Winkelprofilelement als Ausgangselement zum Aufbau von Vorrichtungen zur Aufnahme von Werkstücken

Abstract

 Es soll ein Bauelement angegeben werden, welches kostengünstig herzustellen ist und zum Aufbau einer Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken verwendet werden kann. Dabei kann in Kauf genommen werden, daß das Bauelement im Einsatz der tatsächlichen Verwendung angepaßt noch nachbearbeitet werden muß. Zugleich soll eine einfache, kostengünstige Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken angegeben werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Winkelprofilelement aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, als Ausgangselement zum Aufbau von Vorrichtungen zur Aufnahme von Werkstücken mit zwei winkelig, vorzugsweise in einem rechten Winkel, zueinander angeordneten, in einer Längsrichtung verlaufenden Schenkeln (2, 3), wobei in wenigstens jeweils einer Oberfläche der Schenkel (2, 3) in der Längsrichtung verlaufende, in gleichmäßigen Abständen (Rasterabständen) zueinander angeordnete Längsnuten (4) und in dem Raum zwischen je zwei Längsnuten (4) in dem Material der Schenkel (2, 3) ebenfalls in der Längsrichtung geführte, parallel zueinander und zu den Längsnuten (4) verlaufende Längsbohrungen (5) vorgesehen sind.
Ferner wird eine aus derartigen Bauelementen aufgebaute Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken beschrieben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Winkelprofilelement aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, als Ausgangselement zum Aufbau von Vorrichtungen zur Aufnahme von Werkstücken. Sie betrifft ferner eine unter Verwendung derartiger Winkelprofilelemente aufgebaute Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken.

[0002] Insbesondere in der Automobilindustrie, aber auch in anderen Industriezweigen, müssen vielfach komplex geformte Werkstücke, wie bspw. Kotflügel, Motorraumhauben oder ähnliches, präzise im Raum aufgespannt werden, um diese zu vermessen oder zu bearbeiten. Für diese Zwecke werden komplex strukturierte Vorrichtungen zum Aufnehmen (bzw. Aufspannen) der Werkstücke eingesetzt. Diese Vorrichtungen müssen individuell für das aufzunehmende Werkstück errichtet, an dessen Form angepaßt werden. Auf einer solchermaßen einmal errichteten Vorrichtung werden dann über längere Zeiträume hinweg immer wieder gleich geformte Werkstücke aufgenommen.

[0003] Aus der EP 0 222 147 B1 ist ein Baukastensystem zum Aufbau derartiger Vorrichtungen bekannt. Vorteil ist hier die nahezu beliebige Kombinierbarkeit einiger weniger Grundelemente, die den Aufbau von nahezu allen erdenklichen Raumstrukturen aus diesen Elementen ermöglicht. Das vorbekannte System ist darauf ausgerichtet, daß dessen Einzelelemente wiederverwendet werden können. Nach Ablauf der Nutzungsdauer der aus den Elementen des Baukastensystems errichteten Vorrichtung kann die Vorrichtung wieder zerlegt und die einzelnen Elemente können wieder verwendet werden. Dieses Baukastensystem hat sich auch in der Praxis hervorragend bewährt.

[0004] Allerdings kann es Fälle geben, in denen eine Vorrichtung zum Aufnehmen (Aufspannen) von Werkstücken nur für einen einzigen Lebenszyklus verwendet werden soll, es nicht erforderlich ist, die einzelnen Elemente erneut zu verwenden. Für derartige Fälle ist das vorbekannte System oft "überqualifiziert", es ist schlicht zu kostenaufwendig.

[0005] Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement anzugeben, welches kostengünstig herzustellen ist und zum Aufbau einer Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken verwendet werden kann. Dabei kann in Kauf genommen werden, daß das Bauelement im Einsatz der tatsächlichen Verwendung angepaßt noch nachbearbeitet werden muß. Zugleich soll eine einfache, kostengünstige Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken angegeben werden.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung zunächst vorgeschlagen ein Winkelprofilelement aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, als Ausgangselement zum Aufbau von Vorrichtungen zur Aufnahme von Werkstücken mit zwei winkelig zueinander angeordneten, in einer Längsrichtung verlaufenden Schenkeln, wobei in wenigstens jeweils einer Oberfläche der Schenkel in der Längsrichtung verlaufende, in gleichmäßigen Abständen (Rasterabständen) zueinander angeordnete Längsnuten und in dem Raum zwischen je zwei Längsnuten in dem Material der Schenkel ebenfalls in der Längsrichtung geführte, parallel zueinander und zu den Längsnuten verlaufende Längsbohrungen vorgesehen sind.

