互连通;在使螺杆朝另一方向转动时、即朝反方向转动时,使第1、第2的树脂流路不连通而进行密封。
在利用上述逆流防止装置的场合下,在进行退套之前,先进行密封,由此能防止计量部的树脂移动到螺杆头的前方。这样,就能使储备在上述螺杆头前方的树脂量稳定。
由于不使螺杆前进就能进行密封,因而能使进行密封的时间稳定。
但是,上述现有的逆流防止装置、即使使螺杆反方向转动,第1、第2树脂流路仍处于连通状态,不能进行密封。
这种场合下,由于在进行注射工序时上述螺杆头前方的树脂朝后方逆流,因而不能确保正常的容让量。因此使树脂射向金属模具装置的模腔空间的充填量不足,使其发生成形不良。
本发明是为了解决上述现有的逆流防止装置存在的问题而作出的,其目的是提供一种逆流防止装置及注射装置的运转方法,它是能由退套而防止树脂移动、能确实地进行密封的。
为达到上述目的本发明采取以下技术方案逆流防止装置,其特征在于,设有(a)螺杆本体;(b)装配在上述螺杆本体上的螺杆头;(c)在第1环构件上形成的第1树脂流路,而这第1环构件是设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的;(d)在第2环构件上形成的第2树脂流路,而这第2环构件是与上述第1环构件邻接并能相对自由摆动地设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的;(e)有选择地使螺杆朝一个方向和另一个方向转动的驱动机构;及(f)控制装置;而且(g)在上述第1、第2环构件之间形成摆动限制机构,它是在使上述螺杆朝一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路连通,而且在使上述螺杆朝另一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路不连通地进行密封;
(h)上述控制装置具有树脂压力降低处理机构,它是用于在计量工序进行完之后、开始进行密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低的。
逆流防止装置,其特征在于,设有(a)螺杆本体;(b)装配在上述螺杆本体上的螺杆头;(c)在环构件上形成的第1树脂流路,上述环构件是设置在螺杆本体和螺杆头之间的;(d)在上述螺杆头上形成的第2树脂流路;(e)有选择地使螺杆朝一个方向和另一个方向转动的驱动机构;及(f)控制装置;而且(g)在上述的环构件和螺杆头之间形成的摆动限制机构,它是在使上述螺杆朝一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路连通,而且在使上述螺杆朝另一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路不连通地进行密封;(h)上述控制装置具有树脂压力降低处理机构,它是用于在计量工序进行完之后、开始进行密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低的。
所述的逆流防止装置,其特征在于,上述树脂压力降低处理机构是在计量工序进行完之后、开始进行密封前待机一段延迟时间的。
所述的逆流防止装置,其特征在于,上述树脂压力降低处理机构是在计量工序进行完之后、开始进行密封前进行退套的。
所述的逆流防止装置,其特征在于,上述第1、第2环构件是任意一个都能相对于螺杆自由转动地设置的。
所述的逆流防止装置,其特征在于,上述第1环构件是固定在螺杆本体上的。
所述的逆流防止装置,其特征在于,上述第1环构件是与螺杆本体成一体的。
所述的逆流防止装置,其特征在于,上述驱动机构是进行计量工序时使上述螺杆朝一个方向转动,而且,在计量工序进行完之后使上述螺杆朝另一个方向转动,在这之间将螺杆保持在计量工序完了的位置上的。
注射装置的运转方法,其特征在于,(a)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的第1、第2环构件相对地转动,从而使分别形成在第1、第2环构件上的第1、第2树脂流路连通;(b)在计量工序进行完之后,进行待机而经过一段延迟时间;(c)在上述的一段延迟时间经过了时,使螺杆朝另一个方向转动,使上述第1、第2环构件相对地转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
注射装置的运转方法,其特征在于,(a)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的环构件转动,使分别形成在上述环构件和螺杆头上的第1、第2树脂流路连通;(b)在计量工序进行完之后,进行待机而经过一段延迟时间;(c)在上述的一段延迟时间经过了时,使螺杆朝另一个方向转动,使上述环构件转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
注射装置的运转方法,其特征在于,
(a)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的第1、第2环构件相对地转动,从而使分别形成在第1、第2环构件上的第1、第2树脂流路连通;(b)在上述计量工序进行完之后,进行退套;(c)在进行过上述退套之后,使螺杆朝另一个方向转动,使上述第1、第2环构件相对地转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
