Besch reibung Bezug zu verwandten Anmeldunqen Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmel- dung 198 48 333.3, hinterlegt am 20.10.1998, deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine U-förmige Profilschiene zum Aufbau eines Handhabungs- geräts zur Handhabung von auf einer Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderen plastifizierbaren Massen wie keramischen Massen oder pulvrigen Massen hergestellten Teilen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik Aus der EP 536 493 A2 sind Profilschienen in verschiedensten Ausführungsformen bekannt, die zwar U-förmig sind und dem Aufbau eines Handhabungsgerätes dienen.

Dennoch haben alle dort offenbarten Profilschienen gemeinsam, dass die Führungen für die Antriebssysteme stets auf einer Grundplatte vormontiert werden, die dann am Grund des Profils befestigt wird. Die Schenkelenden werden nicht als Führung be- nutzt. Zudem wird das Profil nach Einbau der Antriebseinheit am offenen Ende des U zwischen den Schenkeln mit einer Abdeckung verschtossen, was das Profil aussteift.

Die Führungen sind damit vom Profil unabhängig, was zusätzlichen Montageaufwand erfordert. Anschlußelemente in Form von Nuten sind vorhanden, allerdings nicht um zwei Profilschienen parallel zueinander zu koppeln, sondern um den einfachen An- schluß weiterer Profile zu ermöglichen, also um das Profil in sein Umfeld einzubin- den, aber nicht um es zu versteifen.

Profilschienen werden z. B. in der DE 38 30 964 C2 eingesetzt, um daraus ein Hand- habungsgerät für eine Spritzgießmaschine herzustellen. Ein derartiges'Handling' dient dann dazu, die an einer Kunststoff-Spritzgießmaschine anfallenden Spritzteile und Angüsse aus dem Formhohlraum zu entnehmen und an eine andere Stelle zu überführen. Die Profilschiene hat die Form eines aufrecht stehenden C und ist mit unterschiedlichen Schenkellängen auf den Einheiten der SpritzgieBmaschine abge- stützt. Im Profil sind Führungen eingebaut, die insofern vom Profil selbst unabhängig sind. Eine weitergehende statische Funktion übernimmt dieses Profil nicht.

Es ist weiter bekannt Profile herzusteilen, in die der Antrieb für ein Handhabungsge- rät als auch ein Führungssystem integriert ist. Derartige Profile sind einerseits auf- wendig, andererseits bereiten die meist nach dem Strangpreßverfahren hergestellten Profile aufgrund von Fertigungstoleranzen Schwierigkeiten im Hinblick auf die inte- grierten Führungssysteme.

Schließlich ist das Verschrauben von Profilen über Verbinder sowie das Vorsehen von Nutensteinführungen in Profilschienen z. B. gemäß DE 34 22 222 C2 bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Auf- gabe zugrunde, eine Profilschiene zu schaffen, die zur Aufnahme von Führungen so elastisch wie möglich ist, bedarfsweise jedoch auch so steif wie nötig ausgebildet werden kann.

Dies wird durch eine Profilschiene mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelost.

Die Profilschiene ist in sich selbst aufgrund der gezielten Anordnung von Hohlkam- mern und bedarfsweise auch oberflächigen Ausnehmungen vorzugsweise so ela- stisch ausgebildet, daß die Schenkelenden einer Querbewegung nur geringen elasti- schen Widerstand entgegensetzen. Die Elastizität zwischen Schenkel und Schenke- lende reduziert damit die infolge der üblicherweise zu hohen Steifigkeit des Profils vorhandene Überbestimmung der Linearlagerungen der Führungen. Damit ist das

Profil sowohl auf die Fertigungstoleranzen des Strangpreßverfahrens ais auch auf die Minimierung der Belastung des Führungssystems abgestimmt, da mit wachsen- der Steifigkeit des Profils die im Führungssystem auftretenden Belastungen zuneh- men würden. Die außen am Schenkelende liegende Führung kann zwar die Stütz- funktion des Profilbodens nicht ausnutzen, ist aber leichter zugänglich, was den Montageaufwand verringert.

Vorzugsweise wird zwischen Schenkel und Schenkelende ein Materialgelenk ausge- bildet, in dem eine erhöhte Elastizität gegeben ist. Es wird also unter den Führungen eine Art"Drehgelenke"ausgebildet, die den Führungen erlauben, sich gegensinnig auszurichten, um dadurch die Belastung des Führungssystems zu verringern.

