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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/005452
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive unit, in particular used for closing unit, injection unit or the injector of an injection-moulding machine. The inventive drive unit comprises a double-acting force transmitting element provided with small and large piston elements which are disposed in a cylinder. The large piston element is pressurised by a great force in input and output directions. According to the invention, the large piston element with respect to the cylinder and the cylinder with respect to the movable element of the drive unit of the small piston element are spring-prestressed.

Inventors:
DANTLGRABER JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/007106
Publication Date:
January 19, 2006
Filing Date:
July 01, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH REXROTH AG (DE)
DANTLGRABER JOERG (DE)
International Classes:
B29C45/40; B29C45/50; B29C45/68; B29C45/82; (IPC1-7): B29C45/68; B29C45/40; B29C45/50; B29C45/82; F15B3/00; F15B15/26
Foreign References:
DE10121024A12001-11-29
US6439875B12002-08-27
Attorney, Agent or Firm:
Winter, Brandl Fürniss Hübner Röss Kaiser Polte Partnerschaft -. -. (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit, eine Einspritzeinheit, Schieber oder Auswerfer einer Spritzgießmaschine, mit einem doppelt wirkenden hydraulischen Kraftübersetzer (2) , der zwei relativ zueinander bewegliche Kolbeneinheiten (14, 42) mit unterschiedlichen Wirkflächen hat, die gemeinsam mit einem Zylinder (12) Druckräume (20, 46; 22, 48) begrenzen, wobei die kleinere Kolbeneinheit (14) vorzugsweise elektrisch, angetrieben ist und der Zylinder (12) zum Aufbringen einer großen Axialkraft über eine hydraulisch betätigte Klemmeinrichtung (84, 8G) mit Bezug zu einem Gestell (4) der Maschine festlegbar ist, und mit einer Zentrierfederanordnung (52) zum Zentrieren der großen Kolbeneinheit (42) mit Bezug zum Zylinder (12) , sowie mit einer vorgespannten Druckfeder (36) , über die der Zylinder (12) mittelbar oder unmittelbar an einem beweglichen Element des Antriebs (10, 8) abgestützt ist.
2. Antriebseinheit nach Patentanspruch 1, wobei die Druckfeder (36) an einer Stützplatte (28) abgestützt ist, die ihrerseits eine Kupplung zum Verbinden mit dem beweglichen Teil des Antriebs (10) hat und die über die Druckfeder (36) mit einer Anschlagschulter (34) gegen eine Stirnfläche (32) des Zylinders (12) vorgespannt ist.
3. Antriebseinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der elektrische Antrieb eine Spindelanordnung mit einer Spindelmutter (10) und einer Spindel (8) ist.
4. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Zentrierfederanordnung (52) vorgespannt ist.
5. Antriebseinheit nach Patentanspruch 4, wobei ein Kraftkolben (42) der großen Kolbeneinheit in Öffnungsrichtung über eine vorgespannte Feder (54) und in Schließrichtung über eine vorgespannte Aufreißfeder (58) beaufschlagt ist, die an einem gegen einen Anschlag (59) bewegbaren Federteller (62) abgestützt ist, an den der Kraftkolben (42) in Anlage bringbar ist.
6. Antriebseinheit nach Patentanspruch 5, wobei der Federteller (62) einen Vorsprung (64) zur Anlage am Kraftkolben (42) und einen rückwärtigen, sich in einen Federraum (60) für die Aufreißfeder (58) erstreckenden Plungervorsprung {66) hat, der in einen Druckmittelraum (68) eintaucht, der seinerseits mit einem vom Kraftkolben (42) begrenzten Zylinderraum (46) verbunden ist.
7. Antriebseinheit nach Patentanspruch 6, wobei der Federteller (62) von einer Bohrung (70) durchsetzt ist, die einerseits im Druckmittelraum (68) und andererseits im Zylinderraum (46) mündet.
8. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die kleine Kolbeneinheit (14) einen Kolbenbund (16) hat, der einen Raum des Zylinders (12) in einen Druckraum (20) und eine rückseitige Ringkammer (22) unterteilt, die von einer Kolbenstange (18) des Kolbens (14) durchsetzt ist, die ihrerseits mit dem beweglichen Teil des Antriebs (10) in Wirkverbindung steht.
9. Antriebseinheit nach Patentanspruch 8, wobei die Ringkammer (22) über einen Aufreißkanal (72) mit einem in Öffnungsrichtung wirksamen Ringraum (48) einer Aufnahme für den Kraftkolben (42) verbunden ist, wobei die Feder in dem Ringraum (48) aufgenommen ist.
10. Antriebseinheit nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei der Druckraum (20) mittels eines Druckkanals (74) mit dem Zylinderraum (46) verbunden ist.
11. Antriebseinheit nach Patentanspruch 10, mit einem Wechselventil (80) , dessen Eingänge mit dem Aufreißkanal (72) und dem Druckkanal (74) und dessen Ausgang über einen Ausgangskanal (82) mit einem von einer Klemmhülse (86) begrenzten Klemmraum (84) verbunden sind.
12. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Flächenverhältnis zwischen einer Kolbenbundfläche und einer Ringstirnfläche des kleinen Kolbens (14) gleich ist zu dem Flächenverhältnis zwischen einer Bodenfläche und einer Ringstirnfläche des Kraftkolbens (42) .
Description:
Beschreibung

