WO2005121564A1 - Antriebseinheit - Google Patents

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WO2005121564A1
WO2005121564A1 PCT/EP2005/006105 EP2005006105W WO2005121564A1 WO 2005121564 A1 WO2005121564 A1 WO 2005121564A1 EP 2005006105 W EP2005006105 W EP 2005006105W WO 2005121564 A1 WO2005121564 A1 WO 2005121564A1
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pressure
acting
piston
control valve
drive unit
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PCT/EP2005/006105
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Inventor
Jörg Dantlgraber
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Bosch Rexroth Ag
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    • F15B2211/775—Combined control, e.g. control of speed and force for providing a high speed approach stroke with low force followed by a low speed working stroke with high force, e.g. for a hydraulic press

Definitions

  • the invention relates to a drive unit, in particular for an injection unit or an ejector of an injection molding machine, according to the preamble of claim 1.
  • melted molding material is pressed under high pressure into a cavity of a tool, in which it then hardens to form a molded part. After curing, the molded part is released from the tool with an ejector.
  • Various pressure, force and movement profiles are run during both injection and ejection.
  • a drive unit of an injection molding machine is disclosed in US 6,240,758 B1.
  • the drive unit has a working cylinder with a piston that divides the working cylinder into three pressure chambers.
  • the pressure areas are limited by differently sized effective areas, two of which act in the direction of extension and one in the direction of entry.
  • the smaller effective area acting in the extension direction is acted upon by a pump pressure.
  • the larger effective area acting in the direction of extension and the effective area acting in the direction of retraction are acted upon by a tank pressure.
  • the larger effective area acting in the extension direction is activated and the pump pressure is also applied.
  • the active surfaces acting in the extension direction are switched off and the tank pressure is applied.
  • the object of the present invention is to provide a drive unit for an injection unit or an ejector of an injection molding machine, which enables a reliable actuation of the injection unit or the ejector with a simple device construction.
  • a drive unit according to the invention for an injection unit or an ejector of an injection molding machine has a working cylinder with a piston and three pressure chambers.
  • the pressure chambers are each delimited by an effective area, two of which act in the direction of extension and one in the direction of retraction.
  • the drive unit has a valve arrangement for applying high pressure or low pressure to the pressure chambers.
  • a high-pressure accumulator and a low-pressure accumulator are provided, which can be connected to the pressure chambers via the valve arrangement.
  • the active surface acting in the retracting direction and one of the active surfaces acting in the extending direction are subjected to high pressure both during rapid extension and during rapid retraction.
  • An advantage of this drive unit is that a necessary build-up of force for moving the piston takes place primarily via the high-pressure accumulator, so that a pump for moving the piston can be dispensed with. Furthermore, the simultaneous pressurization of two pressure chambers with opposing active surfaces allows the pressure medium to be conveyed between these pressure chambers during a piston movement, as a result of which the high-pressure accumulator is relieved. Furthermore, the drive unit has a substantially closed hydraulic circuit and a simple structure, so that the drive unit can be easily integrated into injection molding machines.
  • the valve arrangement preferably has a switching valve and a continuously adjustable valve, hereinafter referred to as the control valve.
  • control valve and the switching valve are connected in series.
  • the control valve has two input connections that are connected to the high-pressure accumulator and the low-pressure accumulator. Furthermore, the control valve has two output connections, one of which is connected to the pressure chamber acting in the retraction direction and the other to one of the pressure chambers acting in the extension direction. Furthermore, the output connections are each connected to an input connection of the switching valve. An output connection of the switching valve is connected to the other of the pressure chambers acting in the extension direction.
  • control valve and the switching valve are connected in parallel.
  • the inlet connections of the control valve are connected to the high pressure accumulator or the low pressure accumulator, and an outlet connection of the control valve is connected to the in The pressure chamber acting in the direction of entry and the other outlet connection is connected to one of the pressure rooms acting in the direction of the exit.
  • the input connections of the switching valve are also connected to the high pressure accumulator or the low pressure accumulator and the output connection of the switching valve is connected to the other of the pressure chambers acting in the extension direction.
  • the output connections of the control valve are preferably connected to one another in the middle position of the control valve, so that all pressure chambers are accordingly subjected to the same pressure.
  • the piston can be designed as a hollow piston, in the piston rod of which the pressure chamber acting in the extension direction is formed with the small effective area. This design has the advantage that the working cylinder can be made shorter and thus more compact than a working cylinder which is conventional per se.
  • FIGS. 1-3 each show a circuit diagram of a first embodiment of a drive unit for an ejector of an injection molding machine
  • FIGS. 4-6 each show a circuit diagram of a second embodiment
  • FIGS. 7-9 each show a circuit diagram of a third embodiment.
  • FIG. 1 shows a simplified circuit diagram of a first ejector drive unit according to the invention an injection molding machine.
  • the drive unit controls the ejector in such a way that a molded part can be released from a cavity of a tool with a large force and a short stroke and can then be pressed out of the tool with a small force and a long stroke.
  • the ejector is moved back to its starting position with a small force and a long stroke.
  • the drive unit has a working cylinder 2 with a displaceable piston 4, the piston rod of which acts directly or indirectly on an ejector.
  • the piston 4 divides the interior of the working cylinder 2 into three pressure spaces 6, 8, 10.
  • the pressure chamber 6 on the right side on the piston rod side is an annular space and acts on the piston 4 in the retracting direction.
  • the pressure in the annular space 6 acts on an annular surface 12 of the piston 4.
  • the pressure space 10 on the left in the figure is a cylinder space and is axially delimited by an axial projection 14 on the piston head side.
  • the pressure present in the cylinder space 10 acts on the piston 4 in the extension direction via an end face 16 of the axial projection 14.
  • the pressure space 8 in the middle of the figure is also an annular space which extends radially between the axial projection 14 and an inner circumferential section 18 of the working cylinder 2.
  • This annular space is referred to below as radial space 8.
  • the radial space 8 is axially delimited by an annular piston crown surface 20 and a radially stepped shoulder surface 22 of the working cylinder 2.
  • the pressure acting on the piston crown surface 20 acts on the piston 4 in the extension direction.
  • the ring area 12 is smaller than the sum of the End face 16 and piston crown surface 20, ring surface 12 each being larger than end surface 16 and piston crown surface 20. End surface 16 is in turn larger than piston crown surface 20.
  • the annular space 6 is connected via an annular space line 24 to an output port B of a control valve 26.
  • the radial space 8 is connected via a radial space line 28 to an outlet port A of the control valve 26.
  • the control valve 26 also has two input ports P and P '.
  • the input port P is connected via a high pressure line 38 to a high pressure accumulator HD and the input port P 'is connected via a low pressure line 40 to a low pressure accumulator ND.
