DE102022204659A1

DE102022204659A1 - Modular aufgebautes Tragsystem mit einer Traggrundstruktur aus Achtkantprofilen

Info

Publication number: DE102022204659A1
Application number: DE102022204659.5A
Authority: DE
Inventors: Jens Stolzenburg; Uwe Föll; German Fuchs; Uwe Springer; Volker Albrecht-Bünstorf; Lars Kerber
Original assignee: SPRINGER GmbH; Thyssenkrupp Automotive Body Solutions GmbH; ThyssenKrupp AG
Current assignee: SPRINGER GmbH; Thyssenkrupp Automotive Body Solutions GmbH; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2022-05-12
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-11-16
Also published as: WO2023217583A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein modular aufgebautes Tragsystems (1) zum Tragen von Werkzeugen und/oder Werkstücken zu deren Bearbeitung umfassend eine Mehrzahl von Achtkantprofilen (2) mit jeweils acht Seitenflächen (21), die jeweils eine Vielzahl von Anordnungslöchern (22) aufweisen. Mehrere der Achtkantprofile (2) sind dabei über Verbindungselemente (5, 6) miteinander zu einer Traggrundstruktur (5) verbunden. Die Verbindungselemente (5, 6) weisen jeweils zwei Anordnungsabschnitte (51, 61) auf, die jeweils drei benachbarte Seitenflächen (21) eines Achtkantprofils (2) umgreifen, wobei die Verbindungselemente (5, 6) jeweils zwei Achtkantprofile (2) derart verbinden, dass die Anordnungsabschnitte (51, 61) jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen (21) eines jeweiligen Achtkantprofils (2) beabstandet sind und über die Anordnungslöcher (22) der äußeren der benachbarten Seitenflächen (21) formschlüssig an den benachbarten Seitenflächen (21) eines jeweiligen Achtkantprofils (2) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein modular aufgebautes Tragsystem zum Tragen von Werkzeugen und/oder zum Tragen von Werkstücken zu deren Bearbeitung mit einer Mehrzahl von Achtkantprofilen mit jeweils acht Seitenflächen, die jeweils eine Vielzahl von definiert positionierten Anordnungslöchern aufweisen. Mehrere der Achtkantprofile sind dabei über Verbindungselemente miteinander zu einer Traggrundstruktur verbunden, wobei die Verbindungselemente jeweils zwei Anordnungsabschnitte aufweisen, die jeweils drei benachbarte Seitenflächen eines Achtkantprofils umgreifen. Solche Tragsysteme werden insbesondere in der Automobilindustrie für die Bearbeitung von Karosseriebauteilen für die Fahrzeugherstellung eingesetrt.
Eine mögliche Ausgestaltung eines modular aus mehreren Achtkantprofilen aufgebauten Tragsystems zur Anbringung an Robotern und für die Anbindung von Werkzeugen, wie Spann-, Greif- und Saugvorrichtungen, ist beispielsweise aus der DE 299 05 687 U1 bekannt. In der DE 10 2013 006 723 A1 wird eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Achtkantprofils für ein solches Tragsystem beschrieben. Eine weitere mögliche Ausgestaltung eines modularen Tragsystems zur Fixierung von Bearbeitungswerkzeugen bei der Rohbaufertigung von Kraftfahrzeug-Karosserien offenbart die EP 2 604 381 B1 . Zudem ist in der EP 1 533 072 B1 ein Elementsystem beschrieben, das zum Aufbau eines solchen Tragsystems vorgesehen ist.
Problematisch ist, dass insbesondere bei neuen Elektrofahrzeugen aufgrund der Batteriegewichts besonders verstärkte und damit auch schwerere Karosserien und Unterböden zum Einsatz kommen, für die die bisher bekannten Tragsysteme nicht ausgelegt sind, insbesondere wenn es sich bei den Fahrzeugen um Transporter oder SUVs (SUV: Sport Utility Vehicle) handelt. Das bedeutet, dass die Tragsysteme angepasst werden müssen, was bei den oben genannten Tragsystemen ebenfalls eine Gewichtszunahme bedeutet, wodurch mitunter die Traglasten der eingesetzten Roboter an ihre Grenzen kommen.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes modular aufgebautes Tragsystem bereitzustellen. Die Verbesserung liegt vorzugsweise in einem vereinfachten Aufbau des Tragsystems, wobei das Tragsystem vorzugsweise bei verringertem Gewicht eine höhere Belastbarkeit bietet und vorteilhafterweise einen reduzierten CO₂-Umwelt-Fußabdruck aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein modular aufgebautes Tragsystem gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.