Antriebseinheit

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit, eine Einspritzeinheit, Schieber oder Auswerfer einer Spri.tzgießmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In jüngster Zeit geht man dazu über, Spritzgießmaschinen mit elektrischen und hydraulischen Antrieben zu versehen, wobei über den elektrischen Antrieb Stellbewegungen mit hoher Geschwindigkeit bei vergleichsweise geringen Kräften ausgeübt werden, während der hydraulische Antrieb besonders vorteilhaft ist, wenn hohe Axialkräfte bei vergleichsweise geringfügigen Stellbewegungen aufgebracht werden müssen.

Beispielsweise bei einer Schließeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine bewegt die Antriebseinheit eine bewegliche Werkzeugaufspannplatte der Maschine. Dabei muss die Antriebseinheit zwei wichtige unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Zum einen soll sie die Werkzeugaufspannplatte zum Schließen und zum Öffnen der Form möglichst schnell verfahren, um die Zykluszeit für die Herstellung eines Spritzgießteils möglichst kurz zu halten. Zum anderen soll sie die Werkzeugaufspannplatte mit einer großen Schließkraft beaufschlagen, damit das Werkzeug während des Spritzgießens gegen den hohen Innendruck zugehalten werden kann. Die Antriebseinheit muss daher so ausgeführt sein, dass sie Stellbewegungen mit hoher Geschwindigkeit ausführen und bei einem vergleichsweise geringen Hub hohe Kräfte aufbringen kann. Derartige Anforderungen stellen sich außer bei einer Schließeinheit auch bei Betätigung von Auswerfern oder der Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine.

Aus der DE 101 21 024 Al (siehe hier insbesondere Figuren 26, 34) der Anmelderin ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, die die vorgenannten Anforderungen erfüllen kann. Diese Antriebsvorrichtung hat einen hydraulischen Kraftübersetzer, dessen kleinere Kolbeneinheit zum Schließen eines Werkzeugs über eine elektrisch betätigte Hubspindelanordnung betätigt wird: Diese kleinere Kolbeneinheit kann aus einem einzigen kleineren Kolben oder einer Vielzahl von Kölbchen bestehen. Diese begrenzen gemeinsam mit einem Zylinder oder Zwischenteil und einem oder mehreren großen Kolben des Kraftübersetzers einen Druckraum, wobei durch das Einfahren der kleinen Kolbeneinheit in den Druckraum ein hoher Druck erzeugt werden kann, der über die große Wirkfläche der großen Kolben (Kraftkolben) auf die bewegliche Werkzeugaufspannplatte wirkt, die dann mit großer Kraft zugehalten werden kann. Während des schnellen Schließens des Werkzeugs mit vergleichsweise geringer Kraft ist das Zwischenteil mittelbar mit einer Spindelmutter der Spindelanordnung verbunden, so dass die Kolbeneinheit mit geringerem Durchmesser, der Kraftkolben und das Zwischenteil gemeinsam über die Spindelanordnung verschoben werden. Zum Aufbringen der großen Kraft wird das Zwischenteil am Gestell der Spritzgießmaschine festgelegt, so dass die weitere Schließbewegung des Werkzeugs durch das Einfahren der kleineren Kolbeneinheit in den Druckraum und die entsprechende Axialbewegung des großen Kolbens des Kraftübersetzers bestimmt ist.