Wenn eine entsprechende Steifigkeit in statischer Hinsicht erreicht werden muss, können die Profilschienen vorzugsweise über Verbinder raumsparend miteinander verbunden werden. Die Profilschienen kommen dabei unmittelbar aneinander zu lie- gen, wobei durch entsprechende Aussparungen sichergestellt ist, daß es nicht zu Überständen kommt.

Kurzbeschreibunq der Figuren Es zeigen : Fig. 1 Die Ansicht der Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine mit daran angebautem Handhabungsgerät, Fig. 2 einen Schnitt durch die Profilschiene, Fig. 3 einen Schnitt durch zwei miteinander verbundene Profilschienen, Fig. 3a eine Seitenansicht von Fig. 3, Fig. 4 zwei H-förmig miteinander verbundene Profilschienen, Fig. 4a einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 4, Fig. 5,5a einen Teleskopantrieb für einen Greiferarm in Seitenansicht und Stirnan- sicht, Fig. 6 einen weiteren Teleskopantrieb für einen Greiferarm in Seitenansicht, Fig. 7,7a einen dritten Teleskopantrieb in Seitenansicht und Stirnansicht.

Ausführliche Beschreibung bevorzuqter Ausführungsbeispiele Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte physikalische Anordnung beschränken sollen.

Fig. 1 zeigt die Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Massen wie keramischer oder pulvriger Massen. Die Formschließeinheit F ist auf einem Maschinenfuß 15 angeordnet. Ein Schließmechanismus C zur Bewegung der Formhälften einer zeichnerisch nicht dar- gestellten Spritzgießform aufeinander zu und voneinander weg ist durch eine teilwei- se weggeschnittene Schutzabdeckung 17 abgedeckt. Der Formspannraum S selbst ist durch eine bewegliche Schutzabdeckung 16 abgedeckt. Die Bedienerseite befin- det sich auf der vom Betrachter der Fig. 1 abgewandten Seite. Ein Handhabungsge- rat H ist am stationären Formträger 27 angebaut und wird über eine Antriebseinheit 24 betätigt. Das Handhabungsgerät H erstreckt sich vom Bediener weg.

Das Handhabungsgerät H besteht aus mehreren Profiischienen 10, die so aufgebaut sind, daß die Schenkel 10a dieser Profile sich nach unten erstrecken. In der unteren Profilschiene 10 der miteinander über Verbinder 11 verbundenen Profilschienen ist eine Antriebseinheit 20 zur Bewegung eines Schlittens 19 angeordnet, an dem sei- nerseits Profilschienen angeordnet sind, die einen Greiferarm 29 betätigen. Infolge der Bewegung der Antriebseinheiten 20,24 kann der Greifer in den Formspannraum S hinein und aus diesem heraus bewegt werden, um z. B. Spritzgießteile oder An- güsse zu entnehmen oder Einlegeteile einzulegen.

Der Aufhau der Profilschiene ergibt sich aus Fig. 2. Die Profilschiene 10 ist ein Hohl- kammerprofil mit Hohlkammern 10b. Ergänzend können am Steg 10f, der die Schen- kel 10a der Profilschiene 10 miteinander verbindet, Ausnehmungen 10c oberflächig an der Innenseite angeordnet sein. Das Profil ist vorzugsweise symmetrisch zu einer Mittellinie aufgebaut, was Herstellungs-und Lageraufwand verringert. Die Hohikam-

mern 10b und die oberf ! ächigen Ausnehmungen 10c sind so angeordnet, daß zu- mindest die Schenkelenden 10d elastisch in Richtung des Pfeils 60 aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Profilschiene ist in sich selbst aufgrund der gezielten Anordnung von Hohlkammern und bedarfsweise auch oberflächigen Aus- nehmungen vorzugsweise so elastisch ausgebildet, daß die Schenkelenden 10d ei- ner Querbewegung nur geringen elastischen Widerstand entgegensetzen. Die Elasti- zität zwischen Schenkel 10a und Schenkelende 10d reduziert damit die infolge der üblicherweise zu hohen Steifigkeit des Profils vorhandene Überbestimmung der Li- nearlagerungen der Führungen. Vorzugsweise wird zwischen Schenkel 10a und Schenkelende 10d ein Materialgelenk 10n ausgebildet, in dem eine erhöhte Elastizi- tät gegeben ist. Es wird also unter den Führungen 14 eine Art"Drehgelenke"ausge- bildet, die den Führungen erlauben, sich gegensinnig auszurichten, um dadurch die Belastung des Führungssystems zu verringern.