[0007] Der Pfiff des erfindungsgemäßen Winkelprofilelementes liegt darin, daß es sowohl in der beschriebenen Form bereits verwendet, als auch als "Halbzeug" für den Aufbau der konkreten Vorrichtung weiter bearbeitet werden kann.

[0008] Bereits in seiner Grundform bietet das Winkelprofilelement eine Vielzahl von Funktionen. So können die Längsbohrungen genutzt werden, um in diesen Mutternteile zu verankern bzw. Schrauben durch sie hindurch zu führen und somit Verbindungen zwischen einzelnen Winkelprofilelementen zu schaffen. Auch können in den Längsbohrungen Kabel, Druckluft- oder Vakuumleitungen und ähnliches geführt werden. Die Nuten können als Führungen für Rollen dienen, sie können aber auch entsprechend gestalteten Halteelementen zum Eingriff dienen.

[0009] Das Winkelprofilelement kann jedoch auch durch Zuschneiden, Bohren oder andere Bearbeitung in die für die Verwendung in der Vorrichtung erforderliche Form gebracht werden. Dabei dienen die im gleich bleibenden Rastermaß zueinander beabstandeten Längsnuten als Schnittvorgabelinien. Durch Schneiden, bspw. Wasserstrahl- oder Laserschneiden, entlang der Längsnuten erhält man neue Winkelprofilelemente, die in ihrer Bemaßung noch zu dem Raster des Ursprungselementes passen. Dadurch, daß die Längsbohrungen in dem Material der Schenkel zwischen den Längsnuten geführt sind, werden diese bei einem solchen Zuschneiden nicht beschädigt.

[0010] Die Längsbohrungen können allerdings auch bewußt von einer Oberfläche her aufgefräst werden, um T-Nuten zu erhalten, die dann zur Befestigung weiterer Elemente dienen können.

[0011] Sofern in der zu errichtenden Vorrichtung bestimmte Winkel zu realisieren sind, können die Winkelprofilelemente z.B. "schräg" abgeschnitten werden.

[0012] Auch können zwei oder mehr Winkelprofilelemente zur Erhöhung der durch den Winkel ohnehin bereits gegebenen Steifigkeit zu einem "Rohr" zusammengestellt und entsprechend miteinander verbunden werden.

[0013] Mittels unterschiedlicher, vergleichsweise einfacher Bearbeitungsschritte kann aus dem ohnehin bereits vielseitig verwendbaren Winkelprofil ein in der Funktionalität in einem großen Bereich einstellbares Element geschaffen werden. Derartige Bearbeitungen können einfach am Ort der Montage der Vorrichtung erfolgen.

[0014] Die Flexibilität der Winkelprofilelemente wird durch einen zwischen den Schenkeln eingeschlossenen rechten Winkel erhöht. Ein solcher Winkel erlaubt einen Aufbau einer Vorrichtung entlang dem kartesischen Koordinatensystem angepaßten Koordinatenrichtungen.

[0015] Die Längsnuten können in Längsrichtung unterbrochen sein, sind aber vorzugsweise entlang der gesamten Längserstreckung der Schenkel ausgebildet. Auf diese Weise kann ein Trennschnitt über die gesamte Länge der Schenkel sicher geführt und die Längsnuten können über die gesamte Länge der Schenkel als Führungs- oder Haltenuten genutzt werden.

[0016] Sind die Längsnuten unter Bildung von Längsfasen an ihren Rändern im wesentlichen V-förmig ausgebildet, muß nach einem Trennschnitt in einer Längsnuten das Winkelprofilelement an der Schnittkante nicht mehr entgratet bzw. angefast werden. Die Fase besteht bereits als eine der ehemaligen Seitenwände der Nut. Dies vereinfacht die bedarfsgerechte Anpassung des Winkelprofilelementes und spart einen Bearbeitungsschritt und damit Zeit und Kosten.

[0017] Sind auf beiden, einander gegenüberliegenden Oberflächen der Schenkel in jeweils gleichen Abständen von den dem Winkel gegenüberliegenden Seitenrändern der Schenkel Längsnuten angebracht, wird ein Trennen entlang der Längsnuten noch vereinfacht, das Winkelprofilelement hinsichtlich des Einsatzes von mit den Längsnuten zusammenwirkenden weiteren Elementen noch flexibler. Auch entfällt bei wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Längsnuten nach dem Trennen das Entgraten bzw. Anfasen der Schnittkante auf beiden Seiten.