注射装置的运转方法,其特征在于,(a)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的环构件转动,从而使分别形成在环构件和螺杆头上的第1、第2树脂流路连通;(b)在上述计量工序进行完之后,进行退套;(c)在进行过上述退套之后,使螺杆朝另一个方向转动,使上述环构件转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
为了达到上述目的而作出的本发明逆流防止装置,设有螺杆本体;装配在上述螺杆本体上的螺杆头;在第1环构件上形成的第1树脂流路,而这第1环构件是设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的;在第2环构件上形成的第2树脂流路,而这第2环构件是与上述第1环构件邻接并能相对自由摆动地设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的;有选择地使螺杆朝一个方向和另一个方向转动的驱动机构;控制装置。
而且,在上述第1、第2环构件之间形成摆动限制机构,它是在使上述螺杆朝一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路连通,而在使上述螺杆朝另一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路不连通地进行密封的。
此外,上述控制装置具有树脂压力降低处理机构,它是用于在计量工序进行完之后、开始进行密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低的。
这种结构的逆流防止装置、在进行计量工序、使上述螺杆朝一个方向转动时,使上述第1、第2树脂流路连通,使构成螺杆本体的计量部的树脂通过第1、第2树脂流路向前方移动,储备在螺杆头的前方。然后、当计量工序进行完时,由树脂压力降低处理机构使螺杆头前方的树脂压力降低。
接着、使上述螺杆朝另一个方向转动而进行密封。由于这时螺杆头前方的树脂压力已被降低,因而能防止螺杆头前方的树脂随着螺杆的转动而朝逆方向转动流动。
这样,由于不使第2环构件几乎与第1环构件同时地转动,因而能确实地使上述第1、第2树脂流路不连通,能确实地进行密封。
由于还能确保正常的容让量,因而射出的树脂量不会减少。其结果就能防止由于充填到金属模具装置的模腔空间里的树脂量不足而发生的料量短缺等不良成形。
为了达到上述目的而作出的本发明另一个逆流防止装置,其设有螺杆本体;装配在上述螺杆本体上的螺杆头;在环构件上形成的第1树脂流路,上述的环构件是设置在螺杆本体和螺杆头之间的;在上述螺杆头上形成的第2树脂流路;有选择地使螺杆朝一个方向和另一个方向转动的驱动机构;控制装置。
而且,在上述环构件和螺杆头之间形成的摆动限制机构,它是在使上述螺杆朝一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路连通,而在使上述螺杆朝另一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路不连通地进行密封的。
此外,上述控制装置具有树脂压力降低处理机构,它是用于在计量工序进行完之后、开始进行密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低的。
这种结构的逆流防止装置,由于只配设1个环构件,因而能降低注射装置的成本。
本发明的再一个逆流防止装置中,上述驱动机构是在进行计量工序时使上述螺杆朝一个方向转动,而且,在计量工序进行完之后使上述螺杆朝另一个方向转动,在这中间将螺杆保持在计量工序完了位置上的。
由于这种结构时常在计量工序进行完了的位置上进行退套、而且开始注射工序,因而能防止射出的每份树脂量发生偏差。
参照以下的附图即可清楚地了解本发明的逆流防止装置和注射装置的运转方法的结构与特征。
以下参照附图详细说明本发明的实施例。
图1是现有的注射装置主要部分的剖面图,图2是本发明第1实施方式中的注射装置主要部分的剖面图,图3是本发明第1实施方式中的第1环构件的正视图,图4是本发明第1实施方式中的第1环构件的剖面图,图5是本发明第1实施方式中的第2环构件的背视图,图6是本发明第1实施方式中的第2环构件的剖面图,图7是表示本发明第1实施方式中的逆流防止装置的动作的时间图表,图8是表示本发明第1实施方式的第1、第2环构件在计量工序时的状态的正视图,
图9是沿图8的X-X线取得的剖面图,图10是表示本发明第1实施方式中的第1、第2环构件在注射工序时的状态的正视图,图11是沿图10的Y-Y线取得的剖面图,图12是本发明第1实施方式中的驱动机构的油压回路图,图13是本发明第1实施方式中的油压回路的控制程序图,图14是表示本发明第1实施方式中的驱动机构的动作表格,图15是本发明第2实施方式中的螺杆主要部分的分解斜视图,图16是本发明第3实施方式中的螺杆主要部分的分解斜视图,图17是表示本发明第4实施方式中的逆流防止装置动作的时间图表,图18是表示本发明第5实施方式中的螺杆主要部分的斜视图,图19是表示本发明第5实施方式中的螺杆主要部分的分解斜视图。