Die vorgeschlagene Lösung sieht ein modular aufgebautes Tragsystem zum Tragen von Werkzeugen und/oder zum Tragen von Werkstücken zu deren Bearbeitung vor, das eine Mehrzahl von Achtkantprofilen mit jeweils acht Seitenflächen, die jeweils eine Vielzahl von Anordnungslöchern aufweisen, umfasst. Mehrere der Achtkantprofile sind dabei über Verbindungselemente miteinander zu einer Traggrundstruktur verbunden, wobei die Verbindungselemente jeweils zwei Anordnungsabschnitte aufweisen, die jeweils drei benachbarte Seitenflächen eines Achtkantprofils umgreifen. Erfindungsgemäß verbinden die Verbindungselemente jeweils zwei Achtkantprofile derart, dass die Anordnungsabschnitte jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen eines jeweiligen Achtkantprofils beabstandet sind, insbesondere großzügig beabstandet sind, und über die Anordnungslöcher der äußeren der benachbarten Seitenflächen formschlüssig an den äußeren der benachbarten Seitenflächen eines jeweiligen Achtkantprofils angeordnet sind. Dadurch, dass somit nur zwei Flächen der Anordnungsabschnitte an dem Achtkantprofil anliegen, sind vorteilhafterweise größere Toleranzen realisierbar, weil keine geometrische Überbestimmtheit gegeben ist. Hierdurch ist vorteilhafterweise der Aufbau des Tragsystems vereinfacht. Zudem können vorteilhafterweise Leitungen für Greifer und/oder andere Funktionselemente, die an dem Tragsystem angeordnet sein können, durch die so zwischen Anordnungsabschnitt und Achtkantprofil gebildeten Hohlräume geführt werden. Hierdurch können vorteilhafterweise zusätzlichen Führungen für die Leitungen entfallen oder zumindest reduziert werden, was zu einer Gewichtsreduzierung des Tragsystems führt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Anordnungsabschnitte jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen eines jeweiligen Achtkantprofils um 0,5 mm (mm: Millimeter) bis 20 mm beabstandet sind, weiter insbesondere um 1 mm bis 5 mm beabstandet sind.
Insbesondere sind die Achtkantprofile des Tragsystems an sich hohl ausgebildet, wobei im Inneren eine Stützstruktur vorhanden sein kann. Die Anordnungslöcher in den Seitenflächen der Achtkantprofile sind vorteilhafterweise definiert positioniert, insbesondere in äquidistanten Abständen, wobei vorzugsweise jede Seitenfläche eine Reihe von Anordnungslöchern aufweist, sodass sich vorteilhafterweise immer zwei Anordnungslöcher von zwei Seitenflächen paarweise gegenüberliegen. Vorteilhafterweise sind die Anordnungslöcher als Gewindebohrungen ausgebildet. Weiter vorteilhaft weisen die Achtkantprofile im Inneren unterhalb der Seitenflächen eine Materialanhäufung auf. Die Anordnungslöcher gehen vorteilhafterweise durch die jeweilige Materialanhäufung hindurch. Hierdurch ist es vorteilhafterweise ermöglicht, Innengewinde in die Anordnungslöcher einzubringen, vorteilhafterweise ohne die Gesamtwandstärke der Achtkantprofile zu erhöhen. Entsprechend ist insbesondere vorgesehen, dass die Anordnungslöcher ein Innengewinde aufweisen. Weiter vorteilhaft sind zumindest einige der Verbindungselemente, insbesondere sämtliche der Verbindungselemente, an den Achtkantprofilen mit gleitbeschichteten Schrauben angeordnet. Die Gleitbeschichtung erhöht vorteilhafterweise die Schraubvorspannkraft jeder Schraubverbindung und erhöht damit die Steifigkeit des Gesamtelementsystems.
Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass das Tragsystem einen Grundkörper, insbesondere eine Grundkörperplatte, umfasst, wobei der Grundkörper vorzugsweise an der Traggrundstruktur angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist der Grundkörper eine Greiferanbindungsplatte. Insbesondere ist vorgesehen, dass an dem Grundkörper ein Roboter seinen Anschluss erfährt. Des Weiteren werden vorteilhafterweise Endeffektoren über Standrohre, die vorzugsweise am Tragsystem befestigt sind, angebunden.