[0018] Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsnuten gleich der Materialstärke der Schenkel. Die Materialstärke der Schenkel entspricht mit anderen Worten dem Rastermaß. Dies gibt bei der Gestaltung weiterer Bauelemente aus den Winkelprofilelementen und beim Zusammenfügen derselben zu einer Aufnahmevorrichtung eine höhere Freiheit.

[0019] Längsbohrungen mit gleichen Durchmessern erhöhen die Flexibilität und Kompatibilität der Winkelprofilelemente ebenfalls. Gleiches gilt, wenn die Längsbohrungen gemessen von ihren Mittelpunkten den gleichen Abstand (Rastermaß) aufweisen wie zwei benachbarte Längsbohrungen.

[0020] Sind die quer zur Längsrichtung verlaufenden Stirnflächen der Schenkel als senkrecht zu den Achsen der Längsbohrungen, und damit senkrecht zu der Längsrichtung, verlaufende Anschlußflächen ausgebildet, kann das Winkelprofilelement ohne weiteres exakt senkrecht auf bspw. eine Grundplatte aufgesetzt und mittels in die Längsbohrung eingreifender Schrauben oder ähnlicher Befestigungsmittel befestigt werden.

[0021] Ein einfaches und kostengünstiges Verfahren, die erfindungsgemäßen Winkelprofilelemente herzustellen, ist das Strangpressen.

[0022] Eine vorrichtungsseitige Lösung der Aufgabe besteht in einer unter Verwendung vorstehend beschriebener Winkelprofilelemente aufgebauten Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken.

[0023] Eine so aufgebaute Vorrichtung hat gegenüber den vorbekannten, aus Vollprofilen oder Rohrelementen aufgebauten Vorrichtungen diverse Vorteile, die abhängig von der geplanten Verwendung zum Tragen kommen. So ist vor allem ein Winkelprofilelement verglichen mit den vorbekannten, zum Aufbau derartiger Vorrichtungen bekannten Elementen einfacher und kostengünstiger herzustellen und bietet bei reduziertem Materialeinsatz noch immer eine gute Festigkeit auch gegenüber Torsion.

[0024] Bei Winkelprofilelementen als Ausgangselementen für den Aufbau der Vorrichtungen kann ausgehend von einem Basiswinkelprofilelement, welches bspw. durch Strangpressen und Ablängen des Stranges gewonnen werden kann, durch einfaches Formgeben, bspw. weiteres Kürzen bzw. Beschneiden der Schenkel, ein nahezu beliebiges, weiteres Element zum Aufbau des Gerüstrahmens gebildet werden. Auch können zwei oder mehr Winkelprofilelemente zur Erhöhung der durch den Winkel ohnehin bereits gegebenen Steifigkeit zu einem "Rohr" zusammengestellt und entsprechend miteinander verbunden werden. Das Basiswinkelprofilelement kann mit anderen Worten unmittelbar verwendet werden oder als "Halbzeug" für die Weiterbearbeitung und Herstellung weiterer Metallelemente dienen. Dies ist kostengünstig und bewährt sich vor allem dort, wo die Vorrichtung lediglich der Verwendung mit einem bestimmt geformten Werkstück, bspw. einer Motorraumhaube eines bestimmten Fahrzeugmodells, dienen und dann komplett entsorgt werden soll. Derartige Vorrichtungen werden insbesondere in der Massen- bzw. Serienproduktion benötigt.

[0025] Vorzugsweise enthält die Vorrichtung Abschluß-Winkelstücke gemäß Anspruch 10. Diese haben den Vorteil, daß sie auf einer Stirnseite eines Winkelprofilelementes (bzw. Basiswinkelprofilelementes) aufgesetzt und entlang dreier linear unabhängiger, idealerweise jeweils senkrecht aufeinander stehender Raumrichtungen mit dem Winkelprofilelement verbunden werden können. Dies schafft einen stabilen Anschluß des Abschluß-Winkelstücks. Auf das Abschluß-Winkelstück können dann die Aufnahmeelemente, die auch als Anbauelemente bezeichnet werden können, aufgesetzt und dort befestigt werden. Das Abschluß-Winkelstück kann dabei im Prinzip unter beliebigem Winkel zu der Längsrichtung des Winkelprofilelementes aufgesetzt werden, wenn die entsprechende Stirnseite nur in einem entsprechenden Winkel gegenüber der Längsachse des Winkelprofilelementes abgeschnitten ist.