最佳实施方式的说明下面、参照着与本发明实施方式有关的附图、对本发明进行详细的说明。
图2是本发明第1实施方式中的注射装置主要部分的剖面图,图3是本发明第1实施方式中的第1环构件的正视图,图4是本发明第1实施方式中的第1环构件的剖面图,图5是本发明第1实施方式中的第2环构件的背视图,图6是本发明第1实施方式中的第2环构件的剖面图。
图2中、11是作为加热构件的加热圆筒,它的前端(图2中的左端)设有注射喷嘴13,在这加热圆筒11内能自由转动而且能自由进退(朝图2中的左右方向移动)地配设着螺杆12,它作为注射构件,上述螺杆12可通过驱动图中没表示的作为第1驱动机构的液压马达而使其转动、或者可通过驱动图中没表示的作为第2驱动机构的注射圆筒而使其进退。在本实施方式中可将液压马达和注射圆筒用作上述第1、第2驱动机构,但也可用电动机等机构。
上述螺杆12在加热圆筒11内朝后方(图2中的右方)延伸、前端设有螺杆头14、后端与上述液压马达及注射圆筒相连接。而且在上述螺杆12的本体上、即在构成螺杆本体的计量部18的表面上形成螺旋状的刮板15,在刮板15之间形成沟16。
在上述加热圆筒11后方的一定部位还配设着图中没表示的料斗,将丸状树脂投入这料斗里。
具有上述结构的注射装置,在进行计量工序、将上述液压马达驱动而使螺杆12向一个方向(箭头A方向)转动时、即、使其朝正方向转动时,使上述料斗内的树脂进入到加热圆筒11内,在沟16内前进(朝图2中的左方向移动),随此、使上述螺杆12后退(朝图2中的右方向移动)。
在上述加热圆筒11的外周还设有图中没表示的加热器,由这加热器加热上述加热圆筒11,使沟16内的树脂熔融。这样,使螺杆12只后退一定量,就可在螺杆头14前方储备1份注射料量的熔融树脂。
在进行注射工序、驱动上述注射圆筒而使螺杆12前进时,使储备在上述螺杆头14前方的树脂从注射喷嘴13射出,充填到图中没表示的金属模具装置的模腔空间里。
由于在上述结构中配设着逆流防止装置,因而在进行注射工序时、储备在上述螺杆头14前方的树脂不会逆流。
为此,上述螺杆头14、在其前部(图2中的左部)设有圆锥形的螺杆头本体部21、后部(图2中的右部)设有小直径部19,小直径部19的后端由螺旋夹安装在上述计量部18上。而且、在上述小直径部19的外周上设有环状的第1、第2环构件31、32,它们相互邻接而且能相对于螺杆12自由转动。在螺杆头本体21的周围多个部位形成沿轴向延伸的切口25。
这时、若将第1环构件31的厚度作成W1、将外径作成r1,将内径作成r2;将第2环构件32的厚度作成W2、将外径作成r3,将内径作成r4,则厚度W1、W2、外径r1、r3、内径r2、r4作成W1=W2r1=r3r2=r4也可将厚度W1、W2作成W1≠W2而且,使第1、第2环构件31、32不能与螺杆头14一起转动地、将厚度W1与厚度W2之和作成稍稍小于螺杆头本体部21的后端与计量部18的前端之间的距离、或者在第2环构件32的前端和螺杆头本体部21的后端之间形成0.1~0.2(mm)程度的间隔。这样,不会由于注射和计量之间的转换而使第1、第2环构件31、32沿轴向移动。
还使第1、第2环构件31、32不能与螺杆头14一起转动地、将外径r1、r3作成稍稍小于加热圆筒11的内径、将内径r2、r4作成稍稍大于小直径部19的外径。
上述第1环构件31,在其中央设有上述小直径部19贯通的开口35,同时在外周缘的圆周方向上的多个部位(本实施方式中在4个部位)设有峰部36和谷部37;前者是在角度θ1上形成的,后者在各个峰部36之间的角度θ2上形成的、作为第1树脂流路。而且在一定的峰部36中的与第2环构件32面对着的表面S1上的一端有销39突出地形成。
另一方面、上述第2环构件32、在其中央设有上述小直径部19贯通的开口45,同时在外周缘的圆周方向上的多个部位(本实施方式中在4个部位)设有峰部46和谷部47,前者是在角度θ1上形成的,后者是在各个峰部46之间的角度θ2上形成的、作为第2树脂流路。而且、在与形成上述销部39的峰部36相对应的一定峰部46中的、与第1环构件31面对着的表面S2上形成弧状的限制长沟49,用于上述销39的插入。上述限制长沟49的两端分别有第1限制端P1和第2限制端P2。
而且、在使第1、第2环构件31、32的表面S1、S2相互贴合、邻接并且使上述销39插入限制长沟49的状态下,将上述两环构件设置在螺杆12上。
这样,上述第1、第2环构件31、32能相对、自由摆动地设置,同时可由上述销39和限制长沟49构成的摆动限制机构限制摆动范围。
下面、说明具有上述结构的逆流防止装置的动作。
图7是表示本发明第1实施方式中的逆流防止装置的动作的时间图表、图8是表示本发明第1实施方式的第1、第2环构件在计量工序时的状态的正视图、图9是沿图8的X-X线取得的剖面图、图10是表示本发明第1实施方式中的第1、第2环构件在注射工序时的状态的正视图、图11是沿图10的Y-Y线取得的剖面图。