  • a pump is arranged between the latter and the low-pressure accumulator ND.
  • the cylinder chamber 10 is connected via a cylinder chamber line 30 to an output port S of a switching valve 32.
  • the switching valve 32 is connected to the annular space duct 24 via a branch line 36 connected to an input connection Q ′.
  • An input port Q of the switching valve 32 is connected to the radial space line 28 via a branch line 34.
  • a middle position (0) of the control valve 26 the output port A is connected to the output port B, the input port P being opened and the input port P 'being closed.
  • a basic position (1) of the switching valve 32 the input port Q 1 is shut off and the input port Q to the output port S is opened.
  • switch position (2) the input connection Q is activated and the input connection Q 'to the output connection S is activated.
  • Figure 1 shows the drive unit in the ejector stroke
  • Figure 2 in the rapid feed
  • Figure 3 in the rapid retraction.
  • the switching valve 32 is in its basic position (1), in which the input connection Q ′ is shut off and is connected to the high pressure output connection S via the input connection Q. Pressure medium under high pressure is thus conveyed from the high-pressure accumulator HD into the radial space 8 and the cylinder space 10, so that the piston 4 extends.
  • the piston 4 is moved further in the extension direction to eject (FIG. 2).
  • eject In rapid traverse, ie rapid extension of the piston 4 with little force, the molded part is expressed from the tool. This is achieved by connecting the annular space 6, ie connecting it to the high-pressure accumulator HD, so that all the pressure spaces 6, 8, 10 are subjected to high pressure.
  • the control valve 26 is brought into its middle position (0).
  • the switching valve 32 remains in its basic position (1). Since the piston crown surface 20 and the end surface 16 are larger than the ring surface 12, the piston 4 extends.
  • the pressure medium displaced from the annular space 6 is conveyed directly via the annular space line 24, the control valve 26 and the radial space line 28 into the radial space 8, and furthermore via the branch line 34, the switching valve 32, and the cylinder space line 30 into the cylinder space 10, so that the extension movement can only take place with low pressure medium withdrawal from the high-pressure accumulator HD.
  • the control valve 26 is then brought into one of its control positions (b), in which low pressure is present at the output connection A and high pressure at the output connection B.
  • the switching valve 32 is transferred to its switching position (FIG. 2), in which the branch line 34 is shut off and is connected to the output port S high pressure via the branch line 36.
  • the pressure chamber 8 is thus switched off, while the pressure chambers 6 and 10 are subjected to high pressure. Since the annular surface 12 is larger than the end surface 16, the piston 4 executes an insertion stroke.
  • the switching valve 32, the branch line 36, the control valve 26 and the annular space line 24 Because of the direct connection between the cylinder space 10 and the annular space 6 via the cylinder space line device 30, the switching valve 32, the branch line 36, the control valve 26 and the annular space line 24, the pressure medium displaced from the cylinder space 10 is conveyed directly into the enlarging annular space 6, as a result of which the entry movement with minimal. Energy can be supplied from the high-pressure accumulator HD.
  • FIG. 4 shows a simplified circuit diagram of a second embodiment of a drive unit according to the invention.
  • the drive unit has a working cylinder 42 with a piston 44, which is designed as a hollow piston.
  • a control valve 26 and a switching valve 32 are not connected in series but in parallel to one another.
  • the working cylinder 42 has an inner body 52 which extends in the longitudinal direction and over which an annular interior of the working cylinder 42 is formed.
  • the piston 44 is guided on the inner body 52, the collar 58 of which, with a larger outer diameter, divides the interior into an annular space 46 and a cylinder space 50 and the piston rod 54 of which passes through the right-hand end face 66 of the working cylinder 42 in FIG 64 axially delimits a piston chamber 48.
  • the piston rod surface 64 acts on the piston 44 when pressure is applied in the extension direction.
  • the annular space 46 is axially delimited by an inner end face 60 of the working cylinder 52 and an annular collar surface 62 of the annular collar 58, the annular collar surface 62 acting in the direction of retraction when pressure is applied.
  • the cylinder space 50 is surrounded by a radial surface 68 of the annular collar 58 and an opposite inner end face. before 70 of the working cylinder 42 axially limited. When pressure is applied, the radial surface 68 acts on the piston 44 in the extension direction.
  • the radial surface 68 is larger than the annular collar surface 62 and this is larger than the piston rod surface 64.
  • the cylinder chamber 50 is connected via a cylinder chamber line 30 to an outlet port A of the control valve 26.
  • the annular space 46 is connected with an annular space line 24 to an output port B of the control valve 26.
  • the control valve 26 is connected with its input connections P and P 'via a high-pressure line 38 to a high-pressure accumulator HD or via a low-pressure line 40 to a low-pressure accumulator ND.
  • the piston chamber 48 is connected to an outlet port S of the switching valve 32 via an axial through bore 72 in the inner body 52 and a piston chamber line 74.
  • the switching valve 32 has two input connections Q and Q ′, each of which is connected to the high-pressure line 38 and the low-pressure line 40 via a branch line 34, 36.
  • the input port Q is shut off and the input port Q 'to the output port S, so that low pressure is applied to it.
  • a switch position (2) the input connection Q 'is activated and the input connection Q is activated to the output connection S, so that high pressure is applied to it.
  • FIG. 4 shows the ejector stroke
  • FIG. 5 the rapid feed
  • FIG. 6 the rapid withdrawal of the drive unit.
  • the piston 44 executes a short stroke with great force, as already mentioned.
  • the control valve is in one of its control positions (a), in which the cylinder space 50 is subjected to high pressure and the annular space 46 to low pressure.
  • the switching valve 32 is in its switching position (2), in which the piston chamber 48 acting in the extending direction is also acted upon by high pressure.
  • the piston 4 can develop a maximum work force.
  • the necessary working pressure is built up via the high-pressure accumulator HD.
  • the control valve 26 is in its central position (0), in which the annular space 46 and the cylinder space 50 are each subjected to high pressure.
  • the switching valve 32 is transferred to its basic position (1), in which the piston chamber 48 is subjected to low pressure, ie the piston chamber 48 is switched off. Since the radial surface 68 acting in the extending direction is larger than the annular collar surface 62 acting in the extending direction, the piston 44 feeds low force a quick extension stroke. Ie the annular collar surface 62 is compared with the radial surface 68.
  • the pressure medium displaced from the annular space 46 is displaced via the annular space line 24, the control valve 26 and the cylinder space line 30 directly into the cylinder space 50, so that the retracting movement takes place with minimal energy supply from the high-pressure accumulator HD.
  • the control valve 26 When the ejector is withdrawn according to FIG. 6, the control valve 26 is set to one of its control positions (b), in which the annular space 46 is subjected to high pressure and the cylinder space 50 to low pressure.