Bei einem in der DE 101 21 024 Al beschriebenen Ausführungsbeispiel (Figur 34) erfolgt die Ankopplung des Zylinders an die Hubspindelanordnung hydraulisch. Dazu wird eine von einem Abschnitt der kleinen Kolbeneinheit und dem Zylinder begrenzte Kammer mit Druck aus einem Hochdruckspeicher beaufschlagt, so dass das in der Kammer aufgenommene Druckmittel wie eine starre Mitnahmemechanik wirkt und der Zylinder den Schließhub der Hubspindelanordnung und damit der kleinen Kolbeneinheit mitmacht.

Bei einem in Figur 26 der DE 101 21 024 Al gezeigten Ausführungsbeispiel ist während des Ξilgangs die kleine Kolbeneinheit über eine elektromagnetische Kupplung mit dem großen Kolben verbunden. Dieser ist wiederum über eine vorgespannte Zentrierfederanordnung mit Bezug zum Zylinder zentriert. Die Vorspannung dieser Zentrierfederanordnung ist so gewählt, dass die Axialverschiebung der kleinen Kolbeneinheit während des Eilgangs über die Kupplung auf den großen Kolben und von dort über die Zentrierfederanordnung auf den Zylinder übertragen wird, um diesen mitzunehmen.

Bei beiden bekannten Lösungen ist der Kraftübersetzer doppelt wirkend ausgeführt, so dass zum Aufreißen des Werkzeugs bei sich in Öffnungsrichtung bewegender kleiner Kolbeneinheit über den Kraftübersetzer eine große Aufreißkraft auf das Werkzeug wirkt. Diese Bewegung der kleineren Kolbeneinheit in Öffnungsrichtung erfolgt während des Aufbringens der Aufreißkraft jeweils gegen die Kraft einer vorgespannten Druckfeder.

Nachteilig bei der erstgenannten bekannten Konstruktion (Figur 34) ist, dass zum Aufbringen des Hochdrucks in der Kammer während des Eilgangs eine vergleichsweise komplexe Schaltung mit Hochdruckspeicher und elektrisch angesteuertem Wegeventil benötigt wird, so dass diese Schaltungsvariante sehr teuer ist und auch erheblichen Bauraum in Anspruch nimmt. Bei der in Figur 26 der DE 101 21 024 Al gezeigten Lösung muss der große Kolben aufgrund der integrierten Kupplung sehr großflächig ausgeführt sein, eine kompakte Lösung ist bei einer derartigen Konstruktion nicht realisierbar.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und kompakte Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit, eine Einspritzeinheit, Schieber oder Auswerfer einer Spritzgießmaschine zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Antriebseinheit hat einen doppelt wirkenden Kraftübersetzer mit einer großen und einer kleinen Kolbeneinheit, wobei über den Kraftübersetzer auf die große Kolbeneinheit in Ausfahrrichtung oder in Einfahrrichtung eine große Kraft ausübbar ist. Der Antrieb der kleinen Kolbeneinheit erfolgt vorzugsweise elektrisch. Die große Kolbeneinheit ist über eine Zentrierfederanordnung mit Bezug zum Zylinder des Kraftübersetzers zentriert. Erfindungsgemäß hat die Antriebseinheit eine mit einem axial verschiebbaren Teil des Antriebs verbindbare Stützplatte, an der der Zylinder über eine vorgespannte Druckfeder derart abgestützt ist, dass die Einfahrbewegung (Aufreißen) des Antriebs auf den Zylinder übertragen wird.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt somit die Zentrierung der großen Kolbeneinheit mit Bezug zum Zylinder und des Zylinders mit Bezug zum Antrieb über Federn, so dass die Antriebseinheit wesentlich einfacher als bei der eingangs genannten Lösung mit hydraulischer Vorspannung ausgeführt sein kann. Diese Federn zwischen Zylinder und großer Kolbeneinheit und Zylinder und Antrieb benötigen nur sehr geringen Bauraum, so dass die Antriebseinheit kompakt und kurzbauend ausgeführt sein kann.

Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die Stützplatte über die Druckfeder gegen eine Anschlagschulter des Zylinders vorgespannt ist, so dass die Ausfahrbewegung des Antriebs über die Anschlagschulter auf den Zylinder übertragen wird. Dabei erfolgt die Verbindung der Stützplatte mit dem axial verschiebbaren Element des Antriebs vorzugsweise über eine elektrisch betätigbare Kupplung.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Antrieb durch eine Spindelanordnung ausgeführt, wobei eine Rotation der Spindel in eine Axialbewegung einer Spindelmutter umgesetzt wird.

Die Zentrierfederanordnung zur Zentrierung der großen Kolbeneinheit mit Bezug zum Zylinder ist vorzugsweise vorgespannt eingebaut.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Zentrierfederanordnung einerseits eine Feder, deren Vorspannung zum Ausfahren der großen Kolbeneinheit überwunden werden muss und andererseits eine Aufreißfeder, deren Vorspannung beim Aufbringen einer Aufreißkraft überwunden werden muss. Die Aufreißfeder greift an einem gegen einen Anschlag des Zylinders bewegbaren Federteller an, gegen den die größere Kolbeneinheit durch die oben genannte Feder vorgespannt ist. Die beiden Stirnflächen des Federtellers sind vorzugsweise druckausgeglichen. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Federteller einen Vorsprung, der sich aus einem Federraum für die Aufreißfeder in einen die größere Kolbeneinheit aufnehmenden Zylinderraum hinein erstreckt und gegen den die größere Kolbeneinheit vorgespannt ist. Der Federteller hat des Weiteren einen Plungervorsprung, der in einen Druckraum im Federraum der Aufreißfeder dichtend eintaucht, der mit dem von der großen Kolbeneinheit begrenzten Zylinderraum verbunden ist. Diese Verbindung erfolgt vorzugsweise durch eine Bohrung, die den Federteller durchsetzt und die einerseits im Druckraum und andererseits im Zylinderraum mündet.

Die kleine Kolbeneinheit hat einen Kolben mit einem Kolbenbund, über den ein Raum des Zylinders in einen Druckraum und eine rückseitige Ringkammer unterteilt ist, die von einer Kolbenstange des Kolbens durchsetzt ist. Diese steht mit dem Antrieb, vorzugsweise mit der axial verschiebbaren Spindelmutter in Wirkverbindung.

Die Ringkammer ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung über einen Aufreißkanal mit einem in Öffnungsrichtung wirksamen Ringraum einer Aufnahme für die größere Kolbeneinheit verbunden. In diesem Ringraum ist vorzugsweise auch die Feder der Zentrierfederanordnung aufgenommen.

Der vom Kolbenbund begrenzte vordere Druckraum ist mittels eines Druckkanals mit dem Zylinderraum der Aufnahme verbunden.

Vorzugsweise wird der größere der Drücke im Druckraum und in der Ringkammer über ein Wechselventil abgegriffen und zu einem Klemmraum geführt, der von einer Klemmhülse begrenzt ist. Diese Klemmhülse wird bei hinreichendem Druck im Klemmraum radial verformt, um den Zylinder mit Bezug zu einem Gestell der Maschine festzuklemmen.

Erfindungsgemäß ist das Flächenverhältnis des als Differenzkolbens ausgeführten Kolbens der kleineren Kolbeneinheit gleich dem Flächenverhältnis der ebenfalls als Differenzkolben ausgeführten größeren Kolbeneinheit.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt ein FunktionsschaubiId einer Antriebseinheit 1 einer Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, wobei der Einfachheit halber nur. die obere Hälfte der Antriebseinheit 1 dargestellt ist.

