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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC ACTUATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/118252
Kind Code:
A1
Abstract:
An actuator is disclosed, in particular, for a locking unit on an injection compression machine, comprising a hydraulic force translator (2), with two piston units (20, 38) moving relative to each other with different effective areas. The above enclose a pressure chamber, together with a cylinder or spacer (16) of the force translator (2). The smaller piston unit (20) is electrically driven, whereby the axial displacement of the smaller piston unit (20) may be transmitted to the cylinder (16). The cylinder (16) can be fixed relative to a chassis (4) of the injection compression machine, by means of a hydraulic clamping device (18, 74). According to the invention, the pressure necessary for clamping is delivered by a high pressure reservoir (40) which may be charged during the displacement of the smaller piston unit (20).

Inventors:
DANTLGRABER JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/003260
Publication Date:
December 15, 2005
Filing Date:
March 29, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH REXROTH AG (DE)
DANTLGRABER JOERG (DE)
International Classes:
B29C45/67; B29C45/68; F15B1/033; F15B3/00; B29C45/56; (IPC1-7): B29C45/67; B29C45/68; F15B1/033; F15B3/00
Foreign References:
DE10121024A12001-11-29
DE10143013A12003-03-20
US3801257A1974-04-02
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 Spritzgieß oder Spritzprägemaschine, mit einem hydraulischen Kraftübersetzer (2) , mit zwei relativ zueinander beweglichen Kolbeneinheiten (20, 38) mit unterschiedlichen Wirkflächen, die gemeinsam mit einem Zwischenteil (16) einen Druckraum (24, 46) begrenzen, wobei die kleinere Kolbeneinheit (20) , vorzugsweise elektrisch, angetrieben ist und das Zwischenteil (16) zum Aufbringen einer großen Axialkraft über eine hydraulisch betätigte Klemmeinrichtung (18, 74) mit Bezug zu einem ortsfesten Gestell (4) der Maschine festlegbar ist, und mit einem Hochdruckspeicher (HD) und einem Niederdruckspeicher (ND) , die über eine Ventilanordnung mit einer Kammer des Kraftübersetzers (2) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (26) mit der kleinen Kolbeneinheit (20) in Wirkverbindung steht und sich bei deren Ausfahrbewegung vergrößert und dabei über die Ventilanordnung (54, 58) mit dem Niederdruckspeicher (ND) verbunden ist und beim Verkleinern der Kammer (26) über die Ventilanordnung (54, 58) mit dem Hochdruckspeicher (HD) verbunden ist, um diesen zu laden, und mit einem Wegeventil (72) , über das der Hochdruckspeicher (HD) zum Klemmen mit der Klemmeinrichtung (18, 74) verbindbar ist.
2. Antriebseinheit nach Patentanspruch 1, wobei das Wegeventil (72) in einer Grundstellung die Klemmeinrichtung (18, 74) mit dem Niederdruckspeicher (ND) und in einer Schaltposition mit dem Hochdruckspeicher (HD) verbindet.
3. Antriebseinheit nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Kammer (26) über einen Speicherkanal (50) mit dem Hochdruckspeicher (HD) oder dem Niederdruckspeicher (ND) verbindbar ist, wobei in einer zum Niederdruckspeicher (ND) führenden Zweigleitung (52) ein in Richtung zur Kammer (26) öffnendes Nachsaugventil (54) und in der zum Hochdruckspeicher (HD) führenden Zweigleitung (56) ein in Richtung zum Hochdruckspeicher (HD) öffnendes Füllventil (58) vorgesehen ist.
4. Antriebseinheit nach Patentanspruch 3, wobei die HochdruckZweigleitung (56) über ein Druckbegrenzungsventil (64) mit der Niederdruck Zweigleitung (52) verbunden ist.
5. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die kleinere Kolbeneinheit (20) über eine Hubspindelanordnung (10, 12) angetrieben ist.
6. Antriebseinheit nach Patentanspruch 5, wobei die kleinere Kolbeneinheit einen Kolben (20) hat, der mit der Spindel (12) in Wirkverbindung steht und der einen mittigen Kolbenbund (22) hat, durch den der Druckraum (24) von der Kammer (26) getrennt ist.
7. Antriebseinheit nach Patentanspruch 6, wobei der Kolben (20) den Druckraum (24) und die Kammer (26) mit jeweils einer Kolbenstange (28, 34) durchsetzt, wobei die druckmittelraumseitige Kolbenstange (28) einen geringeren Durchmesser als das die Kammer (26) durchsetzende Kolbenstangenteil (34) hat.
8. Antriebseinheit nach Patentanspruch 7, wobei die Kolbenstange (28) den Druckraum (24) durchsetzt und an ihrem aus dem Zylinder (16) vorstehenden Endabschnitt eine Ankerplatte (30) trägt, die über eine elektromagnetische Kupplung (32) mit dem Zylinder (16) verbindbar ist.
9. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die große Kolbeneinheit durch eine Vielzahl von Kraftkolben (38) gebildet ist.
10. Antriebseinheit nach Patentanspruch 10, wobei jeder Kraftkolben (38) über eine vorgespannte Feder (40) in Richtung einer Grundposition vorgespannt ist.
11. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Klemmeinrichtung zumindest eine Klemmhülse (18) hat, die in einem Klemmraum (74) angeordnet ist, der über das Wegeventil (72) mit dem Hochdruckspeicher (HD) oder dem Niederdruckspeicher (ND) verbindbar ist.
Description:
Beschreibung