  • the switching valve 32 is brought back into its switching position (2), in which the piston chamber 48 is subjected to high pressure. Since the annular collar surface 62 is larger than the piston rod surface 64, the piston 44 executes a rapid retraction stroke, pressure medium being displaced from the cylinder chamber 50 into the low-pressure accumulator ND. Thus, the ring collar surface 62 is compared with the piston rod surface 64 during withdrawal.
  • FIG. 7 In the third embodiment of a drive unit according to the invention shown in FIG. 7, the working cylinder 42 according to FIGS. 4-6 is combined with a valve arrangement which comes close to that from FIGS. 1-3.
  • a switching valve 32 and a control valve 26 are connected in series.
  • input connections Q and Q 1 of the switching valve 32 are not directly connected to the high-pressure or low-pressure line 38, 40, as in the previously described second embodiment, but rather the input connection Q_ 'is connected to an annular space line 24 via a branch line 36, and the input connection Q is connected to a cylinder space line 30 via a branch line 34.
  • the annular space line 24 extends between the annular space 46 and an output connection B of the control valve 26.
  • the cylinder space line 30 extends between the cylinder space 50 and an output connection A of the control valve 26.
  • the control valve 26 has two input connections P and P ', which have one High-pressure line 38 are connected to a high-pressure accumulator HD or via a low-pressure line 40 to a low-pressure accumulator ND.
  • An output port S of the switching valve 32 is connected to the piston chamber 48 via a piston chamber line 74 and via the through bore 72 in the inner body 52 of the working cylinder 42.
  • FIG. 7 shows the ejector stroke
  • FIG. 8 the rapid feed
  • FIG. 9 the rapid withdrawal of the drive unit.
  • the annular space 48 acting in the retraction direction is switched off, so that the piston 4 can execute a stroke with maximum force.
  • the control valve 26 is adjusted to one of its control positions (a), in which high pressure is present at the output port A and low pressure at the output port B, so that the cylinder chamber 50 is pressurized with high pressure and the annular chamber 46 with low pressure.
  • the switching valve 32 is in its basic position (FIG. 1), in which high pressure is present at its outlet connection S via the branch line 34, so that high pressure is also present in the piston chamber 48 via the piston chamber line 74.
  • the high pressure in the piston chamber 48 acts on the piston rod surface 64 in the extension direction and the high pressure in the cylinder chamber 50 acts on the radial surface 68 in the extension direction, so that the piston 44 extends with maximum force.
  • Pressure medium is replenished from the high-pressure accumulator HD.
  • the annular space 46 is switched on, so that all pressure spaces 46, 48 and 50 are subjected to high pressure and the piston 44 executes a rapid extension stroke with a small force.
  • the control valve 26 is brought into its middle position (0), in which high pressure is present at the output connections A and B.
  • the switching valve 32 remains in its basic position (FIG. 1), in which high pressure is likewise applied to the outlet port S via a section of the cylinder chamber line 30 and via the branch line 34.
  • the piston 44 executes a rapid extension stroke.
  • the pressure medium displaced from the annular space 46 is conveyed directly via the control valve 26 and the switching valve 32 into the pressure spaces 48 and 50, so that the extension movement with minimal energy supply from the high-pressure accumulator HD he follows .
  • the piston chamber 48 and the annular chamber 46 are each subjected to high pressure and the cylinder chamber 50 to low pressure.
  • the control valve 26 is brought into one of its control positions (b), in which low pressure is present at the outlet connection A and high pressure is present at the outlet connection B.
  • the switching valve 32 is transferred to its switching position (FIG. 2), in which the branch line 34 is shut off and the high pressure can be conducted to the outlet port S and thus to the piston chamber 48 via a section of the annular space line 24 and via the branch line 36.
  • the piston 44 moves to the left in the figure and retracts quickly with little force.
  • the pressure medium displaced from the shrinking piston chamber 48 is conveyed directly via the switching valve 32 into the enlarging ring chamber 46, so that only a little pressure medium has to be removed from the high-pressure accumulator HD.
  • the high-pressure accumulator HD is brought to high pressure by a small pump, the pressure medium being removed from the low-pressure accumulator ND.
  • the hydraulic drive unit can be made very compact and integrated into an injection molding machine.
  • a drive unit in particular an ejector or a clamping unit of an injection molding machine, with a working cylinder which has three pressure chambers, one of which has a small effective area acting in the extending direction, one having a large effective area acting in the extending direction and one having an effective area acting in the retracting direction, and with a valve arrangement for applying pressure to the pressure chambers in each case with high pressure or low pressure, a high-pressure accumulator and a low-pressure accumulator being connectable to the pressure chambers via the valve arrangement, and wherein the active surface acting in the direction of retraction and one of the active surfaces acting in the direction of extension both during rapid extension and during rapid expansion High pressure.

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Abstract

Offenbart ist eine Antriebseinheit, insbesondere ein Auswerfer oder eine Schliesseinheit einer Spritzgiessma­schine, mit einem Arbeitszylinder, der drei Druckräume (6, 8, 10) hat, von denen einer eine in Ausfahrrichtung wirkende kleine Wirkfläche (20), einer eine in Ausfahrrichtung wirkende grosse Wirkfläche (16) und einer eine in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche (12) hat, und mit einer Ventilanordnung (26, 32) zum Beaufschlagen der Druckräume jeweils mit Hochdruck oder Niederdruck, wobei ein Hochdruckspeicher (HD) und ein Nieder­druckspeicher (ND) über die Ventilanordnung mit den Druckräu­men verbindbar sind, und wobei die in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche (12) und eine der in Ausfahrrichtung wirkenden Wirkflächen sowohl beim schnellen Ausfahren als auch beim schnellen Einfahren mit Hochdruck beaufschlagt sind.

Description

Beschreibung Antriebseinheit
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere für eine Einspritzeinheit oder einen Auswerfer einer Spritzgießmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Spritzgießmaschinen wird aufgeschmolzenes Formmaterial unter hohen Druck in eine Kavität eines Werkzeugs gepresst, in der es dann zu einem Formteil aushärtet. Nach dem Aushärten wird das Formteil mit einem Auswerfer aus dem Werkzeug gelöst. Dabei werden sowohl beim Einspritzen als auch beim Auswerfen verschiedene Druck-, Kraft- und Bewegungsprofile gefahren.