Vorteilhafterweise kann das Tragsystem auch für Vorrichtungen, Bauteilgreifer, Ständer, Regale, Ablagen oder andere ähnliche artverwandter Anwendungen im Karosseriebau als Betriebsmittel für die Fahrzeugherstellung eingesetzt werden, insbesondere aber als Tragsystem für den Teiletransport von Blechteilen im Karosseriebau, weiter insbesondere das Handling, Positionieren und Fixieren von solchen Teilen. Grundlage bildet dabei stets die Verwendung von Vielkanthohlprofilen mit umfänglichen Anordnungslöchern, insbesondere mit Rasterbohrungen als Anordnungslöchern, und der Verschraubung von Verbindungselementen. Die Verschraubung der Verbindungselemente beim Aufbau des Tragsystems erfolgt vorteilhafterweise formschlüssig an maximal zwei nicht aneinander liegenden Flächen des Vielkanthohlprofils. Der Länge nach werden die Verbindungselemente beim Aufbau des Tragsystems vorteilhafterweise mittels Zentrierstiften im Rastermaß positioniert. Da die Verbindungselemente das Vielkanthohlprofil nicht umschlingen, kann insbesondere ein komplexes Tragsystem entstehen. Vorteilhafterweise folgen die Verbindungselemente der Bionik. Alle Verbindungselemente haben vorteilhafterweise aufgrund ihrer Ausgestaltung, die nachfolgend noch näher beschrieben wird, eine sehr hohe Steifigkeit. Selbst bei hohen Belastungen sind die auftretenden Spannungen im Vergleich zu Verbindungselementen, die rein aus Regelgeometrien bestehen, vorteilhafterweise erheblich geringer. Durch die Eigenschaften der Verbindungselemente, die nachfolgend noch detaillierter beschrieben werden, können im ganzen Tragsystem vorteilhafterweise im Vergleich zu herkömmlichen Tragsystem Verbindungselemente eingespart werden. Das reduziert vorteilhafterweise weiter die Gesamtmasse des Tragsystems und spart vorteilhafterweise Ressourcen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Tragsystem auch weitere Verbindungselemente umfassen kann, wobei mit einem solchen weiteren Verbindungselement nicht zwei Achtkantprofile miteinander verbunden werden, sondern insbesondere ein Funktionselement mit einem Achtkantprofil verbunden wird. Der Anordnungsbereich zur Anordnung des weiteren Verbindungselementes an dem Achtkantprofil ist dabei vorteilhafterweise gleich ausgebildet, wie die entsprechenden Anordnungsbereich der Verbindungselemente, die zwei Achtkantprofile miteinander verbinden. Vorteilhafterweise weisen die Verbindungselemente, insbesondere die weiteren Verbindungselemente zusätrliche Merkmale für eine weitergehende Nutzung auf, insbesondere zusätzlichen Bohrungen und/oder Nuten, die beispielsweise für eine Kabelführung vorgesehen sein können. Die Verbindungselemente sind insbesondere aus Stahl oder Aluminium.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Tragsystems sieht vor, dass zumindest ein Teil der Verbindungselemente als erste Verbinder zum rechtwinkligen Verbinden zweier Achtkantprofile in einer gleichen Anordnungsebene ausgebildet ist. Insbesondere sind solche ersten Verbinder vorgesehen, um Achtkantprofile zu der Traggrundstruktur miteinander zu verbinden. Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Verbindungselemente als zweite Verbinder zum rechtwinkligen Verbinden zweier Achtkantprofile in parallel zueinander versetzt angeordneten Anordnungsebene ausgebildet ist. Insbesondere werden sowohl erste Verbinder als auch zweite Verbinder bei einem Tragsystem zum Einsatz kommen. Die verschiedenen Verbinder erhöhen dabei vorteilhafterweise die Anpassbarkeit an unterschiedliche Anforderungen an das Tragsystem. Durch das Vorsehen von unterschiedlichen Arten von Verbindern können diese zudem vorteilhafterweise für den jeweiligen Zweck gewichtsoptimiert ausgebildet werden. Insbesondere sind weitere Verbinder vorgesehen, die nicht zum rechtwinkligen Verbinden zweier Achtkantprofile ausgebildet sind, sondern insbesondere zum Verbinden von Achtkantprofilen in einem Winkel zwischen 10° und 80°, insbesondere zum Verbinden von Achtkantprofilen in einem Winkel von 20°, 30°, 45° und/oder 60°.