HYDRAULISCHE ANTRIEBSEINHEIT

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit, eine Einspritzeinheit, Schieber oder Auswerfer einer Spritzgieß- oder Spritzprägemaschine, 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 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 Zuhaltekraft 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 auch bei Auswerfern, Schiebern oder der Einspritzeinheit einer Spritzgießmaschine. Aus der DE 101 21 024 Al 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 Kolben bestehen. Diese begrenzen gemeinsam mit einem Zylinder oder Zwischenteil und einem 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 des großen Kolbens 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 große Kolben und das Zwischenteil gemeinsam über die Spindelanordnung verschoben werden. Zum Aufbringen der großen Kraft wird das Zwischenteil am Gestell der Spritzgießmaschine kraftschlüssig 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 der bekannten Lösung (siehe hier insbesondere Figur 32) wird eine Außenwandung des Zylinders zum Klemmen mit dem Druck im Druckraum beaufschlagt. Die Zylinderwandung ist elastisch ausgebildet, so dass sie beim Aufbauen des hohen Drucks im Druckraum elastisch nach außen gegen das Maschinengestell der Spritzgießmaschine verformt und somit festgeklemmt wird. Der Zylinder ist kraftschlüssig festgelegt, so dass bei einem weiteren Vorschub der Spindelanordnung der Druckraum verkleinert und eine große Zuhaltkraft aufgebaut werden kann.

Die Ankopplung des Zylinders während des Eilvorschubes an die Hubspindelanordnung erfolgt bei diesem bekannten Ausführungsbeispiel hydraulisch, wobei eine Kammer zwischen einer mit der Hubspindelanordnung bewegbaren Trennscheibe und dem großen Kolben mit einem vergleichsweise hohen Druck eines Hydrospeichers beaufschlagt wird, so dass das Druckmittel wie eine starre Mitnahmemechanik wirkt und der große Kolben den Axialvorschub der Hubspindelanordnung mitmacht. Der große Kolben ist wiederum über eine verhältnismäßig starke Feder am Zylinder abgestützt, so dass dieser über die Feder mitgenommen wird. Bei geschlossenem Werkzeug wird dann der Druckraum zwischen der Trennscheibe und dem großen Kolben druckentlastet, indem er mit einem Niederdruckspeicher verbunden wird. Die kleine Kolbeneinheit verkleinert in der Folge den Druckraum, so dass der Zylinder - wie vorbeschrieben - festgeklemmt und der Druck im Druckraum weiter ansteigt, so dass der große Kolben mit einer hohen Zuhaltekraft auf die Werkzeugaufspannplatte wirkt.