当进行计量工序、由图中没表示的控制装置的计量处理机构驱动上述液压马达而使螺杆12(图2)朝正方向转动时,由第1环构件31与螺杆12之间产生的摩擦力、由随着螺杆12转动而产生的树脂流动等、使第1环构件31朝着图3中的顺时针方向而转动。接着、由第2环构件32与第1环构件31之间产生的摩擦力、由随着第1环构件31转动而产生的树脂流动等、使第2环构件32朝着与第1环构件31相同的方向(图5中的反时针方向)转动。
由于这时由螺杆头14前方的树脂压力将第1、第2环构件31、32压在计量部18的前端面上,因而、虽然最初是第1环构件31领先转动、在第1、第2环构件31、32之间产生相对的转动,但此后,当销39与限制长沟49的第1限制端P1相接触时,就使第1、第2环构件31、32成一体地朝图8中的顺时针转动方向转动。
这时,由于第1环构件31的谷部37(图3)和第2环构件32的谷部47处于圆周方向上相同位置,使它们彼此连通,因而随着螺杆12的正方向转动、使计量部18的树脂通过谷部37、47而向前方移动,储备在螺杆头14的前方。由于在螺杆头本体部21的周围多个部位形成上述切口25,因而不会妨碍树脂的移动。
这样、当进行完计量工序、经过延迟时间之后、进行密封。为此、通过将上述液压马达朝逆方向驱动、使上述螺杆12以转动速度N(rpm)、只在时间t内朝另一方向转动、即、使其朝逆向转动。
而且、由上述第1环构件与螺杆12之间产生的摩擦力、由随着螺杆12的逆向转动而产生的树脂流动等、使第1环构件31朝着图3中的反时针方向转动。接着、由第2环构件32与第1环构件31之间产生的摩擦力、由随着第1环构件31转动而产生的树脂流动等、使第2环构件32朝着与第1环构件相同方向(图5中的顺时针方向)转动。
这时、由于同样由螺杆头14前方的树脂压力将第1、第2环构件31、32压到计量部18的前端面上,因而虽然最初使第1环构件31领先转动、在第1、第2环构件31、32之间产生相对的转动,但此后当销39与限制长沟49的第2限制端P2相接触时,就使第1、第2环构件31、32成一体地朝图10中的反时针方向转动。
这时,由于谷部37、47处于圆周方向上相互不同的位置上,形成不连通,因而将第1、第2环构件31、32的前方和后方之间切断、由此进行密封。
在使上述螺杆12逆向转动时,会由螺旋效果而使这螺杆12前进,为了防止这点,上述控制装置驱动注射圆筒、将螺杆12保持在计量工序进行完了的位置上。
在进行上述计量工序期间、由上述液压马达将反压力加在螺杆12上。而当这反压力高的场合下,储备在螺杆头14前方的树脂的压力也就增高这一份压力,而且、在刚进行完计量工序时还保持这压力。因此,上述第2环构件32以较大的压力压在第1环构件31上。
这时,为了进行密封,在刚进行完计量工序就马上驱动液压马达,使螺杆12逆向转动,使第1环构件31领先转动,随着螺杆12转动使螺杆头14前方的树脂也逆向转动流动,从而使第2环构件32与第1环构件31几乎同时地转动。
其中,为了防止第1环构件32随着螺杆12的转动而转动,如上所述地、在计量工序进行完时,经过延迟时间之后才进行密封。为此,用作上述控制装置中的树脂压力降低处理机构的延迟时间设定处理机构、在计量工序进行完了的时刻、开始进行由图中没表示的计数器作出的计时。在经过预先设定的延迟时间之后,上述控制装置的密封处理机构驱动上述液压马达,开始密封。在本实施方式中、上述延迟时间因成品的尺寸、树脂的种类等原因而不同,至少取0.2(秒)以上、最好取0.5(秒)以上的规定时间。另外,由于在冷却工序中进行计量,并依据成品来决定为冷却成品所需的时间,可以将从进行成品冷却所需的时间中除去进行计量、密封及退套所需的时间的剩余时间,作为延迟时间来利用。
而且在上述计量工序进行完的时刻、因为由谷部37、47使第1、第2环构件31、32的前方和后方相互连通,所以一旦对密封的开始时间加以延迟时,在这段时间里,会使第1、第2环构件31、32的前方树脂压力和后方树脂压力平均化,从而使上述螺杆头14前方的树脂压力下降。
由于在使第1环构件31领先转动时,能防止使螺杆头14前方的树脂随着螺杆12的转动而朝逆向转动流动,因而就不使第2环构件32与第1环构件31几乎同时地转动,从而使上述谷部37、47确实不连通。其结果能确实可靠地进行密封。上述延迟时间越长,螺杆头14前方的树脂压力越降低,使其越稳定。
接着,上述控制装置的退套处理机构通过驱动注射圆筒、不使螺杆12转动而光后退一定距离,由此进行退套。这样,使螺杆头14前方的树脂压力进一步降低,由此防止树脂从注射喷嘴13的前端垂落。
这时,由于即使使螺杆12后退也不能使谷部37、47连通,因而计量部18的树脂不会移动到螺杆头14的前方。因此,能防止储备在上述螺杆头14前方的树脂量的变动。
接着,在进行上述注射工序、由控制装置的注射处理机构驱动注射圆筒而使螺杆12前进时,将上述螺杆头14前方的树脂从注射喷嘴13射出,填充到图中没表示的金属模具装置的模腔空间里。
这时,虽然上述螺杆头14前方的树脂要向后方逆流,但由于上述第1、第2环构件31、32处于与退套时相同的状态、使上述谷部37、47处于不连通,因而上述螺杆头14前方的树脂不会向后方逆流。其中、36、46是峰部,35、45是开口。
这样,由于在注射工序开始之前能确实地进行密封,因而能确保正常的容让量,被射出的树脂量不会变少。因此,由于充填到上述模腔空间里的树脂量不会不足,因而能防止注射料量短缺等不良成形的发生。