Insbesondere ist weiter vorgesehen, dass das Tragsystem Achtkantprofile mit unterschiedlichen Schlüsselweiten, und somit insbesondere mit unterschiedlichen Umfängen, umfasst, insbesondere Achtkantprofile mit einer ersten Schlüsselweite und Achtkantprofile mit einer zweiten Schlüsselweite. Die erste Schlüsselweite beträgt insbesondere zwischen 30 mm (mm: Millimeter) und 80 mm. Die zweite Schlüsselweite beträgt insbesondere zwischen 50 mm und 160 mm. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die erste Schlüsselweite kleiner als die zweite Schlüsselweite ist. Insbesondere kann ein Achtkantprofil auch als Doppelprofil ausgebildet sein, insbesondere als Doppelprofil mit einer Schlüsselweite von 2x80 mm. Auch steifere Profilrohrgeometrien, insbesondere zwei Achtkantprofile vereint übereinander, sind als eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorgesehen, insbesondere um Widerstandsmomente in bestimmte Lastrichtungen zu erhöhen. Vorteilhafterweise verbindet zumindest ein Teil der ersten Verbinder und/oder zumindest ein Teil der zweiten Verbinder zwei Achtkantprofile mit unterschiedlichen Umfängen. Das Verbinden zweier unterschiedlicher Schlüsselweiten der Achtkantprofile kann unter Berücksichtigung der Steifigkeit des Tragsystems vorteilhafterweise eine Reduzierung des Gesamtgewichts des Tragsystems positiv beeinflussen.
Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der ersten Verbinder und/oder zumindest ein Teil der zweiten Verbinder zwei Achtkantprofile mit gleichen Schlüsselweiten verbindet. Die ersten Verbinder und die zweiten Verbinder sind dabei vorteilhafterweise jeweils entsprechend angepasst, das heißt, dass ein erster Verbinder, der zwei Achtkantprofile mit gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet, sich von einem ersten Verbinder, der zwei Achtkantprofile mit ungleicher Schlüsselweite miteinander verbindet, voneinander unterscheiden. Gleiches gilt insbesondere für die zweiten Verbinder.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Anordnungsabschnitte der ersten Verbinder rechtwinklig zueinander angeordnet. Insbesondere umfassen die Anordnungsabschnitte der ersten Verbinder jeweils durchgängige, formschlüssig an den äußeren der benachbarten Seitenflächen anliegende Außenabschnitte und die Außenabschnitte verbindende Innenabschnitte. Die Außenabschnitte weisen dabei insbesondere zu den Anordnungslöchern korrespondierend ausgebildete Befestigungslöcher auf, wobei die ersten Verbinder vorzugsweise über durch die Befestigungslöcher geführte und mit den Anordnungslöchern verbundene Bolzen, insbesondere Gewindebolzen, an den Achtkantprofilen angeordnet sind. Insbesondere sind die Gewindebolzen gleitbeschichtete Schrauben. Die Gleitbeschichtung erhöht vorteilhafterweise die Schraubvorspannkraft jeder Schraubverbindung und erhöht damit die Steifigkeit des Gesamtelementsystems. Die Innenabschnitte der Anordnungsabschnitte weisen vorteilhafterweise jeweils eine Aussparung, insbesondere eine im Wesentlichen rechteckförmige Aussparung mit vorzugsweisen abgerundeten Ecken, auf. Vorteilhafterweise ist hierdurch das Gewicht der ersten Verbinder reduziert, insbesondere ohne Verlust der Belastbarkeit der ersten Verbinder. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Aussparung 20 % bis 60 % der Fläche eines jeweiligen Innenabschnitts einnimmt, weiter insbesondere 50 % bis 45 % der Fläche eines jeweiligen Innenabschnitts. Die Aussparung ist dabei vorteilhafterweise so bestimmt, dass die Festigkeit der Verbinder ausreichend groß ist.