Es versteht sich von selbst, daß zur Erzielung dieses Ergebnisses die Hohlkammern 10b und/oder die oberflächigen Ausnehmungen 10c beliebig angeordnet werden können. Durch die erzielte Elastizität lassen sich Führungen 14 zum Beispiel an den Schenkelenden 10d anordnen, ohne daß eine spanende Bearbeitung der Profil- schiene 10 erforderlich ist. Dennoch kann ohne weitere Bearbeitung den Anforde- rungen des Führungssystems Genüge getan werden. Wird das Führungssystem auf diesen Führungen 14 betrieben, so geben die Schenkel 10a infolge ihrer Elastizität den jeweiligen Anforderungen nach, so daß das Führungssystem nicht über Gebühr durch die bei derartigen Profilen bestehenden Fertigungstoleranzen beansprucht wird.-Trotz dieser Fertigungstoleranzen-einer Folge des günstigen Strangpreßver- fahrens-können diese nun dennoch unverändert als Basis für ein Führungssystem eingesetzt werden. Die Ungenauigkeiten beim Strangpressen können sich somit we- niger auf Verspannungen des Führungssystems auswirken.

Außenseitig sind an der Profilschiene 10 sowohl an den Schenkelenden 10d als auch an den im Hinblick auf die U-Form unten liegenden Ecken 10e der Profilschiene 10 Aussparungen 10d', 10e'vorgesehen. Diese Aussparungen dienen gemäß Fig. 3,4 zum Anschluß weiterer Profilschienen 10 mittels Verbinder 11. Die Verbinder 11 sind infolge der Anordnung dieser Aussparungen 10d', 10e' parallel zur Ebene e-e der

Schenkel 10a angeordnet und vorzugsweise flächengleich zu den Außenseiten der Schenkel 10a der miteinander verbundenen Profilschienen 10. Dadurch lassen sich in Richtung des Pfeils 60 elastische Profile einzeln oder mehrfach nebeneinander einsetzen. Werden mehrere Profilschienen 10 miteinander verbunden, ergibt sich eine erhöhte Stabilität.

Insbesondere wenn gemäß Fig. 3 unten ein geschlossenes Kammerprofil erreicht wird, ist eine beträchtliche Zunahme der Steifigkeit zu erzielen. Dadurch ist die Profil- schiene 10 einerseits im elastischen Bereich verformbar und damit abgestimmt auf die Fertigungstoleranzen des Strangpreßverfahrens mit einer damit einhergehenden Minimierung der Belastung des Führungssystems, da mit wachsender Steifigkeit des Profils die im Führungssystem auftretenden Belastungen zunehmen, andererseits bedarfsweise steif auszubilden. Es ist also so elastisch wie möglich, kann aber gleichzeitig auch so steif wie nötig ausgebildet werden, indem bedarfsweise mehrere Profilschienen miteinander verbunden werden. Bei dieser Verbindung müssen im unmittelbaren Anlagebereich der Stege 10f keine Verbindungsmittel eingesetzt wer- den, was die Steifigkeit der Anordnung erhöht. Dennoch sind die Verbinder 11 flä- chengleich zu den Außenseiten angeordnet, so daß sich keinerlei Überstände in be- zug auf die Hauptabmessungen der Profile ergeben. Zur Erhöhung der Querstabilität sind bei Verbindung von zwei Profilen Kulissen 11 a in die Ausnehmung 11 a und/oder die Aussparung 10d'der Profilschiene einlegbar.

Sowohl die Führungen 14 als auch die Verbinder 11 können ohne spanende Bear- beitung an der Profilschiene 10 angeordnet werden. Für die Führungen 14 sind an den Schenkelenden 10d Befestigungsmöglichkeiten 10d"vorgesehen. Die Führun- gen 14 können auch an anderen Teilen der Profilschiene 10 wie z. B. in den Befesti- gungsmöglichkeiten 1 Og, 1 Ok befestigt werden. Diese Befestigungsmöglichkeiten sind vorzugsweise Nutensteinführungen, jedoch können andere Befestigungsmöglichkei- ten vorgesehen werden, wie z. B. eine Festlegung durch Nieten oder Schrauben.