[0026] Das Prinzip der Festlegung entlang dreier Raumrichtungen läßt sich auch für solche Querstrebenelemente erreichen, wie sie gemäß Anspruch 11 in der Vorrichtung vorhanden sein können. Diese sind im Prinzip wie die Abschluß-Winkelstücke aufgebaut, sind jedoch an dem auf der Stirnseite aufliegenden Schenkel des Abschluß-Winkelstückes gegenüber diesem verlängert, ragen also über die Seiten des Winkelprofilelements, auf dem sie aufliegen, hinaus. Diese Querstrebenelemente können auch zwei oder mehr Abschnitte aufweisen, in denen der zweite Schenkel des Basiswinkelprofilelementes über eine der Breite der Innenseite des Schenkels, an dem dieser Abschnitt anliegen soll, entsprechende Länge stehen gelassen ist. Mit solchen Elementen können zwei oder mehr Winkelprofilelemente in Querrichtung verbunden werden.

[0027] Ein rechter Winkel zwischen den Schenkeln der Winkelprofilelemente gibt eine besonders gute Stabilität und erlaubt einen Aufbau der Vorrichtung entlang eines kartesischen Koordinatensystems.

[0028] Nachfolgend wird die Erfindung in einem anhand der beigefügten Figuren geschilderten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Aus dieser Beschreibung lassen sich weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung erkennen. In den Figuren zeigen:

Fig. 1

ein erfindungsgemäßes Winkelprofilelement in der Grundform,

Fig. 2

ein aus dem in Fig. 1 gezeigten Winkelprofilelement in der Grundform durch weiteres Bearbeiten erhaltenes Winkelprofilelement,

Fig. 3

einen aus einem in Fig. 1 gezeigten Winkelprofilelement und einem in Fig. 2 gezeigten Winkelprofilelement sowie einer Kniehebelzwinge zusammengefügten Aufbau,

Fig. 4

einen ähnlichen Aufbau wie in Fig. 3,

Fig. 5

ein aus zwei Winkelprofilelementen zusammengesetztes, rohrförmiges Element,

Fig. 6

einen aus zwei ineinander verschachtelten Winkelprofilelementen gebildeten Aufbau,

Fig. 7

einen ähnlichen Aufbau wie in Fig. 3, jedoch mit einem anderen Abschlußelement,

Fig. 8

den Aufbau aus Fig. 7 in einer Darstellung von hinten,

Fig. 9

einen ähnlichen Aufbau wie in Fig. 7, jedoch mit noch einem alternativen Abschlußelement und

Fig. 10

den Aufbau aus Fig. 9 in einer Darstellung von hinten.

[0029] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Winkelprofilelement 1 dargestellt. Dieses Winkelprofilelement 1 ist aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung durch Strangpressen hergestellt und auf eine vorbestimmte Länge abgelängt. Es weist zwei Schenkel 2, 3 auf, die sich in einem rechten Winkel treffen. Die Schenkel 2, 3 haben in der Längsrichtung des Winkelprofilelementes 1 eine längere Erstreckung als in der von dem Winkel nach außen weisenden Richtung.

[0030] In den Schenkeln 2, 3 sind auf den beiden einander gegenüberliegenden, sich jeweils in dem Winkel treffenden Oberflächen in regelmäßigen Abständen Längsnuten 4 angeordnet, die sich über die gesamte Längserstreckung der Schenkel 2, 3 erstrecken. Die Längsnuten 4 sind V-förmig ausgebildet und liegen einander auf der Vorder- bzw. Rückseite der Schenkel 2, 3 exakt gegenüber, d.h. sie haben auf beiden Seiten jeweils denselben Abstand von der dem Winkel gegenüberliegenden Außenkante der Schenkel 2, 3. Die Längsnuten 4 verlaufen in regelmäßigen Abständen (Rastermaß). Der Abstand zwischen zwei Längsnuten 4 entspricht dabei genau der Materialstärke der Schenkel 2, 3. Die Längsnuten 4 sind in das Winkelprofilelement 1 bereits beim Strangpreßvorgang eingearbeitet worden.