Demzufolge ist das Festklemmen des Zylinders am Gestell der Spritzgießmaschine erst möglich, wenn der Druck in dem von der kleinen Kolbeneinheit und dem großen Kolben begrenzten Druckraum ein bestimmtes Mindestmaß erreicht hat. Es zeigte sich, dass beispielsweise beim Spritzprägen, bei dem die Schmelze im Gegensatz zum normalen Spritzgießen nicht in das geschlossene sondern zunächst in ein teilgeöffnetes Werkzeug eingespritzt wird, der zu Beginn des Einspritzvorgangs im Druckraum anliegende Druck nicht ausreicht, um den Zylinder mit einer hinreichenden Kraft festzuklemmen. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit, eine Einspritzeinheit, Schieber oder Auswerfer einer Spritzgieß- oder Spritzprägemaschine zu schaffen, bei denen ein zuverlässiges Festlegen eines Zylinders eines Kraftübersetzers an einem Gestell der Maschine ermöglicht ist.

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

Erfindungsgemäß hat der Kraftübersetzer neben einem von der kleineren Kolbeneinheit und einer großen Kolbeneinheit sowie dem Zylinder begrenzten Druckraum noch eine weitere Kammer, die abschnittsweise von der kleineren Kolbeneinheit oder einer davon bewegbaren Einrichtung begrenzt ist. Beim Verkleinern des Druckraums durch Axialverschiebung der kleineren Kolbeneinheit (Schließbewegung) vergrößert sich die Kammer. Erfindungsgemäß wird dann Druckmittel von einem Niederdruckspeicher in die Kammer angesaugt.

Bei der Öffnungsbewegung der kleineren Kolbeneinheit, d.h. beim Vergrößern des Druckraums wird entsprechend die Kammer verkleinert. Diese ist während dieser Öffnungsbewegung über eine Ventilanordnung mit dem Hochdruckspeicher verbunden, so dass dieser aufgeladen wird. Zum Festlegen (Klemmen) des Zylinders mit Bezug zu einem ortsfesten Gestell der Maschine wird der Hochdruckspeicher über ein Wegeventil mit der Klemmeinrichtung verbunden. Der Druck im Hochdruckspeicher ist groß genug, um die Klemmeinrichtung auch dann einrücken zu lassen, wenn der Druck im Druckraum noch verhältnismäßig gering ist. Diese Konstruktion ist somit besonders vorteilhaft auch beim Spritzprägen einsetzbar. In einer Grundposition des Wegeventils ist die Klemmeinrichtung mit dem Niederdruckspeicher verbunden. Der Druck dieses Niederdruckspeichers ist so gering, dass der Zylinder nicht festgeklemmt wird.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kammer über eine Zweigleitung mit dem Niederdruckspeicher und dem Hochdruckspeicher verbunden, wobei in der Niederdruck-Zweigleitung ein in Richtung zur Kammer öffnendes Rückschlagventil (Saugventil) und in der Hochdruck-Zweigleitung ein in Richtung zum Hochdruckspeicher öffnendes Rückschlagventil (Füllventil) angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht es, Druckmittel beim Vergrößern der Kammer aus dem Niederdruckspeicher nachzusaugen, während beim Verkleinern der Kammer der Hochdruckspeicher aufgeladen wird. Das niederdruckseitige Rückschlagventil verhindert das Aufladen des Niederdruckspeichers beim Verkleinern der Kammer, während das hochdruckseitige Rückschlagventil das Entladen des Hochdruckspeichers während der Ausfahrbewegung der kleineren Kolbeneinheit verhindert.