Eine Antriebseinheit einer Spritzgießmaschine ist in der US 6,240,758 Bl offenbart. Die Antriebseinheit hat einen ArbeitsZylinder mit einem Kolben, der den Arbeits- zylinder in drei Druckräume unterteilt. Die Druckräume sind von unterschiedlich großen Wirkflächen begrenzt, von denen zwei in Ausfahrrichtung und eine in Einfahrrichtung wirkt. Zum schnellen Ausfahren des Kolbens wird die in Ausfahrrichtung wirkende kleinere Wirkfläche mit einem Pumpendruck beaufschlagt. Die in Ausfahrrichtung wirkende größere Wirkfläche und die in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche sind mit einem Tankdruck beaufschlagt. Zum Aufbringen einer großen Arbeitskraft wird die in Ausfahrrichtung wirkende größere Wirkfläche zugeschaltet und ebenfalls mit dem Pumpendruck beaufschlagt. Zum schnellen Rückzug werden die in Ausfahrrichtung wirkenden Wirkflächen weggeschaltet und mit dem Tankdruck beaufschlagt. Gleichzeitig wird die in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche mit dem Pumpendruck beaufschlagt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Antriebseinheit in einen offenen Kreislauf integriert ist, der nur aufwendig in eine elektrische angetriebene Spritz- gießmaschine einzufügen ist. Weiterhin ist nachteilig, dass eine aufwendige Pumpenansteuerung zum Kraftaufbau und zur entsprechenden Druckmittelversorgung erforderlich ist .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinheit für eine Einspritzeinheit oder einen Aus- werfer einer Spritzgießmaschine zu schaffen, die bei einfachem vorrichtungstechnischen Aufbau eine zuverlässige Betätigung der Einspritzeinheit oder des Auswerfers ermöglicht .
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Antriebseinheit für eine Einspritzeinheit oder einen Auswerfer einer Spritzgießmaschine hat einen Arbeitszylinder mit einem Kolben und drei Druckräumen. Die Druckräume sind jeweils von einer Wirkfläche begrenzt, von denen zwei in Ausfahrrichtung und eine in Einfahrrichtung wirkt. 'Des Weiteren hat die Antriebseinheit eine Ventilanordnung zum Beaufschlagen der Druckräume mit Hochdruck oder Niederdruck. Erfindungsgemäß sind ein Hochdruckspeicher und ein Niederdruckspeicher vorgesehen, die über die Ventilanordnung mit den Druckräumen verbindbar sind. Weiterhin sind erfindungsgemäß die in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche und eine der in Ausfahrrichtung wirkenden Wirkflächen sowohl beim schnellen Ausfahren als auch beim schnellen Einfahren mit Hochdruck beaufschlagt. Vorteilhaft an dieser Antriebseinheit ist, dass ein notwendiger Kraftaufbau zum Bewegen des Kolbens vorrangig über den Hochdruckspeicher erfolgt, so dass auf eine Pumpe zum Bewegen des Kolbens verzichtet werden kann. Weiterhin erlaubt das gleichzeitige Druckbeaufschlagen zweier Druckräume mit entgegengerichteten Wirkflächen, dass das Druckmittel bei einer Kolbenbewegung zwischen diesen Druckräumen umgefördert werden kann, wodurch der Hochdruckspeicher entlastet ist. Ferner weis die Antriebseinheit einen im wesentlichen geschlossenen hydraulischen Kreis und einen einfachen Aufbau auf, so dass die Antriebseinheit entsprechend leicht in Spritzgießmaschinen integriert werden.
Vorzugsweise hat die Ventilanordnung ein Schaltventil und ein stetig verstellbares Ventil, im Folgenden Regelventil genannt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind das Regelventil und das Schaltventil in Reihe geschaltet. Das Regelventil hat zwei Eingangsanschlüsse, die mit dem Hochdruckspeicher bzw. dem Niederdruckspeicher verbunden sind. Ferner hat das- Regelventil zwei Ausgangsanschlüsse, von denen der eine mit dem in Einfahrrichtung wirkenden Druckraum und der andere mit einem der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume verbunden ist. Weiterhin stehen die Ausgangsanschlüsse mit jeweils einem Eingangsanschluss des Schaltventils in Verbindung. Ein Ausgangsanschluss des Schaltventil ist mit dem anderen der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume verbunden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind das Regelventil und das Schaltventil parallel geschaltet. Die Eingangsanschlüsse des Regelventils sind mit dem Hochdruckspeicher bzw. dem Niederdruckspeicher verbunden, und ein Ausσanσsanschluss des Regelventils ist mit dem in Einfahrrichtung wirkenden Druckraum und der andere Aus- gangsanschluss ist mit einem der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume verbunden. Die Eingangsanschlüsse des Schaltventils sind ebenfalls mit dem Hochdruckspeicher bzw. dem Niederdruckspeicher verbunden und der Ausgangsanschluss des Schaltventils ist mit dem anderen der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume verbunden.
Vorzugsweise sind in den Ausführungsformen in Mittelposition des Regelventils die Ausgangsanschlüsse des Regelventils miteinander verbunden, so dass entsprechend alle Druckräume mit dem gleichen Druck beaufschlagt sind.
Der Kolben kann als ein Hohlkolben ausgebildet sein, in dessen Kolbenstange der in Ausfahrrichtung wirkende Druckraum mit der kleinen Wirkfläche ausgebildet ist. Diese Bauweise hat den Vorteil, dass der Arbeitszylinder kürzer und damit kompakter ausführbar ist als ein an sich üblicher Arbeitszylinder.
Sonstige bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen Figuren 1-3 jeweils ein Schaltschema einer ersten Ausführungsform einer Antriebseinheit für einen Auswerfer einer Spritzgießmaschine, Figuren 4-6 jeweils ein Schaltschema einer zweiten Ausführungsform, und Figuren 7-9 jeweils ein Schaltschema einer dritten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Schaltschema einer ersten erfindungsgemäßen Antriebseinheit eines Auswerfers einer Spritzgießmaschine . Die Antriebseinheit steuert den Auswerfer derart an, dass ein Formteil mit großer Kraft und kurzem Hub aus einer Kavität eines Werkzeugs lösbar und anschließend bei kleiner Kraft und langem Hub aus dem Werkzeug drückbar ist. Ist das Werkzeug von dem Formteil befreit, wird der Auswerfer bei kleiner Kraft und langem Hub in seine Ausgangsstellung zurück bewegt.
Die Antriebseinheit hat einen Arbeitszylinder 2 mit einem verschiebbaren Kolben 4, dessen Kolbenstange mit- tel- oder unmittelbar auf einen Auswerfer wirkt. Der Kolben 4 unterteilt den Innenraum des Arbeitszylinders 2 in drei Druckräume 6, 8, 10.
Der in der Figur dargestellte rechte kolbenstangen- seitige Druckraum 6 ist ein Ringraum und wirkt in Einfahrrichtung auf den Kolben 4. Dabei wirkt der in dem Ringraum 6 anstehende Druck auf eine Ringfläche 12 des Kolbens 4.