由于是通过使螺杆12转动而进行密封,因而在进行密封时还能借助谷部37、47不使树脂移动。又因为是将螺杆12处于计量工序进行完了的位置上进行密封,所以时常在计量工序进行完了的位置上进行退套,而且开始进行注射工序。这样,由于能防止被射出的每份树脂量产生偏差,能使上述填充量稳定,因而能防止注射料量短缺、溢料等不良成形的发生。
由于在进行注射工序时,能与螺杆12的开始前进同时地将树脂送入到上述模腔空间里,因而能提高对熔融前沿的应答性。
而且,不会因树脂的混匀分散状态、粘度、混度等、以及开始注射工序时螺杆速度的增大程度而使进行密封的时间发生变动。
在本实施方式中,使逆流防止装置按照图7所示的时间图表进行动作。
即、当由图中没表示的合模装置进行合模时,开始进行注射工序,当注射工序进行完时,只进行一定时间的保压工序。然后在金属模具装置中开始进行冷却工序,在进行冷却工序的期间,在注射装置中进行计量工序、延迟、密封和退套。而且,当在金属模具装置中冷却工序进行完时,由上述合模装置进行开模和顶出。
下面、说明上述螺杆12的驱动机构。
图12是本发明第1实施方式中的驱动机构的油压回路图,图13是本发明第1实施方式中的油压回路的控制程序图,图14是表示本发明第1实施方式中的驱动机构的动作的表格。
图12中,141是注射圆筒,用于注射工序中使螺杆12(参照图2)进退,上述注射圆筒141由圆筒本体142和活塞143构成,后者是能在圆筒本体142内自由进退(朝图12中的左右方向移动)地配设的,活塞143前方(图12中的左方)的活塞杆146与上述螺杆12相连接。而且,由上述活塞143在前方和后方(图12中的右方)分别形成第1油室144和第2油室145。这样,通过将油供到上述第1油室144、从第2油室145排出、可使上述活塞143后退(朝图12中的右方向移动),通过将油供到上述第2油室145、从第1油室144排出、可使上述活塞143前进(朝图12中的左方向移动)。
148是液压马达,用来使上述螺杆12朝正向转动或逆向转动,可在计量工序中、通过朝正方向驱动液压马达148而使螺杆12朝正方向转动,或者在计量工序进行完之后、直到开始进行注射工序为止的设定期间里,可通过朝逆向驱动上述液压马达148而使螺杆12朝逆向转动。
而且,149是油压源,这个油压源149分别借助路L-1、L-2、L-3、L-4与转换阀151、开关阀153、减压阀154、转换阀155相连接。
上述转换阀151分别借助油路L-6、L-7与转换阀152、第2油室145相连接。
此外,上述开关阀153和转换阀155分别借助油路L-8、L-9与第1油室144相连接。油路L-9上设有止回阀162。
上述转换阀152借助油路L-10、L-11与液压马达143相连接,上述减压阀154借助油路L-12与转换阀156相连接,转换阀156借助导引油路L-13与转换阀153相连接。上述油压源149和第1油室144借助油路L-14相连接,在油路L-14上设有止回阀161。
上述转换阀151具有螺旋管a、b,分别采用使螺旋管a导通、使螺旋管b切断的位置A;使螺旋管a、b导通的位置B;使螺旋管a切断、使螺旋管b导通的位置C。而且,在位置A上使油路L-1和油路L-7连通,从油压源149输出的油供到第2油室145。这时,油路L-6和油缸160被切断。在位置B上使油路L-7和油缸160连通,将上述第2油室145内的油排出。而在位置C上使油路L-1和油路L-6、L-7相连通。
上述转换阀152具有螺旋管b,采用使螺旋管b切断的位置A和使螺旋管b接通的位置B。而且,在位置A上使油路L-6和油路L-10连通,从而使液压马达148朝正方向驱动。在位置B上使油路L-6和油路L-11连通,从而使液压马达148朝逆方向驱动。
上述转换阀156具有螺旋管b,采用使螺旋管b切断的位置A和使螺旋管b接通的位置B。而且,在位置A上使导引油路L-13和油缸160连通,将加在开关阀153上的先导压消除。而在位置B上使油路L-12和导引油路L-13连通,将先导压加在开关阀153上。
上述开关阀153采用位置A和位置B,前者是借助上述导引油路L-13施加先导压的,后者是不加先导压的。而且,在位置A上将油路L-2和油路L-8切断,在位置B上使油路L-2和油路L-8连通,从而将油压源149输出的油供到第1油室144。
上述转换阀155具有螺旋管a,采用使螺旋管a接通的位置A和使螺旋管a切断的位置B。而且,在位置A上使油路L-4和油路L-9连通,将油压源149输出的油供到第1油室144。在位置B上使油路L-9和油缸160连通,将上述第1油室144内的油排出。
下面,说明各个转换阀151、152、155、156的动作。
图13中171是控制装置,在这控制装置171和各个转换阀151、152、155、156之间分别配设有驱动器172~175,由这些驱动器172~175分别使转换阀151的螺旋管a、b(图12)、转换阀152的螺旋管b、转换阀155的螺旋管a和转换阀156的螺旋管b接通或切断。
而且,在进行计量工序中、如图14所示地、将转换阀151处于位置C、将转换阀152处于位置A。而将转换阀156处于位置A,其结果使开关阀153处于位置B。这样,就能使液压马达148朝正方向驱动,使螺杆12朝正方向转动。而这时的转换阀155处于位置B。