[0031] Mittig zwischen jeweils zwei Längsnuten 4 sind im Innern des Materials der Schenkel 2, 3 durch die gesamte Länge der Schenkel 2, 3 Längsbohrungen 5 geführt, die ebenfalls in Längsrichtung, also parallel zueinander und zu den Längsnuten 4 verlaufen. Benachbarte Längsbohrungen 5 haben gemessen von Mittelpunkt zu Mittelpunkt den gleichen Abstand (Rastermaß) wie zwei benachbarte Längsnuten 4. Alle Längsbohrungen 5 haben den gleichen Durchmesser, wobei der Durchmesser so gewählt ist, daß die Bohrungen nicht in den Bereich der Schenkel 2, 3 zwischen zwei Längsnuten 4 hineinragen. Im Bereich des Scheitels des Winkels zwischen den beiden Schenkeln 2, 3 ist ebenfalls eine Längsbohrung 5 geführt. Die Längsbohrungen 5 können als Aufnahme für Gewindestücke, als Halt für gewindeschneidende Schrauben oder auch als Kanäle zum Führen von Kabeln, Leitungen, Druckluft oder Vakuum dienen. Ausgehend von der im Scheitel des Winkels angeordneten Längsbohrung 5 erstrecken sich in jeden der Schenkel 2, 3 vier weitere Längsbohrungen 5. Die Zahl der Längsbohrungen in dem Winkelprofilelement 1 ist jedoch unkritisch und nicht auf diesen Wert begrenzt. Auch können die einzelnen Schenkel 2, 3 unterschiedliche Anzahlen von Längsbohrungen 5 aufweisen. Auch die Längsbohrungen 5 werden bereits beim Herstellungsverfahren durch Strangpressen gebildet.

[0032] Die in Längsrichtung verlaufenden Außenkanten der Schenkel 2, 3 sind mit Längsfasen 6 versehen, welche ebenfalls bereits beim Strangpressen gebildet werden.

[0033] Die Stirnflächen der Schenkel 2, 3 sind als senkrecht zu den Achsen der Längsbohrungen 5, also auch zu der Längsrichtung, verlaufende Anschlußflächen 7 ausgebildet. Diese Anschlußflächen 7 erlauben eine senkrechte Befestigung des Winkelprofilelementes 1 z. B. auf einer horizontal ausgerichteten Grundplatte.

[0034] Das Winkelprofilelement 1 kann in der abgebildeten Form direkt zum Aufbau von Vorrichtungen zur Aufnahme von Werkstücken verwendet werden, es kann jedoch auch als Halbzeug zur Gewinnung anders geformter Elemente durch weiteres Bearbeiten verwendet werden.

[0035] Für die weitere Bearbeitung des Winkelprofilelementes 1 dienen die Längsnuten 4 als Hilfe. Entlang der Längsnuten 4 kann bspw. mittels Wasserstrahl- oder Laserschneidens ein Schnitt geführt werden. Die Längsnuten 4 dienen so als Hilfslinien für die Schnittführung, und es ist sichergestellt, daß das nach dem Schneiden entstandene Winkelprofilelement mit dem ursprünglichen Winkelprofilelement 1 im Raster zusammenpaßt. Weiter ist durch die V-Form der Längsnuten 4 gewährleistet, daß nach dem Trennen entlang der Längsnuten 4 an den Schnittstellen die neu entstandenen Längskanten des Schenkels eine Längsfase 6 aufweisen. Diese Längsfase 6 ist die vorherige Wand der V-förmigen Längsnut 4. Hierdurch kann ein ansonsten fälliges Entgraten und Anfasen der Schnittkante unterbleiben, was Zeit und Kosten spart.

[0036] In Fig. 2 ist ein solches durch weitere Bearbeitung aus dem Winkelprofilelement 1 aus Fig. 1 erhaltenes Winkelprofilelement 10 gezeigt. Das Winkelprofilelement 10 ist insgesamt gegenüber dem ursprünglichen Winkelprofilelement 1 verkürzt, es wurde durch Ablängen von dem ursprünglichen Winkelprofilelement 1 gewonnen. Der in der Figur links dargestellte Schenkel 20 des Winkelprofilelementes 10 ist durch Schneiden entlang der von außen gesehen ersten Längsnut 4 des Winkelprofilelementes 1 gebildet. Er ist mithin um die Einheit eines Rastermaßes gegenüber dem ursprünglichen Schenkel 2 verkürzt. Die neuen Längsfasen 6 an den Außenkanten dieses Schenkels sind durch die ehemaligen Wände der V-förmigen Längsnut 4, entlang derer der Trennschnitt geführt worden ist, gebildet. Der in der Figur rechts dargestellte Schenkel 30 ist an seinem in der Figur oben dargestellten Ende mit einem Absatz versehen worden, der durch Ausschneiden aus dem Schenkel 3 des ursprünglichen Winkelprofilelementes 1 gebildet worden ist. Die Tiefe des Absatzes entspricht genau der Materialstärke der Schenkel 2, 3 bzw. 20, 30 und damit auch dem Rastermaß.