Die Antriebseinheit 1 für eine Schließeinheit hat einen Kraftübersetzer 2, über den zum Schließen, Zuhalten oder Auffahren eines Werkzeugs eine nicht dargestellte Werkzeugaufspannplatte verschiebbar bzw. mit einer Zuhalte- oder Aufreißkraft beaufschlagbar ist. Der Kraftübersetzer 2 ist in einem Gestell 4 der Spritzgießmaschine axial verschiebbar gelagert und wird mittels einer elektrisch angetriebenen Spindelanordnung 6 betätigt.

Die Spindelanordnung 6 hat eine drehbar im Gestell 4 gelagerte Spindel 8, die über ein Kugelrollgewinde mit einer drehfest gelagerten und axial verschiebbaren Spindelmutter 10 in Eingriff steht. Selbstverständlich kann der Antreib auch in kinematischer Umkehr ausgebildet werden. Der Kraftübersetzer 2 hat einen Zylinder 12, der beispielsweise axial verschiebbar an nicht dargestellten Holmen des Gestells 4 gelagert ist. Der Kraftübersetzer hat eine kleinere Kolbeneinheit, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Kolben 14 besteht. Jeder der Kolben 14 hat einen Kolbenbund 16 und eine Kolbenstange 18. Der Kolbenbund 16 unterteilt einen Raum des Zylinders 12 in einen Druckraum 20 sowie eine von der Kolbenstange 18 durchsetzte Ringkammer 22. Die Kolbenstange 18 erstreckt sich aus dem Zylinder 12 heraus in einen Raum 24, in den die Spindelmutter 10 mit einem Stützflansch 26 eintaucht, an dem die Kolbenstange 18 abgestützt oder befestigt ist.

Die von der Kolbenstange 18 entfernte Stirnfläche des Stützflansches 26 der Spindelmutter 10 ist in Anlage an eine Stützplatte 28 bringbar, die axial verschiebbar in einer Führungsbohrung 30 des Zylinders 12 geführt ist. Die Führungsbohrung 30 wird über eine Stirnfläche 32 radial erweitert, an der in der dargestellten Grundposition die Stützplatte 28 mit einer Anschlagschulter 34 anliegt. Die Stützplatte 28 wird in diese Position von einer Druckfeder 36 vorgespannt, die an einer Innenstirnfläche 38 des Zylinders 12 abgestützt ist.

Die Stützplatte 28 hat des Weiteren eine elektrisch betätigbare Kupplung 40 zum Verbinden mit dem Stützflansch 26 der Spindelmutter 10. D.h. bei bestromter Kupplung 40 wird die Stützplatte 28 von der Spindelmutter 10 mitgenommen.

Der Kraftübersetzer 2 hat eine große Kolbeneinheit, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Kraftkolben 42 gebildet ist. Die gesamte Wirkfläche der Kraftkolben 42 ist größer als die Gesamtwirkfläche der Kolben 14, wobei das Verhältnis der Wirkflächen das Übersetzungsverhältnis des Kraftübersetzers bestimmt.

Die Kraftkolben 42 sind als Differenzkolben ausgeführt und in einer Aufnahme des Zylinders 12 geführt. Diese wird von einem Kraftkolbenbund 44 in einen Zylinderraum 46 und einen rückseitigen Ringraum 48 unterteilt, der von einer Kraftkolbenstange 50 durchsetzt ist, die an der beweglichen Werkzeugspannplatte angreift. Das Flächenverhältnis der ringraumseitigen Ringstirnfläche und der zylinderraumseitigen Stirnfläche des Kolbens 42 ist gleich dem Flächenverhältnis der Ringstirnfläche des Kolbenbunds 16 der kleineren Kolbeneinheit zu seiner Stirnfläche.