在进行完计量工序、直到上述延迟时间经过之前,转换阀151处于位置B、转换阀152处于位置A。而转换阀156处于位置B、将先导压加在开关阀153上,使这开关阀153处于位置A、这样,使液压马达148和注射圆筒141停止,而这时的转换阀155处于位置B。
然后,当经过上述延迟时间时,将转换阀151处于位置C、将转换阀152处于位置B。而转换阀156也处于位置B,将先导压加在开关阀153上,使这开关阀153处于位置A。这样,就能使螺杆12朝逆向转动,可由逆流防止装置进行密封。而转换阀155处于位置B。
这时,虽然螺杆12要前进,但由于油滞留在注射圆筒141的退套侧、即滞留在第1油室144,因而上述螺杆12不移动、被保持在计量工序完了的位置上。
此后,在退套的过程中,转换阀151处于位置B、转换阀152和155处于位置A。而转换阀156处于位置B,其结果使开关阀153处于位置A。这样,能使螺杆12后退,能进行退套。
接着,在进行注射工序中,使转换阀151和152处于位置A。而转换阀156处于位置A,其结果使开关阀153处于位置B。这样,能使螺杆12前进,这时的转换阀155处于位置B。
下面,说明本发明的第2实施方式。
图15是本发明第2实施方式中的螺杆主要部分的分解斜视图。
图中、52是作为注射构件的螺杆,上述螺杆52在前方(图中的左方)设有螺杆头54、后方(图中的右方)设有计量部55,在计量部55的表面上形成螺旋状的刮板15,在刮板15之间形成沟16。
而且,上述螺杆54在前部(图中的左部)有圆锥形的螺杆头本体部57、后部(图中的右部)有小直径部5 8,上述小直径部58的前部(图中的左端)形成多对限制突起64a、64b(本实施方式中设有2对,图中只表示1对限制突起64a、64b)。而且,头部螺杆74是贯通上述螺杆头54、由形成在上述头部螺杆74后端(图中的右端)的螺旋部65将上述螺杆头54拧紧在上述计量部55上。
上述计量部55的前端固定着环状的第1环构件61,在上述小直径部58的外周上、与上述第1环构件61邻接地设有环状的第2环构件62。上述第1环构件和计量部可形成一体。
使第2环构件62不能和螺杆头54一起转动地、将第2环构件62的厚度取成稍稍小于上述限制突起64a、64b的后端和第1环构件61前端之间的距离,在第2环构件62后端和第1环构件61前端之间、或者在限制突起64a、64b后端和第2环构件62前端之间形成0.1~0.2(mm)程度的间隙。不会由注射和计量的转换而使第2环构件62沿轴向移动。
使第2环构件62不会和螺杆头54一起转动地、将第2环构件62的外径取成稍稍小于作为加热构件的图中没表示的加热圆筒的内径,内径取成稍稍大于小直径部58的外径。
上述第1环构件61有峰部67和谷部68,前者是在外周缘的圆周方向的多个部位上形成的,后者是在各个峰部67之间形成的、作为第1树脂流路。
另一方面,上述第2环构件62设有小直径部58贯通中央的开口69,而且在外周缘内侧的圆周方向上的多个部位形成贯通孔70,其与上述谷部68相对应而用作第2树脂流路。而且,在上述第2环构件62上的螺杆头54侧的表面上、与各对限制突起64a、64b对应地突出形成固紧爪71、72,分别配设在限制突起64a、64b之间。
这样,上述第1环构件、第2环构件61、62能相对地自由摆动,而且摆动范围由紧固爪71、72和限制突起64a、64b构成的摆动限制机构加以限制。
而且,在进行计量工序、使螺杆52朝箭头A方向进行正方向转动时,使上述第1环构件61朝着与螺杆52相同方向转动。接着、由第2环构件62和第1环构件61之间产生的摩擦力、以及随着第1环构件61转动而产生的树脂的流动、使第2环构件62朝着与螺杆52相同方向转动。
在这种场合下,由于最初是随着螺杆52朝正方向转动、使第1环构件61领先转动,因而使第1、第2环构件61、62相对地转动,但当限制突起64a与紧固爪71、72相接触之后,就使第1、第2环构件61、62成一体地转动。
这时,由于谷部68和贯通孔70处在圆周方向上相同位置,使它们彼此连通,因而随着螺杆52的正方向转动使计量部55的树脂通过谷部68和贯通孔70而朝前方移动,储备在螺杆头54的前方。
这样,当进行完计量工序、经过延迟时间后,进行密封。为此,使上述螺杆52朝着与箭头A相反方向、以转动速度N(rpm)、进行时间t的逆向转动。
然后、使上述第1环构件61朝着与螺杆52相同方向转动,接着,由其与第2环构件62之间产生的摩擦力、以及随着第1环构件61的转动而产生的树脂流动等使第2环构件62朝着与螺杆52相同方向转动。
这种场合下,由于最初使第1环构件61领先转动,因而使第1、第2环构件61、62相对地转动,但在限制突起64b与紧固爪71、72相接触之后,能使第1、第2环构件61、62成一体地转动。
这时,由于谷部68和贯通孔70处于圆周方向上不同的位置,形成不连通,因而能进行密封。
但是,在进行完上述计量工序时,由于借助谷部68和贯通孔70使第1、第2环构件61、62的前方和后方连通,因而在将开始密封的时间进行延迟的这段时间里,能使第1、第2环构件61、62的前方树脂压力和后方树脂压力平均,使上述螺杆头54前方的树脂压力下降。
因此,在使第1环构件61领先转动时,由于能防止随着螺杆52的转动而使螺杆头54前方的树脂朝逆方向转动流动,因而使第2环构件62几乎不与第1环构件61同时转动,能确实地使上述谷部68和贯通孔70不连通。其结果能确实地进行密封。而上述延迟时间越长,越使螺杆头54前方的树脂压力降低,越稳定。