[0037] In Fig. 3 ist dargestellt, wie das in Fig. 2 gezeigte Winkelprofilelement 10 als Abschluß an der Stirnseite eines Winkelprofilelementes 1 dient. Das Winkelprofilelement 10 ist mit seinem Schenkel 20 auf die Anschlußfläche 7 des Winkelprofilelementes 1 aufgelegt und stützt sich mit seinem Schenkel 30 an dem in der Figur 3 links dargestellten Schenkel des Winkelprofilelementes 1 innen ab. Durch den Absatz in dem Schenkel 30 des Winkelprofilelementes 10 kann dieses auf der Anschlußfläche 7 des in Fig. 3 links dargestellten Schenkels des Winkelprofilelementes 1 aufliegen. Mit Schrauben 8a, 8b und 9 ist das Winkelprofilelement 10 entlang aller drei Raumrichtungen mit dem Winkelprofilelement 1 verbunden. Die Schraube 8a ist durch eine in das Winkelprofilelement 1 zu diesem Zweck eingebrachte Bohrung in eine der Längsbohrungen 5 in dem Schenkel 30 des Winkelprofilelementes 10 geführt und dort festgelegt. Die Schraube 8b ist durch eine zu diesem Zweck in das Winkelprofilelement 1 eingebrachte Bohrung und durch eine ebenfalls zu diesem Zweck senkrecht zur dessen Längsrichtung in den Schenkel 30 des Winkelprofilelementes 10 eingebrachte Bohrung geführt und bspw. mit einer Mutter gesichert. Die Schraube 9 schließlich ist durch eine eigens für diesen Zweck in den Schenkel 20 des Winkelprofilelementes 10 geführte Bohrung in eine der Längsbohrungen 5 in dem in Fig. 3 links dargestellten Schenkel des Winkelprofilelementes 1 geführt und dort gesichert. Zur exakten Einstellung der Raumlage können zwischen die Winkelprofilelemente 1 und 10 an den Verbindungsstellen noch Distanzscheiben unterschiedlicher Stärke zwischengelegt werden.

[0038] Die Verschraubung des Winkelprofilelementes 10 an dem Winkelprofilelement 1 entlang der drei unabhängigen Raumrichtungen (Koordinaten) verschafft dieser Verbindung einen besonders festen Halt.

[0039] Auf das Winkelprofilelement 10 ist mit einer Kniehebelzwinge 40 ein Beispiel für ein Anbauelement aufgesetzt. Es können selbstverständlich neben der gezeigten Kniehebelzwinge 40 beliebige andere Anbauelemente Verwendung finden.

[0040] In Fig. 4 ist ein der Fig. 3 ähnlicher Aufbau aus einem Winkelprofilelement 11 und einem an dieses stirnseitig als Abschluß angesetzten Winkelprofilelement 10 gezeigt. Dieser Aufbau unterscheidet sich von dem in Fig. 3 gezeigten darin, daß das Winkelprofilelement 11 nicht ein in Fig. 1 gezeigtes "Grundelement" ist, sondern ein aus dem dort gezeigten Winkelprofilelement 1 durch schräges Abschneiden einer Stirnseite gewonnenes Winkelprofilelement 11. Die Anschlußflächen 70 verlaufen in diesem Abschnitt des Winkelprofilelementes 11 mit anderen Worten nicht mehr senkrecht zur Längsrichtung, sondern um einen Winkel geneigt. Entsprechend ist auch das Winkelprofilelement 10 im Raum geneigt, es können auf diese Weise andere als rechte Winkel in der aufzubauenden Vorrichtung realisiert werden.