Der in der Figur linke Druckraum 10 ist ein Zylinderraum und wird von einem kolbenbodenseitigen axialen Vorsprung 14 axial begrenzt. Über eine Stirnfläche 16 des axialen Vorsprungs 14 wirkt der in dem Zylinderraum 10 anliegende Druck in Ausfahrrichtung auf den Kolben 4.
Der in der Figur mittlere Druckraum 8 ist ebenfalls ein Ringraum, der sich radial zwischen dem axialen Vorsprung 14 und einem Innenumfangsabschnitt 18 des Arbeits- zylinders 2 erstreckt. Im Folgenden wird dieser Ringraum als Radialraum 8 bezeichnet. Axial wird der Radialraum 8 von einer ringförmigen Kolbenbodenfläche 20 und einer radial zurückgestuften Schulterfläche 22 des Arbeitszylinders 2 begrenzt. Der die Kolbenbodenfläche 20 beaufschlagende Druck wirkt in Ausfahrrichtung auf den Kolben 4. Die Rinαflache 12 ist kleiner als die Summe von der Stirnfläche 16 und der Kolbenbodenfläche 20, wobei die Ringfläche 12 jeweils größer als die Stirnfläche 16 und die Kolbenbodenfläche 20. Die Stirnfläche 16 wiederum ist größer als die Kolbenbodenfläche 20.
Der Ringraum 6 ist über eine Ringraumleitung 24 mit einem Ausgangsanschluss B eines Regelventils 26 verbunden. Der Radialraum 8 steht über eine Radialraumleitung 28 mit einem Ausgangsanschluss A des Regelventils 26 in Verbindung. Das Regelventil 26 hat weiterhin zwei Eingangsanschlüsse P und P'. Der Eingangsanschluss P ist über eine Hochdruckleitung 38 mit einem Hochdruckspeicher HD und der Eingangsanschluss P' ist über eine Niederdruckleitung 40 mit einem Niederdruckspeicher ND verbunden. Zum Aufladen des Hochdruckspeichers HD ist zwischen diesem und dem Niederdruckspeicher ND eine nicht dargestellte Pumpe angeordnet.
Der Zylinderraum 10 steht über eine Zylinderraumleitung 30 mit einem Ausgangsanschluss S eines Schaltventils 32 in Verbindung. Das Schaltventil 32 steht über eine an einem Eingangsanschluss Q' angeschlossene Zweigleitung 36 mit der Ringraumleitüng 24 in Verbindung. Ein Eingangsanschluss Q des Schaltventils 32 ist über eine Zweigleitung 34 mit der Radialraumleitung 28 verbunden.
In einer Mittelposition (0) des Regelventils 26 ist der Ausgangsanschluss A mit dem Ausgangsanschluss B verbunden, wobei der Eingangsanschluss P aufgesteuert und der Eingangsanschluss P' zugesteuert ist. In seinen Regelpositionen (a) , (b) werden beide Eingangsanschlüsse P, P' aufgesteuert, so dass an dem Ausgangsanschluss A Hochdruck und an dem Ausgangsanschluss B Niederdruck anliegt oder umgekehrt. In einer Grundstellung (1) des Schaltventils 32 ist der Eingangsanschluss Q1 abgesperrt und der Eingangsanschluss Q zum Ausgangsanschluss S aufgesteuert . In Schaltstellung (2) ist der Eingangsanschluss Q zugesteuert und der Eingangsanschluss Q' zum Ausgangsanschluss S aufgesteuert .
Im Folgenden wird das Funktionsprinzip dieser ersten Ausführungsform anhand der Figuren 1, 2 und 3 näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 die Antriebseinheit beim Auswerferhub, Figur 2 beim schnellen Vorschub und Figur 3 beim schnellen Rückzug.
Beim Auswerferhub gemäß Figur 1 wird bei kurzen Hub des Kolbens 4 eine große Arbeitskraft zum Lösen des Formteils aus dem Werkzeug aufgebracht, d.h. gemäß der Figur bewegt sich der Kolben 4 langsam nach rechts. Zur Maximierung der Auswerferkraft ist der in Einfahrrichtung wirkende Ringraum 6 abgeschaltet, d.h. mit Niederdruck beaufschlagt. Gleichzeitig werden der in Ausfahrrichtung wirkende Radialraum 8 und Zylinderraum 10 mit Hochdruck beaufschlagt. Dementsprechend befindet sich das Regelventil 26 in einer seiner Regelpositionen (a) , in der an dem Ausgangsanschluss A Hochdruck und an dem Ausgangsanschluss B Niederdruck anliegt. Das Schaltventil 32 befindet sich in seiner Grundstellung (1) , in der der Eingangsanschluss Q' abgesperrt ist und über den Eingangsanschluss Q an dem Ausgangsanschluss S Hochdruck anliegt. Somit wird unter Hochdruck stehendes Druckmittel aus dem Hochdruckspeicher HD in den Radialraum 8 und den Zylinderraum 10 gefördert, so dass der Kolben 4 ausfährt.
Nach dem Lösen des Formteils aus einer Kavität des Werkzeugs wird zum Auswerfen der Kolben 4 weiter in Ausfahrrichtung bewegt (Figur 2) . Dabei wird im Eilgang, d.h. schnelles Ausfahren des Kolbens 4 bei kleiner Kraft, das Formteil aus dem Werkzeug ausgedrückt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Ringraum 6 zugeschaltet wird, d.h. mit dem Hochdruckspeicher HD verbunden wird, so dass sämtliche Druckräume 6, 8, 10 mit Hochdruck beaufschlagt sind. Dabei ist das Regelventil 26 in seine Mittelposition (0) gebracht. Das Schaltventil 32 bleibt in seiner Grundstellung (1) . Da die Kolbenbodenfläche 20 und die Stirnfläche 16 in der Summe größer sind als die Ringfläche 12, fährt der Kolben 4 aus. Dabei wird das aus dem Ringraum 6 verdrängte Druckmittel über die Ringraumleitung 24, das Regelventil 26 und die Radialraumleitung 28 in den Radialraum 8, sowie weiterhin über die Zweigleitung 34, das Schaltventil 32, und die Zylinderraumleitung 30 in den Zylinderraum 10 unmittelbar umgefördert, so dass die Ausfahrbewegung nur mit geringer Druckmittelentnahme vom Hochdruckspeicher HD erfolgen kann.
Beim Rückzug gemäß Figur 3, d.h. schneller Eilgang rückwärts bzw. schnelles Einfahren, führt der Kolben 4 bei kleiner Kraft einen schnellen Einfahrhub aus, d.h. gemäß der Figur bewegt er sich schnell nach links. Dabei sind der Ringraum 6 und der Zylinderraum 10 mit Hochdruck beaufschlagt und der" Radialräum 8 mit Niederdruck.