此后,进行退套,将储备在螺杆头54前方的树脂压力进一步降低,防止树脂从图中没表示的注射喷嘴垂落。这时,由于即使使螺杆52后退(朝图中的右方移动),计量部55的树脂也不朝前方移动,因而能防止被储备在螺杆头54前方的树脂量的变动。
结果,能使射出的树脂量保持一定,能防止成品上发生充填量不足、溢料等不良成形。
当使上述螺杆52进行逆向转动时,由于螺旋效果,会使上述螺杆52前进、为了防止这点,图中没表示的注射圆筒将螺杆52保持在加热圆筒内的计量工序进行完了的位置上。
接着,在进行上述注射工序、当使螺杆52前进(朝图中的左方移动)时,虽然储备在螺杆头54前方的树脂要向后方逆流,但由于上述第1、第2环构件61、62处于与退套时同样的状态,正被密封着。
结果,由于能防止被储备在上述螺杆头54前方的树脂的逆流,因而能使射出的树脂量保持一定,能防止成品上发生充填量不足,溢料等不良成形。
在注射工序中,由于能与螺杆52开始前进同时地将树脂送入到金属模具装置的模腔空间里,因而能提高对熔融前沿的应答性。
而且,不会因树脂的混匀分散状态、粘度、温度等、以及开始注射工序时螺杆速度的上升程度而使进行密封的时间发生变动。
下面,说明本发明的第3实施方式。对于与第2实施方式相同的结构、通过附加相同的符号而省略对其说明。
图16是本发明第3实施方式中的螺杆主要部分的分解斜视图。
在这种场合下,在螺杆头83的前端(图中的左端)形成限制销84、85,它们朝横向突出。而且,第2环构件82,在其中央设有上述螺杆头83贯通的开口87、在外周缘内侧的圆周方向上的多个部位上形成贯通孔70,它们作为第2树脂流路,与第1环构件61的作为第1树脂流路的谷部68相对应。上述第1环构件61固定在计量部55的前端。而且,在上述第2环构件82的螺杆头83前端侧的表面上设有2对紧固爪88a、88b,它们是与各个限制销84、85相对应、突出地形成的。因此,在上述第1、第2环构件61、82能自由地相对摆动的同时,摆动范围受到由紧固爪88a、88b和限制销84、85构成的摆动限制机构的限制。
由于这时在螺杆头83上没必要形成限制突起64a(图15)、64b,因而能使逆流防止装置的结构简化。
下面,说明本发明的第4实施方式。对那些与第1实施方式相同的结构通过附加相同的符号而省略对它们的说明。
图17是表示本发明第4实施方式中的逆流防止装置动作的时间图表。
这种场合下,当由合模装置进行合模后,开始注射工序,当注射工序进行完后进行一定时间的保压工序。然后,在金属模具装置中开始进行冷却工序,在进行这冷却工序期间,在注射装置中进行计量工序、退套以及密封。而且,在金属模具装置中进行完冷却工序时,由上述合模装置进行开模和顶出。
也就是说,当进行完计量工序时,作为控制装置171(图13)的树脂压力降低处理机构的、图中没表示的退套处理机构驱动注射圆筒141(图12)、不使螺杆12(图2)转动地后退一定距离,由此进行退套。因此,能使螺杆头14前方的树脂压力降低,能防止树脂从注射喷嘴13的前端垂落。
接着,上述控制装置171的、图中没表示的密封处理机构驱动上述液压马达148,开始进行密封。
这时,由于上述螺杆头14前方的树脂压力受退套的作用而降低,因而在使第1环构件31领先转动时,能防止随着螺杆12的转动使螺杆头14前方的树脂朝逆方向转动流动。这样,不使第2环构件32与第1环构件31几乎同时转动,使上述谷部37(图3)、47(图5)确实不连通。因而能确实地进行密封。
虽然在本实施方式中,把本发明用在第1实施方式中所说明的注射装置上,但它也可用在第2、第3实施方式中所说明的注射装置上。
下面,说明本发明的第5实施方式。对那些与第1实施方式相同的结构通过附加相同的符号而省略对其说明。
图18是表示本发明第5实施方式中的螺杆主要部分的斜视图,图19是表示本发明第5实施方式中的螺杆主要部分的分解斜视图。
在这种场合下,螺杆头90的小直径部92上能自由转动地设置着环构件93,在上述环构件93外周的多个部位形成第1树脂流路94,在螺杆头90外周的多个部位上形成第2树脂流路91。而且在上述小直径部92的外周上、空开一定间隔地形成紧固爪95a、95b,在环构件93的内周面上、与上述紧固爪95a、95b的间隔相对应地形成紧固爪96。这样,环构件93的摆动范围受到由上述紧固爪95a、95b、96构成的摆动控制机构限制。
在这种场合下,由于只设置一个环构件93,因而能降低注射装置的成本。
本发明并不局限于上述实施方式,在本发明主题基础上能作出种种变形、但这些全在本发明的范围内。
权利要求
1.逆流防止装置,其特征在于,设有(i)螺杆本体;(j)装配在上述螺杆本体上的螺杆头;(k)在第1环构件上形成的第1树脂流路,而这第1环构件是设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的;(l)在第2环构件上形成的第2树脂流路,而这第2环构件是与上述第1环构件邻接并能相对自由摆动地设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的;(m)有选择地使螺杆朝一个方向和另一个方向转动的驱动机构;及(n)控制装置;而且(o)在上述第1、第2环构件之间形成摆动限制机构,它是在使上述螺杆朝一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路连通,而且在使上述螺杆朝另一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路不连通地进行密封;(p)上述控制装置具有树脂压力降低处理机构,它是用于在计量工序进行完之后、开始进行密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低的。