Zur Begrenzung des maximalen Drucks im Hochdruckspeicher kann zwischen den beiden Zweigleitungen ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen werden, das bei Überschreiten des Maximaldrucks den Hochdruckspeicher mit dem Niederdruckspeicher verbindet.

Die kleine Kolbeneinheit hat bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Kolben, der elektrisch über eine Hubspindelanordnung angetrieben ist. Dieser Kolben hat einen mittigen Kolbenbund und zwei Kolbenstangen, von denen eine sich durch den Druckraum und die andere durch die Kammer erstreckt. Die kammerseitige Kolbenstange hat einen größeren Durchmesser als die druckraumseitige Kolbenstange.

Die druckraumseitige Kolbenstange hat an ihrem freien Endabschnitt eine Ankerplatte, die über eine elektromagnetische Kupplung mit dem Zylinder verbindbar ist. Dadurch wird die Axialbewegung des Kolbens über die Ankerplatte und die elektromagnetische Kupplung auf den Zylinder übertragen, so dass dieser bei geschlossener Kupplung mitgenommen wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel besteht die große Kolbeneinheit aus einer Vielzahl von kleineren Kraftkolben, deren Wirkflächen mit dem Druck im Druckraum beaufschlagt sind und die im Zylinder axial verschiebbar geführt sind.

Es wird bevorzugt, diese Kraftkolben über jeweils eine vorgespannte Feder in Richtung einer Grundposition zu beaufschlagen.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert, die ein Funktionsschema einer Schließeinheit einer Spritzprägemaschine zeigt.

Bei einer derartigen Schließeinheit 1 wird eine nicht dargestellte bewegliche Werkzeugaufspannplatte über einen Kraftübersetzer 2 zum Schließen, Zuhalten oder Auffahren des Werkzeugs verschoben. Der Kraftübersetzer 2 ist an einem Gestell 4 der Spritzgießmaschine axial verschiebbar gelagert und wird mittels eines elektrischen Antriebs 6 betätigt. Der am Gestell der Maschine 4 gelagerte Antrieb 6 hat einen Elektromotor mit einem Stator 8 und einem Rotor, der mit einer Spindelmutter 10 verbunden ist. Diese kämmt mit einer drehfest gelagerten Hubspindel 12, die bei Ansteuerung des Elektromotors und Drehung der Spindelmutter 10 in Axialrichtung verschoben wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel stehen die Spindelmutter 10 und die Spindel 12 über ein Kugelrollgewinde in Gewindeeingriff miteinander. in Kontakt. Selbstverständlich sind auch andere Spindelkonstruktionen einsetzbar.

Der zylindrisch ausgebildete Kraftübersetzer 2 ist an mehreren Holmen 14 des Gestells 4 der Spritzprägemaschine axial verschiebbar geführt. Dabei hat ein Zylinder 16 des Kraftübersetzers 2 an seinem Außenumfang mehrere Klemmhül'sen 18, die auf den den Zylinder 16 durchsetzenden Holmen 14 gleitend geführt sind. Ebenso ist es möglich, die Führung durch weitere, nicht dargestellte Holme, zu realisieren.

Die Axialverschiebung des Zylinders 16 entlang den Holmen 14 erfolgt über einen Kolben 20, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Spindel 12 ausgebildet oder an dieser befestigt ist.

Der Kolben 20 ist mit einem radial vorspringenden Kolbenbund 22 in einem Zylinderraum geführt, der von dem Kolbenbund 22 in einen Druckraum 24 und eine Kammer 26 unterteilt ist.

In Verlängerung des Kolbenbundes 22 nach rechts ist eine Kolbenstange 28 vorgesehen, die den Zylinder 16 in Axialrichtung durchsetzt und an deren aus dem Zylinder 16 vorstehenden Endabschnitt eine Ankerplatte 30 befestigt ist. Im Bereich der Ankerplatte 30 ist eine elektromagnetische Kupplung 32 am Zylinder 16 vorgesehen, bei deren Bestromung die Ankerplatte 30 mit dem Zylinder 16 verbunden ist. Bei gelöster Kupplung 32 kann die Ankerplatte 30 vom Zylinder 16 abheben.