Ebenso sind für die Festlegung der Verbinder Befestigungsmöglichkeiten 101 sowohl im Bereich der Aussparung 1 Od'am Schenkelende 10d als auch im Bereich der Aus- sparung 10e'im Bereich der Ecke 10e vorgesehen. Selbstverständlich sind andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar. Das Profil weist an seiner Außenseite weitere

Befestigungsmöglichkeiten 10k auf, die je nach Einsatzzweck ausgenutzt werden können.

Zwischen den Schenkeln 10a im Innenraum R ist ausreichend Raum für die Aufnah- me von Antriebseinheiten 20,21,22 zum Betrieb des Handhabungsgeräts H vorgese- hen. Diese Antriebseinheiten können über z. B. als Nutensteinführungen ausgebildete Befestigungsmöglichkeiten 10g innerhalb der Profilschienen festgelegt werden. Eine Befestigung ist z. B. aber auch an den Ausnehmungen 10c möglich, die dann als Nutensteinführung dienen. Die Schenkel 10a sind so lang, daß die Antriebseinheiten 20,21 im Innenraum R unterhalb einer Ebene s-s angeordnet werden können, die durch die Schenkelenden 10d bestimmt ist. Die Antriebseinheiten 20,21,22 sind da- mit vor äußeren Einflüssen geschützt. Bei Bewegung der Profilschienen am Handha- bungsgerät muß für die Bewegung der Antriebseinheiten kein zusätzlicher Freiraum für die bisher außerhalb der Profilschienen angeordneten Antriebe vorgehalten wer- den, so daß ein kompakterer Aufbau des Handhabungsgeräts möglich ist. Vor allem bei schnell bewegbaren Teleskopantrieben macht sich dieser Vorteil bemerkbar. Ais Antriebe kommen alle Arten von Antriebseinheiten in Betracht, so können z. B. Zahn- riemenantriebe, Spindelantriebe, Linearmotoren, pneumatische oder hydraulische Antriebe eingesetzt werden.

Zwischen den Befestigungsmöglichkeiten 10g im Innenraum R ist ein Zwischenbe- reich 10h vorgesehen, der bedarfsweise für weitere Zwecke eingesetzt werden kann.

Denkbar wäre hier zum Beispiel, diesen Zwischenbereich als Laufschiene für zusätz- liche Elemente vorzusehen. Fig. 3 zeigt die äußerst steife Anordnung von zwei Pro- filschienen 10, die mit ihren Schenkelenden 10d nach oben zeigend miteinander ver- bunden sind. Das Vollkammerprofil im unteren Bereich erhöht erheblich die Steifig- keit. Gleichzeitig ist zu erkennen, daß die Verbinder 11 flächengleich mit den Außen- seiten der Schenkel 10a angeordnet sind. Fig. 4 zeigt als weitere Möglichkeit die H- förmige Verbindung der beiden Profilschienen. Gemäß Fig. 4a, die einen Ausschnitt aus Fig. 4 vergrößert zeigt, wird der Verbinder 11 in den Nutensteinführungen der Befestigungsmöglichkeiten 101 über Nutensteine 12 gehalten, die über Be- festigungsmittel 13 mit dem Verbinder 11 verbunden sind.

Gemäß Fig. 5,6 und 7 läßt sich aus diesen ProfiEschienen 10 auf einfache und platz- sparende Weise ein Teleskopantrieb aufbauen. Gemäß Fig. 5a sind bei den hier ge- geneinander liegend angeordneten und damit in H-Form angeordneten Profilschie- nen 10 die Führungen 14 an den Schenkelenden 10d angeordnet. Auf diesen Füh- rungen 14 läuft unten ein Schlitten 19, der in den Ausführungsbeispielen einen Grei- ferarm 29 mit Greifer 28 trägt. Die Führungen 14 sind symmetrisch zu einer im Innen- raum der Profilschiene 10 angeordneten Antriebseinheit 21,22 oder zu deren An- triebsachse. Die in Fig. 5 nach links und rechts bewegbaren Profilschienen 10 sind mit einem stationären Element 18 in Form einer stationären Aufhängung verbunden. Die Antriebseinheiten 21,22 sind in der Seitenansicht nicht zu erkennen, da sie in- nerhalb der Profilschienen 10 angeordnet sind.