Das Regelventil 26 wird dann in eine seiner Regelpositionen (b) gebracht, in der an dem Ausgangsanschluss A Niederdruck und an dem Ausgangsanschluss B Hochdruck anliegt. Das Schaltventil 32 ist in seine Schaltstellung (2) überführt, in der die Zweigleitung 34 abgesperrt ist und über die Zweigleitung 36 an dem Ausgangsanschluss S Hochdruck anliegt. Der Druckraum 8 ist somit abgeschaltet, während die Druckräume 6 und 10 mit Hochdruck beaufschlagt sind. Da die Ringfläche 12 größer als die Stirnfläche 16 ist, führt der Kolben 4 einen Einfahrhub aus. Aufgrund der unmittelbaren Verbindung zwischen dem Zylinderraum 10 und dem Ringraum 6 über die Zylinderraumlei- tung 30, das Schaltventil 32, die Zweigleitung 36, das Regelventil 26 und die Ringraumleitung 24 wird das aus dem Zylinderraum 10 verdrängte Druckmittel direkt in den sich vergrößernden Ringraum 6 umgefördert, wodurch die Einfahrbewegung mit minimaler. Energiezufuhr vom Hochdruckspeicher HD erfolgen kann.
Figur 4 zeigt ein vereinfachtes Schaltschema einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebs- einheit. Die Antriebseinheit hat einen Arbeitszylinder 42 mit einem Kolben 44, der als ein Hohlkolben ausgeführt ist. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1-3 sind bei dieser zweiten Ausführungsform ein Regelventil 26 und ein Schaltventil 32 nicht in Reihe, sondern parallel zueinander geschaltet.
Der Arbeitszylinder 42 hat einen sich in Längsrichtung erstreckenden Innenkörper 52, über den ein ringförmiger Innenraum des Arbeitszylinders 42 gebildet ist. Auf dem Innenkörper 52 ist der Kolben 44 geführt, dessen Ringbund 58 mit größerem Außendurchmesser den Innenraum in einen Ringraum 46 und einen Zylinderraum 50 unterteilt und dessen Kolbenstange 54 die in der Figur 4 rechte Stirnfläche 66 des ArbeitsZylinders 42 durchsetzt, wobei diese mit einer gegenüberliegenden Kolbenstangenfläche 64 einen Kolbenraum 48 axial begrenzt. Die Kolbenstangenfläche 64 wirkt bei Druckbeaufschlagung in Ausfahrrichtung auf den Kolben 44.
Der Ringraum 46 ist von einer Innenstirnfläche 60 des Arbeitszylinders 52 und einer Ringbundfläche 62 des Ringbundes 58 axial begrenzt, wobei die Ringbundfläche 62 bei Druckbeaufschlagung in Einfahrrichtung wirkt .
Der Zylinderraum 50 ist von einer Radialfläche 68 des Ringbundes 58 und einer gegenüberliegenden Innenstirnflä- ehe 70 des Arbeitszylinders 42 axial begrenzt. Bei Druckbeaufschlagung wirkt die Radialfläche 68 in Ausfahrrichtung auf den Kolben 44.
Die Radialfläche 68 ist größer als die Ringbundfläche 62 und diese ist größer als die Kolbenstangenfläche 64.
Der Zylinderraum 50 steht über eine Zylinderraumleitung 30 mit einem Ausgangsanschluss A des Regelventils 26 in Verbindung. Der Ringraum 46 ist mit einer Ringraumleitung 24 an einem Ausgangsanschluss B des Regelventils 26 angeschlossen. Das Regelventil 26 steht mit seinen Eingangsschlüssen P und P' über eine Hochdruckleitung 38 mit einem Hochdruckspeicher HD bzw. über einem Niederdruckleitung 40 mit einem Niederdruckspeicher ND in Verbindung.
Der Kolbenraum 48 ist über eine axiale Durchgangsbohrung 72 in dem Innenkörper 52 und eine Kolbenraumleitung 74 mit einem Ausgangsanschluss S des Schaltventils 32 verbunden. Das Schaltventil 32 hat zwei Eingangsanschlüsse Q und Q', die über jeweils eine Zweigleitung 34, 36 mit der Hochdruckleitung 38 bzw. der Niederdruckleitung 40 in Verbindung stehen.
In einer Mittelposition (0) des Regelventils 26 ist der Ausgangsanschluss A mit dem Ausgangsanschluss B verbunden, wobei der Eingangsanschluss P aufgesteuert und der Eingangsanschluss P' zugesteuert ist. In seinen Regelpositionen (a) , (b) werden beide Eingangsanschlüsse P, P' aufgesteuert, so dass an dem Ausgangsanschluss A Hochdruck und an dem Ausgangsanschluss B Niederdruck anliegt oder umgekehrt.
In Grundstellung (1) des Schaltventils 32 ist der Eingangsanschluss Q abgesperrt und der Eingangsanschluss Q' zum Ausgangsanschluss S aufgesteuert , so dass an diesem Niederdruck anliegt. In einer Schaltstellung (2) ist der Eingangsanschluss Q' zugesteuert und der Eingangsanschluss Q zum Ausgangsanschluss S aufgesteuert , so dass an diesem Hochdruck anliegt.
Im Folgenden wird das Funktionsprinzip dieser zweiten Ausführungsform anhand der Figuren 4, 5 und 6 näher erläutert .
Figur 4 stellt den Auswerferhub, Figur 5 den schnellen Vorschub und Figur 6 den schnellen Rückzug der Antriebseinheit dar.
Beim Auswerferhub gemäß Figur 4 führt der Kolben 44 wie bereits erwähnt mit großer Kraft einen kurzen Hub aus. Das Regelventil befindet sich in einer seiner Regelpositionen (a) , in der der Zylinderraum 50 mit Hochdruck und der Ringraum 46 mit Niederdruck beaufschlagt ist. Das Schaltventil 32 befindet sich in seiner Schaltstellung (2) , in der der in Ausfahrrichtung wirkende Kolbenraum 48 ebenfalls mit Hochdruck beaufschlagt ist. Somit kann aufgrund des Wegschaltens des in Einfahrrichtung wirkenden Ringraums 46 der Kolben 4 eine maximale Arbeitskraft entwickeln. Dabei wird über den Hochdruckspeicher HD der notwendige Arbeitsdruck aufgebaut.
Beim Vorschub im Eilgang gemäß Figur 5 befindet sich das Regelventil 26 in seiner Mittelposition (0) , in der der Ringraum 46 und der Zylinderraum 50 jeweils mit Hochdruck beaufschlagt ist. Das Schaltventil 32 ist in seine Grundstellung (1) überführt, in der der Kolbenraum 48 mit Niederdruck beaufschlagt ist, d.h. der Kolbenraum 48 wird weggeschaltet. Da die in Ausfahrrichtung wirkende Radialfläche 68 größer ist als die in Einfahrrichtung wirkende Ringbundfläche 62, führt der Kolben 44 bei geringer Kraft einen schnellen Ausfahrhub aus. D.h. die Ringbundfläche 62 wird mit der Radialfläche 68 verglichen. Dabei wird das aus dem Ringraum 46 verdrängte Druckmittel über die Ringraumleitung 24, das Regelventil 26 und die Zylinderraumleitung 30 direkt in den Zylinderraum 50 verdrängt, so dass die Einfahrbewegung mit minimaler Energiezufuhr vom Hochdruckspeicher HD erfolgt .