Das zwischen der Spindel 12 und dem Kolbenbund 22 ausgebildete Kolbenstangenteil 34 durchsetzt die Kammer 26.

In Aufnahmen 36 des Zylinders 16 ist jeweils ein Kraftkolben 38 axial verschiebbar geführt, der von einer Feder 40 in eine Grundposition 42 am Boden der Aufnahme 36 vorgespannt ist. Jeder Kraftkolben 38 hat eine radial zurückgesetzte Stange 44, die an der nicht dargestellten beweglichen Werkzeugaufspannplatte angreift.

Durch den Boden der Aufnahme 36 und den Kraftkolben 38 sind jeweils Zylinderräume 46 begrenzt, die über Druckkanäle 48 mit dem Druckraum 24 verbunden sind. Hydraulisch gesehen bilden somit der ringförmige Druckraum 28, die Druckkanäle 48 und die Zylinderräume 46 des Zylinders 16 einen gemeinsamen Druckmittelraum. Die Summe der wirksamen Durchmesser der Kraftkolben 38 ist wesentlich größer als die in der Figur rechte Ringstirnfläche des Kolbenbunds 22. Diese Ringstirnfläche und die Gesamtfläche der Kraftkolben 38 bestimmen das Übersetzungsverhältnis des Kraftübersetzers 2.

Gemäß der Figur ist die ringförmige Kammer 26 des Zylinders 16 über einen sich verzweigenden Speicherkanal 50 mit einem Niederdruckspeicher ND und einem Hochdruckspeicher HD verbunden. In der zum Niederdruckspeicher ND führenden Zweigleitung 52 ist ein in Richtung zur Kammer 26 öffnendes Rückschlagventil angeordnet, das als Nachsaugventil 54 wirkt. In der anderen Zweigleitung 56 ist ein in Richtung zum Hochdruckspeicher HD öffnendes Rückschlagventil angeordnet, das als Füllventil 58 wirkt.

Im Bereich zwischen den beiden Speichern HD und ND und den beiden Ventilen 54, 58 ist ein Entlastungskanal 60 mit einem Druckbegrenzungsventil 62 angeordnet, das über eine Feder in seine Sperrstellung (unten in der Figur) vorgespannt ist und dessen in Öffnungsrichtung wirksamer Steuerraum über einen Steuerkanal 64 mit dem Druck in der rechten Zweigleitung 56, d.h. mit Hochdruck beaufschlagt ist. Die Feder ist so eingestellt, dass das Druckbegrenzungsventil 62 bei Überschreiten eines vorbestimmten Maximaldrucks in die dargestellte ÖffnungsStellung verschoben wird, so dass die Hochdruckspitze zum Niederdruckzweig hin abgebaut werden kann.

Wie des Weiteren aus der Figur hervorgeht, ist der ringförmige Druckraum 24 über eine Füllleitung 66 und ein Saugventil 68 mit einem Leitungsabschnitt der Zweigleitung 52 zwischen dem Nachsaugventil und dem Niederdruckspeicher ND verbunden. Das Saugventil 68 ist als Rückschlagventil ausgeführt und öffnet in Richtung zum ringförmigen Druckraum 24.

Von der Hochdruck-Zweigleitung 56 zweigt eine Klemmleitung 70 ab, die zum Eingangsanschluss eines elektrisch betätigten Wegeventils 72 führt. Ein Ausgangsanschluss des Wegeventils 72 ist über einen Klemmkanal 73 mit einem Klemmraum 74 verbunden, der den Außenumfang der Klemmhülse 18 umgreift. Die einzelnen Klemmräume 74 der Klemmhülsen 18 des Zylinders 16 sind über einen Verbindungskanal 76 hydraulisch miteinander verbunden. Der andere Ausgangsanschluss des 3/2-Wegeventils 72 ist über einen Niederdruckkanal 78 mit der Füllleitung 66 verbunden.