2.逆流防止装置,其特征在于,设有(a)螺杆本体;(b)装配在上述螺杆本体上的螺杆头;(c)在环构件上形成的第1树脂流路,上述环构件是设置在螺杆本体和螺杆头之间的;(d)在上述螺杆头上形成的第2树脂流路;(e)有选择地使螺杆朝一个方向和另一个方向转动的驱动机构;及(f)控制装置;而且(g)在上述的环构件和螺杆头之间形成的摆动限制机构,它是在使上述螺杆朝一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路连通,而且在使上述螺杆朝另一个方向转动时使上述第1、第2树脂流路不连通地进行密封;(i)上述控制装置具有树脂压力降低处理机构,它是用于在计量工序进行完之后、开始进行密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低的。
3.如权利要求1或2所述的逆流防止装置,其特征在于,上述树脂压力降低处理机构是在计量工序进行完之后、开始进行密封前待机一段延迟时间的。
4.如权利要求1或2所述的逆流防止装置,其特征在于,上述树脂压力降低处理机构是在计量工序进行完之后、开始进行密封前进行退套的。
5.如权利要求1所述的逆流防止装置,其特征在于,上述第1、第2环构件是任意一个都能相对于螺杆自由转动地设置的。
6.如权利要求1所述的逆流防止装置,其特征在于,上述第1环构件是固定在螺杆本体上的。
7.如权利要求1所述的逆流防止装置,其特征在于,上述第1环构件是与螺杆本体成一体的。
8.如权利要求1或2所述的逆流防止装置,其特征在于,上述驱动机构是进行计量工序时使上述螺杆朝一个方向转动,而且,在计量工序进行完之后使上述螺杆朝另一个方向转动,在这之间将螺杆保持在计量工序完了的位置上的。
9.注射装置的运转方法,其特征在于,(d)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的第1、第2环构件相对地转动,从而使分别形成在第1、第2环构件上的第1、第2树脂流路连通;(e)在计量工序进行完之后,进行待机而经过一段延迟时间;(f)在上述的一段延迟时间经过了时,使螺杆朝另一个方向转动,使上述第1、第2环构件相对地转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
10.注射装置的运转方法,其特征在于,(d)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的环构件转动,使分别形成在上述环构件和螺杆头上的第1、第2树脂流路连通;(e)在计量工序进行完之后,进行待机而经过一段延迟时间;(f)在上述的一段延迟时间经过了时,使螺杆朝另一个方向转动,使上述环构件转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
11.注射装置的运转方法,其特征在于,(d)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的第1、第2环构件相对地转动,从而使分别形成在第1、第2环构件上的第1、第2树脂流路连通;(e)在上述计量工序进行完之后,进行退套;(f)在进行过上述退套之后,使螺杆朝另一个方向转动,使上述第1、第2环构件相对地转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
12.注射装置的运转方法,其特征在于,(d)在进行计量工序中,使螺杆朝一个方向转动,使设置在螺杆本体和螺杆头之间的环构件转动,从而使分别形成在环构件和螺杆头上的第1、第2树脂流路连通;(e)在上述计量工序进行完之后,进行退套;(f)在进行过上述退套之后,使螺杆朝另一个方向转动,使上述环构件转动,从而使第1、第2树脂流路不连通而进行密封。
全文摘要
逆流防止装置,有螺杆本体;装配在该本体上的螺杆头;设置在上述螺杆本体和螺杆头之间的第1环上形成的第1树脂流路;与该第1环邻接并相对自由摆动地设置在该本体和螺杆头之间的第2环上形成的第2树脂流路;有选择地使螺杆转动的驱动机构;及控制装置。该第1、第2环之间形成摆动限制机构,随螺杆转动而使第1、2树脂流路连通或密封。控制装置有树脂压力降低处理机构,在计量工序结束后、密封之前使螺杆头前方的树脂压力降低。
文档编号B29C45/46GK1295913SQ0013352
公开日2001年5月23日 申请日期2000年11月9日 优先权日1999年11月12日
发明者今野政昭 申请人:住友重机械工业株式会社
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