Der Kraftkolben 42 wird über eine Zentrierfederanordnung 52 mit Bezug zum Zylinder 12 zentriert. Diese Zentrierfederanordnung 52 hat einerseits eine im Ringraum 48 angeordnete Feder 54, die an einer Innenfläche 56 des Zylinders abgestützt ist und an der Ringstirnfläche des Kolbenbunds 44 angreift. Andererseits hat die Zentrierfederanordnung 52 eine Aufreißfeder 58, die in einem Federraum 60 aufgenommen ist und an einem Federteller 62 angreift. Dieser hat einen Axialvorsprung 64, der eine Wandung zwischen dem Federraum 60 und der Aufnahme für den Kraftkolben 42 dichtend durchsetzt und in der Grundposition (siehe Figur) an der benachbarten Stirnfläche des Kraftkolbens 42 anliegt. Beide Federn 54. 58 sind mit Vorspannung eingebaut. Der Federteller 62 wird in seiner dargestellten Grundposition von der Aufreißfeder 58 gegen eine Anschlagfläche 59 vorgespannt, so dass die Eintauchtiefe des Vorsprungs 64 in den Zylinderraum 46 begrenzt ist. Entgegengesetzt zum Vorsprung 64 erstreckt sich ein Plungervorsprung 66 in einen Druckmittelraum 68 des Federraums 60 hinein. Dieser ist über eine Bohrung 70 des Federtellers 62 mit dem Zylinderraum 46 verbunden, so dass die beiden gleich großen Stirnflächen der Vorsprünge 66, 64 druckausgeglichen sind. Gemäß der Figur ist der Federraum nach außen hin entlüftet, so dass sich darin kein Druck aufbauen kann.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ringkammer 22 über einen Aufreißkanal 72 mit dem Ringraum 48 und der Druckraum 20 über einen Druckkanal 74 mit dem Zylinderraum 46 verbunden. Die Drücke im Aufreißkanal 72 und dem Druckkanal 74 werden über zwei Abgreifkanäle 76, 78 zu den Eingängen eines Wechselventils 80 geführt, dessen Ausgang über einen Ausgangskanal 82 mit einem Klemmraum 84 verbunden ist. Dieser ist nach außen von einer Klemmhülse 86 begrenzt, die sich bei Druckbeaufschlagung des Klemmraums 84 radial nach außen aufwölbt und dann reibschlüssig am Gestell 4, beispielsweise an Holmen oder dergleichen festgelegt ist.

Anstelle des beschriebenen hydraulischen Wechselventils 80 kann dies auch elektrisch verstellbar ausgeführt sein. Selbstverständlich kann die Klemmhülse 86 auch so angeordnet werden, dass diese zum Klemmen radial nach innen verformt wird. Wie angedeutet, kann anstelle der Vielzahl von kleinen Kolben 14 und großen Kraftkolben 42 auch jeweils ein einziger kleiner Kolben und ein einziger großer Kraftkolben verwendet werden.

Zum Schließen des Werkzeuges wird die bewegliche Werkzeugaufspannplatte zunächst im Eilgang zugefahren. Dazu wird die Spindel 8 elektrisch angetrieben, so dass deren Rotationsbewegung über die Spindelmutter 10 in einen Axialvorschub umgesetzt wird. Während des Eilgangs ist die Kupplung 40 bestromt, so dass die Stützplatte 28 von der Spindelmutter 10 mitgenommen wird. Durch, die Anlage der Anschlagschulter 34 an der Stirnfläche 32 wird entsprechend auch der Zylinder 12 in Axialrichtung verschoben. Dabei sind die Kraftkolben 42 über die diesen jeweils zugeordneten Zentrierfederanordnungen 52 mit Bezug zum Zylinder 12 zentriert, so dass die Kraftkolben 42 sozusagen als Einheit mit dem Zylinder 12 mitbewegt werden.