Beim Rückzug des Auswerfers gemäß Figur 6 ist das Regelventil 26 in eine seiner Regelpositionen (b) eingestellt, in der der Ringraum 46 mit Hochdruck und der Zylinderraum 50 mit Niederdruck beaufschlagt ist. Das Schaltventil 32 wird wieder in seine Schaltstellung (2) gebracht, in der der Kolbenraum 48 mit Hochdruck beaufschlagt ist. Da die Ringbundfläche 62 größer als die Kolbenstangenfläche 64 ist, führt der Kolben 44 einen schnellen Einfahrhub aus, wobei Druckmittel aus dem Zylinderraum 50 in den Niederdruckspeicher ND verdrängt wird. Somit wird beim Rückzug die Ringbundfläche 62 mit der Kolbenstangenfläche 64 verglichen.
Bei der in Figur 7 gezeigten dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist der Arbeits- zylinder 42 gemäß den Figuren 4-6 mit einer Ventilanordnung kombiniert, die derjenigen aus den Figuren 1-3 nahekommt .
Gemäß Figur 7 sind ein Schaltventil 32 und ein Regelventil 26 hintereinander geschaltet. So sind Eingangsanschlüsse Q und Q1 des Schaltventils 32 nicht wie bei der vorbeschriebenen zweiten Ausführungsform mit der Hochdruck- bzw. Niederdruckleitung 38, 40 unmittelbar verbunden, sondern der Eingangsanschluss Q_ ' ist über eine Zweigleitung 36 mit einer Ringraumleitung 24 verbunden, und der Eingangsanschluss Q steht über eine Zweigleitung 34 mit einer Zylinderraumleitung 30 in Verbindung. Die Ringraumleitung 24 erstreckt sich zwischen dem Ringraum 46 und einem Ausgangsanschluss B des Regelven- tils 26. Die Zylinderraumleitung 30 erstreckt sich zwischen dem Zylinderraum 50 und einem Ausgangsanschluss A des Regelventils 26. Das Regelventil.26 hat zwei Eingangsanschlüsse P und P' die über eine Hochdruckleitung 38 mit einem Hochdruckspeicher HD bzw. über eine Niederdruckleitung 40 mit einem Niederdruckspeicher ND verbunden sind.
Ein Ausgangsanschluss S des Schaltventils 32 steht über eine Kolbenraumleitung 74 und über die Durchgangs- bohrung 72 im Innenkörper 52 des Arbeitszylinders 42 mit dem Kolbenraum 48 in Verbindung.
In einer Mittelposition (0) des Regelventils 26 ist der Ausgangsanschluss A mit dem Ausgangsanschluss B verbunden, wobei der Eingangsanschluss P aufgesteuert und der Eingangsanschluss P' zugesteuert ist. In seinen Regelpositionen (a) , (b) werden beide Eingangsanschlüsse P, P' aufgesteuert, wobei an dem Ausgangsanschluss A Hochdruck und an dem- Ausgangsanschluss B Niederdruck anliegt oder umgekehrt.
In Grundstellung (1) des Schaltventils 32 ist der Eingangsanschluss Q' abgesperrt und der Eingangsanschluss Q zum Ausgangsanschluss S aufgesteuert . In einer Schaltstellung (2) ist der Eingangsanschluss Q zugesteuert und der Eingangsanschluss Q' zum Ausgangsanschluss S aufgesteuert .
Im Folgenden wird das Funktionsprinzip dieser dritten Ausführungsform anhand der Figuren 7, 8 und 9 näher erläutert . Figur 7 stellt den Auswerferhub, Figur 8 den schnellen Vorschub und Figur 9 den schnellen Rückzug der Antriebseinheit dar.
Beim Auswerferhub gemäß Figur 7 ist der in Einfahrrichtung wirkende Ringraum 48 weggeschaltet, so dass der Kolben 4 mit maximaler Kraft einen Hub ausführen kann. Das Regelventil 26 wird in eine seiner Regelpositionen (a) verstellt, in der an dem Ausgangsanschluss A Hochdruck und an dem Ausgangsanschluss B Niederdruck anliegt, so dass der Zylinderraum 50 mit Hochdruck und der Ringraum 46 mit Niederdruck beaufschlagt ist. Das Schaltventil 32 befindet sich in seiner Grundstellung (1) , in der über die Zweigleitung 34 an seinem Ausgangsanschluss S Hochdruck anliegt, so dass in dem Kolbenraum 48 über die Kolbenraumleitung 74 ebenfalls Hochdruck anliegt. Der Hochdruck in dem Kolbenraum 48 wirkt in Ausfahrrichtung auf die Kolbenstangenfläche 64 und der Hochdruck in dem Zylinderraum 50 wirkt in Ausfahrrichtung auf die Radial- fläche 68, so dass der Kolben 44 mit maximaler Kraft ausfährt. Dabei wird Druckmittel von dem Hochdruckspei- cher HD nachgefördert.
Beim schnellen Auswerfen gemäß Figur 8 wird der Ringraum 46 zugeschaltet, so dass sämtliche Druckräume 46, 48 und 50 mit Hochdruck beaufschlagt sind und der Kolben 44 bei einer kleinen Kraft einen schnellen Ausfahrhub ausführt. Das Regelventil 26 ist dazu in seine Mittelposition (0) gebracht, in der an den Ausgangsanschlüssen A und B Hochdruck anliegt. Das Schaltventil 32 bleibt in seiner Grundstellung (1) , in der über einen Abschnitt der Zylinderraumleitung 30 und über die Zweigleitung 34 an dem Ausgangsanschluss S ebenfalls Hochdruck anliegt. Aufgrund der Flächendifferenz zwischen der Summe von der in Ausfahrrichtung wirkenden Radialfläche 68 und der Kolben- stanσenfl che 64 einerseits und der in Einfahrrichtung wirkenden Ringbundfläche 62 andererseits führt der Kolben 44 einen schnellen Ausfahrhub aus. Wie vorstehend insbesondere bei der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1-3 erläutert, wird das aus dem Ringraum 46 verdrängte Druckmittel direkt über das Regelventil 26 und das Schaltventil 32 in die Druckräume 48 und 50 umgefördert, so dass die Ausfahrbewegung mit minimaler Energiezufuhr vom Hochdruckspeicher HD erfolgt .