[0041] In Fig. 5 ist ein weiteres Beispiel für eine Kombination aus einem Winkelprofilelement 1 (Grundelement) und einem aus diesem durch weitere Bearbeitung gewonnenen Winkelprofilelement 12 gezeigt. Das Winkelprofilelement 12 ist aus dem Winkelprofilelement 1 durch wie oben beschriebenes Abtrennen (Abschneiden) des jeweils letzten Abschnittes der Schenkel 2, 3 (entlang der jeweils äußersten Längsnut 4) geformt. Zusammen können die Winkelprofilelemente 1 und 12 wie dargestellt zu einem röhrförmigen Element verbunden werden, um, dort wo es in der zu errichten Vorrichtung erforderlich ist, einen höheren Halt bzw. eine bessere Stabilität zu erhalten. Beide Winkelprofilelemente 1, 12 werden dazu mit hier nicht gezeigten Schrauben oder anderen Verbindungsmitteln verbunden, sie können auch verschweißt werden. Selbstverständlich kann dasselbe rohrförmige Element auch aus zwei durch Abtrennen des letzten Abschnittes an jeweils nur einem Schenkel 2 bzw. 3 an dem Winkelprofilelement 1 gewonnenen Winkelprofilelementen zusammengesetzt werden.

[0042] In Fig. 6 ist noch ein weiterer möglicher Aufbau aus einem Winkelprofilelement 1 und einem Winkelprofilelement 12, die wie in Fig. 5 dargestellt geformt sind, gezeigt. Hier sind die beiden Winkelprofilelemente ineinander verschachtelt angeordnet, und das Winkelprofilelement 12 ist gegenüber dem Winkelprofilelement 1 angehoben. Auch hier sind die erforderlichen Verbindungen, bspw. mittels Schrauben, nicht dargestellt.

[0043] In den Fign. 7 und 8 sowie 9 und 10 sind zwei alternative, den Aufbauten gemäß Fign. 3 und 4 vergleichbare erfindungsgemäße Aufbauten dargestellt. Hier sind anstelle des aus dem Basis-Winkelprofilelement 1 hergestellten Winkelprofilelementes 10 andere Abschlußelemente 100 bzw. 110 auf ein Winkelprofilelement 1 aufgesetzt und mit diese durch Verschrauben verbunden. Auf den Abschlußelementen 100 bzw. 110 sind in diesen Figuren erneut Kniehebelzwingen 40 als Beispiele für ein Anbautelement angebracht.

[0044] Die Abschlußelemente 100 bzw. 110 sind massive Elemente aus Aluminium und haben eine vorgefertigte Neigung. Für einen konkreten Aufbau einer Aufspannvorrichtung können verschiedene, den jeweiligen Anforderungen entsprechende Abschlußelemente Verwendung finden.

[0045] Die Abschlußelemente 100 bzw. 110 sind jeweils mit Schrauben 8a, 8b und 9 entlang der drei Raumrichtungen an dem Winkelprofilelement 1 festgelegt. Im Falle des Abschlußelementes 100 (Fign. 7 und 8) sind die Schrauben von außen durch hierfür eigens geschaffene Löcher in den Schenkeln des Winkelprofilelementes 1 (Schrauben 8a, 8b) und von oben in die Längsbohrungen 5 (Schrauben 9) eingeschraubt.

[0046] Im Falle des Abschlußelementes 110 (Fign. 9 und 10) sind die Schrauben 9 von unten durch die Längsbohrungen 5 in das Abschlußelement 110 hereingeschraubt. Dafür sind durch Schneiden oder andere materialabtragende Bearbeitung Ausnehmungen 90 in den Schenkeln des Winkelprofilelementes 1 angebracht worden.

[0047] Aus den erfindungsgemäßen Winkelprofilelementen kann grundsätzlich jeder beliebige Aufbau nach Art eines Fachwerks errichtet werden, um daran Werkstücke, insbesondere auch komplex geformte Werkstücke aufspannen zu können.

[0048] Aus der Beschreibung wird deutlich, daß basierend auf den erfindungsgemäßen Winkelprofilelementen durch einfache Bearbeitung der Grundelemente eine Vielzahl von funktionalen Elementen geschaffen werden kann, die sich auf mannigfaltige Weise zu einer Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken zusammenfügen lassen. Aus dem Grundelement, einem wie beschrieben aufgebauten Winkelprofilelement, können nicht nur weitere Winkelprofilelemente gewonnen werden, sondern es können auch Platten abgetrennt werden, die ebenfalls beim Aufbau der Vorrichtung genutzt werden können.