In der federvorgespannten Grundposition des Wegeventils 72 sind der Klemmkanal 73 und der Niederdruckkanal 78 miteinander verbunden. Bei Bestromung eines Elektromagneten des Wegeventils 72 wird der Niederdruckkanal 78 abgesperrt und die Klemmleitung 70 mit dem Hochdruck führenden Klemmkanal 73 verbunden.

Es sei angenommen, dass das Werkzeug zum Auswerfen der Formteile geöffnet und dementsprechend die Schließeinheit in ihre in der Abbildung dargestellte Ausgangsposition zurückgefahren ist. Sowohl das Wegeventil 72 als auch das Druckbegrenzungsventil 62 befinden sich in ihrer federvorgespannten Grundposition (unten in der Figur) , so dass die Klemmräume 74 der Klemmhülsen 18 mit Niederdruck verbunden sind. Die elektrische Kupplung 32 ist geschlossen und somit die Ankerplatte 30 mit dem Zylinder 16 verbunden.

Zum schnellen Zufahren des Werkzeugs (Eilgang) wird der elektrische Antrieb 6 angesteuert und die Spindelmutter 10 entsprechend in Drehung versetzt. Die Drehbewegung der Spindelmutter 10 wird in eine Axialverschiebung der Spindel 12 und entprechend in einen Hub des Kolbens 20 umgesetzt. Aufgrund der geschlossenen Kupplung 32 und der nur mit Niederdruck beaufschlagten Klemmhülsen 18 wird der Zylinder 16 entsprechend des Hubs des Kolbens 20 verschoben. Wenn das Werkzeug seine für das Spritzprägen erforderliche Schließposition, die nicht der vollständig geschlossenen Position entspricht, erreicht hat, wird die elektrische Kupplung 32 stromlos geschaltet, so dass die Ankerplatte 30 vom Zylinder 16 abheben kann. Gleichzeitig, oder wenige Millisekunden vorher wird das Wegeventil 72 gegen die Kraft der Feder umgeschaltet, so dass die Klemmräume 74 mit Hochdruck beaufschlagt werden. Durch diesen Hochdruck werden die Klemmhülsen 18 radial nach innen verformt und legen sich reibschlüssig an die Holme 14 an, so dass der Zylinder 16 mit Bezug zum Gestell der Maschine geklemmt ist. Bis zum vollständigen Klemmen sorgen die Federn 40 bei geschlossenem Werkzeug dafür, dass der Zylinder 16 nicht nach links ausweicht.

Beim weiteren Hub des Kolbens 20 hebt die Ankerplatte 30 vom Zylinder 16 ab und der Druckraum 24 wird verkleinert, während die rückwärtige Kammer 26 sich entsprechend vergrößert. In die sich vergrößernde Kammer 26 wird Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher über das Nachsaugventil 54 nachgesaugt. Durch die Verkleinerung des Druckraums 24 steigt der Druck in den Zylinderräumen 46 entsprechend an, so dass das Werkzeug mit einer hohen Schließkraft beaufschlagbar ist, die sich aus dem' Produkt des Drucks in den Zylinderräumen 46 (entspricht dem Druck im Druckraum 24) und der Wirkfläche der Kraftkolben 44 abzüglich der Kraft der Federn 40 ergibt. Die Reaktionskraft auf die Hubspindel 12 dagegen ist durch das Produkt aus dem Druck im Druckraum 24 und der wesentlich kleineren Ringstirnflache des Kolbenbunds 22 abzüglich der Druckkraft in der Kammer 26 bestimmt, so dass die Belastung des Kugelgewindetriebs (Rollgewindetriebs) gering ist.