Die beiden Profilschienen 10, die mittels Verbinder 11 verbunden sind, bilden einen Teleskopantrieb 30 bzw. 40 in Fig. 6. Der Teleskopantrieb 30 ist an einer Stelle mit dem stationären Element 18 verbunden und an einer anderen Stelle betätigt er ein bewegliches Element in Form des Schlittens 19. Beide Antriebseinheiten können un- abhängig voneinander oder synchronisiert bewegt werden. Arbeiten beide Antriebs- einheiten in dieselbe Richtung, so kann der Greiferarm mit der Summe der Ge- schwindigkeiten von Schlitten 19 und Profilschiene 10 bewegt werden. Auch hier sind die Verbinder 1 1 flächengleich mit den Schenkeln 10a angeordnet. Die Antriebsmittel können beliebig ausgestaltet sein, wobei im Ausführungsbeispiel Umlenkrollen 33 für ein flexibles Kraftübertragungselement dargestellt sind.

Fig. 6 zeigt einen ähnlichen Aufbau, wobei der Unterschied gegenüber Fig. 5 darin besteht, daß nur eine Antriebseinheit 21 vorgesehen ist. Diese Antriebseinheit 21 ist im Bereich der als stationäres Element 18 ausgebildeten Aufhängung angeordnet.

Der Schlitten 19 steht über ein flexibles Kraftübertragungselement 41 mit der Auf- hängung in Verbindung. Als flexibles Kraftübertragungselement können Riemen, Ket- ten, Seile usw. in Betracht kommen. Durch die Verbindung mit dem stationären Ele- ment 18 ergibt sich bei Bewegung für den Schlitten 19 die gleiche Bewegungsrich- tung wie für die Profilschiene, so daß diese relativ zur Aufhängung ebenfalls bewegt wird, allerdings mit doppelter Geschwindigkeit.

Fig. 7,7a unterscheiden sich von Fig. 6 dadurch, daß das flexible Element nicht nur am Schlitten 19, sondern auch an der Aufhängung 52 befestigt ist. Der Teleskopan- trieb 50 besitzt ein flexibles Kraftübertragungselement 51, das über Umlenkrolien 53 geführt wird. Der Antrieb erfolgt über die Umlenkrolle 54 mittels der Antriebseinheit 23. Bei dieser Anordnung wird die Antriebseinheit 23 mit den Profilschienen 10 be- wegt. Damit ergibt sich aufgrund des Antriebs über ein flexibles Kraftübertragungs- element eine doppelte Geschwindigkeit des Schlittens 19 mit Greiferarm 29, vergli- chen mit der Geschwindigkeit der Profilschienen 10. Aufgrund der Aussparungen 10d', 10e' kann mit Verbindern 11 sowohl an den Schenkelenden 10d als auch an der Unterseite des Profils gearbeitet werden. Die Umlenkrollen 33,43,53 laufen in Lagern und sind in Rollenhaltern 55 (Fig. 7) gehalten.

Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikatio- nen, Anderungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äquivalenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen.

Liste der Bezugszeichen (kein Bestandteil der Anmeldeunterlagen) 10 Profilschiene 10a Schenkel 10b Hohlkammer 10c Ausnehmung 10d Schenkelende 10d'Aussparung 10d"Befestigungsmöglichkeit 10e Ecke 10e'Aussparung lOf Steg l0g Befestigungsmöglichkeit 10h Zwischenbereich (Fig. 2) 10k sonstige Befestigungsmöglichkeit 101 Nutensteinfuhrung (Fig. 2) 10m Aussparung lOn Materialgelenk 11 Verbinder lla Kulisse 12 Nutenstein (Fig. 4a) 13 Befestigungsmittel (Fig. 4a) 14 Fuhrung 15 Maschinenfuß 16 Schutzschieber 17 Schutzabdeckung 18 stationäres Element (Fig. 5,6) 19 Schlitten 20-24 Antriebseinheit 27 Stationarer Formtrager 28 Greifer 29 Greifarm 30,40,50 Teleskopantrieb 41,51 flexibles Kraftubertragungselement (Fig. 6,7) 52 stationäre Aufhängung (Fig. 7) 33,43,53 Umlenkrollen 54 angetriebene Umlenkrolle 55 Rollenhalter 60 Pfeil C SchlieBmechanismus F FormschlieBeinheit H Handhabungsgerät R Innenraum S Formspannraum e-e Ebene von 10a s-s Ebene von 10d