Nach dem Schließen der Form wird die Kupplung 40 stromlos geschaltet und somit geöffnet, so dass die Stützplatte 28 stehen bleibt, während die Spindelmutter 10 weiter nach rechts bewegt wird. Durch diese Axialverschiebung der Spindelmutter 10 wird über den Kolbenbund 16 der Druckraum 20 verkleinert, so dass der Druck darin und in den mit dem Druckraum 20 über die Druckkanäle 24 verbundenen Zylinderräumen 46 ansteigt. Die Ringkammer 22 wird durch die Axialverschiebung des Kolbenbunds 16 vergrößert, so dass der Druck darin und in den über die Aufreißkanäle 72 verbundenen Ringräumen 48 entsprechend geringer ist. Das Wechselventil 80 wird in seine dargestellte Position verschoben, in der der Druckraum 20 über den Ausgangskanal 82 mit dem Klemmraum 84 verbunden ist - die Klemmhülse 86 wird radial verformt und legt sich an die Führungsfläche des Gestells 4 an, so dass der Zylinder 12 mit Bezug zum Gestell 4 festgeklemmt ist. Bis zu diesem Klemmen sorgt bei zugefahrenem Werkzeug die Feder 54 dafür, dass der Zylinder 12 nicht nach links ausweichen kann. Durch die weitere Bewegung der Spindelmutter 10 und damit des Kolbens 44 wird der Druck im Druckraum 20 und damit auch im Zylinderräum 46 erhöht, so dass der Kraftkolben 42 entsprechend des Flächenverhältnisses zwischen kleiner und großer Kolbeneinheit mit großer Kraft auf die Werkzeugaufspannplatte wirkt und diese zuhält. Diese Zuhaltekraft wird jedoch erst dann aufgebaut, wenn die aufgebrachte Schließkraft größer als die Vorspannung der Feder 54 ist. Beim Aufbringen der Schließkraft hebt der Aufreißkolben 42 vom Vorsprung 64 ab und wird gegen die Kraft der Feder 54 in der Figur nach rechts verschoben.

Nach dem Einspritzen der Formteilmasse und nach der Nachdruckphase wird zum Öffnen des Werkzeugs zunächst die Schließkraft abgebaut. Dazu wird der Antrieb der Spindel 8 in umgekehrter Richtung angesteuert, so dass die Spindel rückwärts dreht und die Spindelmutter 10 aus ihrer Schließposition (abgehoben von der Stützplatte 28) nach links bewegt wird bis sie auf die Stützplatte 28 aufläuft.

Während dieses Abbaus der Schließkraft ist der Zylinder 12 zunächst noch geklemmt, so dass durch die Bewegung des Kolbens 14 nach links der Druckraum 20 vergrößert und die Ringkammer 22 verkleinert wird. Entsprechend sinkt der Druck im Zylinderraum 46 ab, während der Druck im Ringraum 48 ansteigt, so dass der Kraftkolben 42 aus seiner Zuhalteposition nach links verschoben wird bis er auf den vorgespannten Vorsprung 64 aufläuft. Die Schließkraft ist dann weitestgehend abgebaut und die Klemmung gelöst. Zum Aufbringen einer nach links wirkenden Aufreißkraft wird die Spindel 1 weiter rückwärts angesteuert, so dass sich die Spindelmutter 10 aus der dargestellten Grundposition weiter nach links bewegt. Bei der weiteren Bewegung der Spindelmutter 10 nach links wird die Stützplatte 28 gegen die Kraft der Druckfeder 36 mit ihrer Anschlagschulter 34 von der Stirnfläche 32 des Zylinders 12 abgehoben und mit nach links bewegt. Der oder die kleineren Kolben 14 führen einen entsprechenden Hub aus, so dass das Volumen der Ringkammer 22 verkleinert und entsprechend das Volumen des Druckraums 20 vergrößert wird. D.h. in der Ringkammer 22 und im damit verbundenen Ringraum 48 wird ein Druck aufgebaut, während der Druck im Druckraum 20 und dem damit verbundenen Zylinderraum 46 vergleichsweise gering ist. Dadurch wird das Wechselventil 80 aus der dargestellten Position umgeschaltet, so dass der Klemmraum 84 nunmehr mit der Ringkammer 22 verbunden ist - der Zylinder 12 wird während des Aufreißvorgangs wieder festgeklemmt. Bis zu diesem Festklemmen wird der Zylinder 12 durch die Aufreißfeder 58 daran gehindert, nach rechts auszuweichen, so dass der Klemmdruck in der vorbeschriebenen Weise aufgebaut werden kann. Es wird somit eine auf den Kraftkolben 42 nach links wirkende Aufreißkraft aufgebaut, die sich aus dem Produkt aus dem Druck im Ringraum 48 multipliziert mit der Summe der Ringstirnflächen der Kraftkolben 42 abzüglich der Kraft der Aufreißfeder(n) 58 ergibt. Diese Aufreißkraft wird allerdings erst- dann aufgebaut, wenn die auf den Kraftkolben 42 wirkende Kraft größer als die Vorspannung der Aufreißfeder 58 ist.