Zum Öffnen des Werkzeugs wird das Wegeventil 72 stromlos geschaltet, so dass es in seine federvorgespannte Grundposition zurückbewegt wird, in der die Klemmräume 74 mit Niederdruck beaufschlagt sind. Gleichzeitig wird der elektrische Antrieb 6 so angesteuert, dass sich die Spindel 12 und damit der Kolben 20 zurück nach links in seine in der Abbildung dargestellte Ausgangsposition bewegt. Diese Rückwärtsbewegung wird über die Ankerplatte 30 auf den Zylinder 16 übertragen, gleichzeitig drücken die Federn 40 die Kraftkolben 38 in ihre dargestellte Ausgangsposition zurück, in der die Zylinderräume 46 ein minimales Volumen haben. Während dieser Rückwärtsbewegung der Spindel 12 und damit des Kolbens 20 wird der Druckraum 24 vergrößert, wobei über das Saugventil 68 und die Füllleitung 66 Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher ND nachgesaugt wird.

Die Kammer 26 verkleinert sich entsprechend, so dass Druckmittel aus dieser über den Speicherkanal 50 und die Zweigleitung 56 sowie das Füllventil 58 zum Hochdruckspeicher HD verdrängt wird - der Hochdruckspeicher HD wird aufgeladen. Dabei ist der maximale Speicherdruck über das Druckbegrenzungsventil 62 auf den von der Kraft der Feder dieses Ventils abhängigen Maximalwert begrenzt.

Nach Erreichen der in der Abbildung dargestellten Grundposition ist der Hochdruckspeicher HD wieder aufgeladen und die Schließeinheit ist bereit zum nächsten Zyklus . Da die Klemmung stets mit dem Hochdruck im Hochdruckspeicher HD erfolgt, ist die Klemmkraft nicht von der Position der Spindel 12 abhängig, so dass ein zuverlässiges Klemmen auch bei einem vergleichsweise niedrigen Druck im Druckraum 24 ermöglicht ist.

Anstelle der Vielzahl von Kraftkolben 38 könnte auch ein einziger großer Kolben verwendet werden.

Offenbart ist eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Schließeinheit einer Spritzprägemaschine mit einem hydraulischen Kraftübersetzer, der zwei relativ zueinander bewegliche Kolbeneinheiten mit unterschiedlichen Wirkflächen hat. Diese schließen gemeinsam mit einem Zylinder oder Zwischenteil des Kraftübersetzers einen Druckraum ein. Die kleinere Kolbeneinheit ist elektrisch antreibbar, wobei die Axialverschiebung der kleineren Kolbeneinheit auf den Zylinder übertragbar ist. Der Zylinder kann mittels einer hydraulischen Klemmeinrichtung mit Bezug zu einem Gestell der Spritzprägemaschine festgelegt werden. Erfindungsgemäß wird der zum Klemmen erforderliche Druck von einem Hochdruckspeicher geliefert, der während der Bewegung der kleineren Kolbeneinheit aufladbar ist. Bezugszeichenliste :

1 Schließeinheit 2 Kraftübersetzer 4 Gestell 6 elektrischer Antrieb 8 Stator 10 Spindelmutter 12 Spindel 14 Holm 16 Zylinder 18 Klemmhülse 20 Kolben 22 Kolbenbund 24 Druckraum 26 Kammer 28 Kolbenstange 30 Ankerplatte 32 Kupplung 34 Kolbenstangentei1 36 Aufnahme 38 Kraftkolben 40 Feder 44 Stange 46 Zylinderraum 48 Druckkanal 50 Speicherkanal 52 Zweigleitung 54 Nachsaugventil 56 Zweigleitung 58 Füllventil 60 Entlastungskanal 62 Druckbegrenzungsventil 64 Steuerkanal 66 Füllleitung Saugventil Klemmleitung Wegeventil Klemmkanal Klemmraum Verbindungskana1 Niederdruckkanal