Beim Rückzug gemäß Figur 9 ist der Kolbenraum 48 und der Ringraum 46 jeweils mit Hochdruck beaufschlagt und der Zylinderraum 50 mit Niederdruck. Das Regelventil 26 ist dazu in eine seiner Regelpositionen (b) gebracht, in der an dem Ausgangsanschluss A Niederdruck und an dem Ausgangsanschluss B Hochdruck anliegt. Gleichzeitig ist das Schaltventil 32 in seine Schaltstellung (2) überführt, in der die Zweigleitung 34 abgesperrt ist und über einen Abschnitt der Ringraumleitung 24 und über die Zweigleitung 36 der Hochdruck zum Ausgangsanschluss S und somit zum Kolbenraum 48 geführt werden kann. Aufgrund der im Verhältnis zur Kolbenstangenfläche 64 größeren Ringbundfläche 62 bewegt sich der Kolben 44 in der Figur nach links und fährt bei kleiner Kraft schnell ein. Dabei wird wie vorstehend bereits bei den Figuren 1-3 erläutert, das aus dem sich verkleinernden Kolbenraum 48 verdrängte Druckmittel über das Schaltventil 32 direkt in den sich vergrößernden Ringraum 46 umgefördert, so dass dem Hochdruckspeicher HD nur wenig Druckmittel entnommen werden muss .
Wie erwähnt wird der Hochdruckspeicher HD durch eine kleine Pumpe auf Hochdruck gebracht, wobei das Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher ND entnommen wird. Die hydraulische Antriebseinheit lässt sich sehr kompakt ausführen und in eine Spritzgießmaschine integrieren. Offenbart ist eine Antriebseinheit, insbesondere ein Auswerfer oder eine Schließeinheit einer Spritzgießmaschine, mit einem Arbeitszylinder, der drei Druckräume hat, von denen einer eine in Ausfahrrichtung wirkende kleine Wirkfläche, einer eine in Ausfahrrichtung wirkende große Wirkfläche und einer eine in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche hat, und mit einer Ventilanordnung zum Beaufschlagen der Druckräume jeweils mit Hochdruck oder Niederdruck, wobei ein Hochdruckspeicher und ein Niederdruckspeicher über die Ventilanordnung mit den Druckräumen verbindbar sind, und wobei die in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche und eine der in Ausfahrrichtung wirkenden Wirkflächen sowohl beim schnellen Ausfahren als auch beim schnellen Einfahren mit Hochdruck beaufschlagt sind.
Bezugzeichenliste:
2 Arbeitszylinder 4 Kolben 6 Ringraum 8 Radialräum 10 Zy1inderräum 12 Ringfläche 14 Vorsprung 16 Stirnfläche 18 Innenumfangsabschnitt 20 Kolbenbodenfläche 22 Schulterfläche 24 Ringraumleitung 26 Regelventil 28 Radialraumleitung 30 Zylinderraumleitung 32 Schaltventil 34 Zweigleitung 36 Zweigleitung 38 Hochdruckleitung 40 Niederdruckleitung 42 Arbeitszylinder 44 Kolben 46 Druckraum, Ringraum 48 Druckraum, Kolbenraum 50 Druckraum, Zylinderraum 52 Innenkörper 54 Kolbenstange 56 Ringöffnung 58 Ringbund 60 Innenstirnfläche 62 Ringbundflache 64 Kolbenstangenfläche 66 Stirnfläche 68 Radialfläche
70 Innenstirnfläche
72 Durchgangsbohrung
74 Kolbenraumleitung

Claims

Ansprüche
1. Antriebseinheit, insbesondere für eine Einspritzeinheit oder einen Auswerfer einer Spritzgießmaschine, mit einem Arbeitszylinder, der drei Druckräume (6, 8, 10; 46, 48, 50) hat, von denen einer eine in Ausfahrrichtung wirkende kleine Wirkfläche (20; 64), einer eine in Ausfahrrichtung wirkende große Wirkfläche (16; 68) und einer eine in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche (12, 62) hat, und mit einer Ventilanordnung zum Beaufschlagen der Druckräume (6, 8, 10; 46, 48, 50) jeweils mit Hochdruck oder Niederdruck-, gekennzeichnet durch einen Hochdruckspeicher (HD) und einen Niederdruckspeicher (ND) , die über die Ventilanordnung mit den Druckräumen (6, 8, 10; 46, 48, 50) verbindbar sind, wobei die in Einfahrrichtung wirkende Wirkfläche (12; 62) und eine der in Ausfahrrichtung wirkenden Wirkflächen (16, 20; 64, 68) sowohl beim schnellen Ausfahren als auch beim schnellen Einfahren mit Hochdruck beaufschlagt sind.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei die Ventilanordnung ein Regelventil (26) und ein Schaltventil (32) hat, die parallel oder in Reihe geschaltet sind.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, wobei zwei Eingangs- anschlüsse (P, P1) des Regelventils (26) mit dem Hochdruckspeicher (HD) bzw. dem Niederdruckspeicher (ND) verbunden sind, und ein Ausgangsanschluss (B) des Regelventils (26) mit dem in Einfahrrichtung wirkenden Druckraum (6; 46) und einem Eingangsanschluss (P, P') des Schaltventils (32) verbunden ist, sowie ein Ausgangsanschluss (A) des Regelventils (26) mit einem der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume (8; 50) und mit dem anderen der Eingangsanschlüsse (P, P') des Schaltventils (32) verbunden ist, wobei ein Ausgangsanschluss (S) des Schaltventils (32) mit dem anderen der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume (10; 48) verbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 2, wobei zwei Eingangs - anschlüsse (P, P') des Regelventils (26) mit dem Hochdruckspeicher (HD) bzw. dem Niederdruckspeicher (ND) verbunden sind, und ein Ausgangsanschluss (B) des Regelventils (26) mit dem in Einfahrrichtung wirkenden Druckraum (46) sowie ein Ausgangsanschluss (A) des Regelventils (26) mit einem der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume (50) verbunden ist, und wobei zwei Eingangsanschlüsse (P, P1) des Schaltventils (32) mit dem Hochdruckspeicher (HD) bzw. dem Niederdruckspeicher (ND) verbunden sind, und ein Ausgangsanschluss (S) des Schaltventils (32) mit dem anderen der in Ausfahrrichtung wirkenden Druckräume (48) verbunden ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in Mittelposition (0) des Regelventils (26) die Ausgangsanschlüsse (A) und (B) miteinander verbunden sind.
Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolben (44) ein Hohlkolben ist, in dessen Kolbenstange (54) der in Ausfahrrichtung wirkende Druckraum mit der kleinen Wirkfläche (64) ausgebildet ist.
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