Bezugszeichenliste

[0049] 

1

Winkelprofilelement

2

Schenkel

3

Schenkel

4

Längsnut

5

Längsbohrung

6

Längsfase

7

Anschlußfläche

8a, 8b

Schraube

9

Schraube

10

Winkelprofilelement

11

Winkelprofilelement

12

Winkelprofilelement

20

Schenkel

30

Schenkel

40

Kniehebelzwinge

70

Anschlußfläche

90

Ausnehmung

100

Abschlußelement

110

Abschlußelement

Ansprüche

1. Winkelprofilelement aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, als Ausgangselement zum Aufbau von Vorrichtungen zur Aufnahme von Werkstücken mit zwei winkelig, vorzugsweise in einem rechten Winkel, zueinander angeordneten, in einer Längsrichtung verlaufenden Schenkeln (2, 3), wobei in wenigstens jeweils einer Oberfläche der Schenkel (2, 3) in der Längsrichtung verlaufende, in gleichmäßigen Abständen (Rasterabständen) zueinander angeordnete Längsnuten (4) und in dem Raum zwischen je zwei Längsnuten (4) in dem Material der Schenkel (2, 3) ebenfalls in der Längsrichtung geführte, parallel zueinander und zu den Längsnuten (4) verlaufende Längsbohrungen (5) vorgesehen sind.

2. Winkelprofilelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (4) über die gesamte Längserstreckung der Schenkel (2, 3) ausgebildet sind.

3. Winkelprofilelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (4) unter Bildung von Längsfasen (6) an ihren Rändern im wesentlichen V-förmig ausgebildet sind.

4. Winkelprofilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils auf beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen der Schenkel (2, 3) in gleichen Abständen von den dem Winkel gegenüberliegenden Seitenrändern der Schenkel (2, 3) Längsnuten (4) angebracht sind.

5. Winkelprofilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsnuten (4) gleich der Materialstärke der Schenkel (2, 3) ist.

6. Winkelprofilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Längsbohrungen (5) den gleichen Durchmesser aufweisen.

7. Winkelprofilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Längsbohrungen (5) gemessen als Abstand ihrer Mittelpunkte den gleichen Abstand (Rasterabstand) aufweisen wie zwei benachbarte Längsnuten (4).

8. Winkelprofilelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Längsrichtung verlaufende Stirnflächen der Schenkel (2, 3) als senkrecht zu den Achsen der Längsbohrungen (5) verlaufende Anschlußflächen (7) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung zur Aufnahme von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Verwendung von Winkelprofilelementen (1, 10, 11, 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufgebaut ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf Winkelprofilelemente (1,11, 12) an einer quer zu der Längsrichtung verlaufenden Stirnfläche aufgesetzte Winkelprofilelemente (10) als Abschluß-Winkelstücke aufweist, die ebenfalls aus dem Basiswinkelprofilelement (1) herstellbar sind und bei denen an einer quer zur Längserstreckung des Winkelprofilelementes (1, 11, 12) verlaufenden Stirnseite (7, 70) einer der Schenkel (30) um einen in seiner Tiefe der Materialstärke der Schenkel (2, 3, 20, 30) entsprechenden Absatz gegenüber dem anderen Schenkel (20) verkürzt ist, wobei die Abschluß-Winkelstücke (10) so an einer der Stirnseiten (7, 70) eines Winkelprofilelementes (1, 11, 12) angeordnet sind, daß der um den Absatz verkürzte Schenkel (30) innen an einem der Schenkel des Winkelprofilelementes (1, 11, 12) anliegt und der längere Schenkel (20) bis zum Ende des Absatzes auf der Stirnseite des anderen Schenkels des Winkelprofilelementes aufliegt und die Abschluß-Winkelstücke (10) und die Winkelprofilelement (1, 11, 12) jeweils entlang dreier linear unabhängiger Raumrichtungen miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf quer zu der Längsrichtung verlaufende Stirnflächen (7, 70) von Winkelprofilelementen (1, 11, 12) aufgesetzte, aus dem Basiswinkelprofilelement (1) herstellbare Querstrebenelemente aufweist, bei denen ein Schenkel des Basiswinkelprofils (1) in seiner Abmessung in der Längsrichtung auf eine der Breite eines Schenkels des Winkelprofilelementes (1, 11, 12) auf der Innenseite des Winkels entsprechende Länge gekürzt ist, wobei das Querstrebenelement so auf Stirnfläche (7, 70) des Winkelprofilelementes (1, 11, 12) aufgesetzt ist, daß der verkürzte Schenkel auf der Innenseite des Schenkels des Winkelprofilelementes (1, 11, 12) an diesem anliegt und das Querstrebenelement mit dem Winkelprofilelement (1, 11, 12) entlang dreier linear unabhängiger Raumrichtungen miteinander verbunden sind.

Zeichnung