In der Folge wird der Kraftkolben 42 dann gegen die Kraft der Aufreißfeder 58 nach links bewegt, so dass der Federteller 62 mitgenommen und mit seinem Plungervorsprung 66 tiefer in den Druckraum 68 eintaucht. Diese Aufreißkraft wird solange aufgebaut, bis das Werkzeug sehr schnell aufgerissen wird. Nach diesem Aufreißen sinkt der Druck im Klemmraum 84 ab, so dass der Zylinder 12 durch die Kraft der komprimierten Druckfeder 36 nach links verschoben wird. Dadurch wird der Druckraum 20 verkleinert und die Ringkammer 22 vergrößert. Gleichzeitig wird der Kraftkolben 42 aufgrund des absinkenden Drucks im Ringraum 48 durch die Kraft der Aufreißfeder 58 nach rechts verschoben bis er seine dargestellte Grundposition einnimmt, in die er durch die Feder 54 sowie die Aufreißfeder 58 vorgespannt ist - d.h. nach dem Aufreißen des Werkzeugs zentrieren sich die Aufreißkolben 42 mit Bezug zum Zylinder 12 und die Drücke in dem Klemmraum 84, im Druckraum 20 und in der Ringkammer sinken auf die Ausgangswerte ab. In der Folge wird die bewegliche Werkzeugaufspannplatte im Eilgang aufgefahren, wobei die Axialbewegung der Spindelmutter 10 über die vorgespannte Druckfeder 36 auf den Zylinder 12 übertragen wird. Die Schließeinheit der Spritzgießmaschine ist bereit für den nächsten Zyklus.

Offenbart ist eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit, eine Einspritzeinheit, Schieber oder Auswerfer einer Spritzgießmaschine. Die Antriebseinheit hat einen doppelt wirkenden Kraftübersetzer mit einer kleinen und einer großen Kolbeneinheit, die in einem Zylinder gelagert sind. Die große Kolbeneinheit kann sowohl in Ausfahrrichtung als auch in Einfahrrichtung mit einer großen Kraft beaufschlagt werden. Erfindungsgemäß sind sowohl die große Kolbeneinheit mit Bezug zum Zylinder als auch der Zylinder mit Bezug einem beweglichen Teil eines Antriebs der kleineren Kolbeneinheit über Federn vorgespannt. Bezugszeichenliste :

1 Antriebseinheit 2 Kraftübersetzer 4 Gestell 6 Spinde1anordnung 8 Spindel 10 Spindelmutter 12 Zylinder 14 Kolben 16 Kolbenbund 18 Kolbenstange 20 Druckraum 22 Ringkammer 24 Raum 26 Stützflansch 28 Stützplatte 30 Führungsbohrung 32 Stirnfläche 34 Anschlagschulter 36 Druckfeder 38 Innenstirnfläche 40 Kupplung 42 Kraftkolben 44 Kraftkolbenbund 46 ZyIinderraum 48 Ringraum 50 Kraftkolbenstange 52 Zentrierfederanordnung 54 Feder 56 Innenfläche 58 Aufreißfeder 59 Anschlag 60 Federräum 62 Federteller 64 Vorsprung Plungervorsprung Druckmittelraum Bohrung Aufreißkanal Druckkanal Abgreifkanal Abgreifkanal Wechselventil Ausgangskana1 Klemmraum Klemmhülse