Weiter vorteilhaft weisen die ersten Verbinder einen die äußeren Enden der Innenabschnitte verbindenden Verbindungssteg auf. Vorteilhafterweise ist hierdurch die Belastbarkeit eines jeweiligen Verbinders stark erhöht. Insbesondere ist in Längserstreckungsrichtung des Verbindungsstegs der Bereich zwischen dem Verbindungssteg und den Anordnungsabschnitten aber materialfrei, sodass die ersten Verbinder insgesamt dennoch nur ein geringes Gewicht aufweisen, insbesondere im Vergleich zu Verbinder, die im Stand der Technik zum Verbinden von Achtkantprofilen bekannt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung verjüngt sich ein Verbindungssteg eines jeweiligen ersten Verbinders, der zwei Achtkantprofile gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet, zu dessen Mitte hin. Insbesondere weisen die Außenkanten des Verbindungssteges dabei einen gebogenen Verlauf auf, insbesondere einen im Wesentlichen parabelförmigen Verlauf, wobei die Mitte des Verbindungsstegs den Scheitelpunkt bildet. Es hat sich gezeigt, dass sich hierdurch bei hoher Belastbarkeit der ersten Verbinder weiter Gewicht reduzieren lässt.
Für einen ein Verbindungssteg eines jeweiligen ersten Verbinders, der zwei Achtkantprofile unterschiedlicher Schlüsselweite miteinander verbindet, ist hingegen insbesondere vorgesehen, dass sich der Verbindungssteg zu dem Achtkantprofil mit der geringeren Schlüsselweite hin verjüngt. Der Verbindungssteg kann dann insbesondere in der Draufsicht eine trapezförmige Kontur aufweisen, was sich im Hinblick auf Gewicht und Belastbarkeit als vorteilhaft erwiesen hat.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Verbindungssteg eines jeweiligen ersten Verbinders über eine fließende Anformung mit den Innenabschnitten verbunden. Hierdurch entsteht bei Belastung ein besonders vorteilhafter Kraftfluss, wodurch die Gesamtbelastbarkeit vorteilhafterweise weiter erhöht ist.
Insbesondere ist zudem vorgesehen, dass zumindest einige der ersten Verbinder jeweils als Druckgussbauteil ausgebildet sind. Der Verbindungssteg und die verschiedenen Abschnitte sind somit vorteilhafterweise nicht miteinander verschweißt. Hierdurch ist der Aufbau vorteilhafterweise weiter vereinfacht. Insbesondere ist vorgesehen, dass diejenigen ersten Verbinder, die die Achtkantprofile zu der Traggrundstruktur verbinden, als Druckgussbauteile ausgebildet sind. Vorteilhafterweise sind die Verbinder durch die Ausbildung als Druckgussbauteile homogene Bauteile und sind somit spannungsarm und festigkeitsoptimiert ausgelegt. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass zumindest einige der ersten Verbinder durch additive Fertigung gefertigt sind. Als Material für die ersten Verbinder ist insbesondere Aluminium vorgesehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist als Material für die ersten Verbinder Stahl vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Tragsystems ist vorgesehen, dass die Aussparungen der Innenabschnitte der Anordnungsabschnitte der ersten Verbinder derart bemessen sind, dass für eine Montage der ersten Verbinder an den Achtkantprofilen eine Zentrierung der ersten Verbinder über in die Aussparungen eingebrachte Zentrierstifte ermöglicht ist. Hierdurch ist der Aufbau des Tragsystems vorteilhafterweise weiter vereinfacht. Die Zentrierstifte werden dazu vorteilhafterweise in die entsprechenden Anordnungslöcher eines Achtkantprofils, an dem der Verbinder angeordnet werden soll, eingebracht. Vorteilhafterweise Durchragen die Zentrierstifte dabei die Aussparung, wobei vorteilhafterweise eine innere Begrenzung der Aussparung hin zur Verbindungsstelle der Anordnungsabschnitte bei korrekter Anordnung des ersten Verbinders als Anschlag dient. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein Zentrierstift für die Montage jeweils von innen durch die Aussparung gesteckt wird. Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass die Zentrierstifte zum Teil durch den Verbinder hindurch in das Profil eingebracht werden können, insbesondere form- und/oder kraftschlüssig in das Profil eingebracht werden können. Hierdurch ist ein weiterer erheblicher Montagevorteil realisiert. Zudem können vorteilhafterweise auch nachträglich Verbinder mit Hilfe der Zentrierstifte gesetzt werden, ohne die Tragstruktur zu demontieren.
Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass die ersten Verbinder, die zwei Achtkantprofile mit gleichen Schlüsselweiten miteinander verbinden, über jeweils drei in den jeweiligen Außenabschnitten direkt aufeinanderfolgend angeordneten Befestigungslöchern mit Bolzen, insbesondere Gewindebolzen, die in die Anordnungslöcher eingreifen, an dem jeweiligen Achtkantprofil angeordnet sind. Insgesamt ist ein so ausgestalteter erster Verbinder somit mit zwölf Bolzen an den beiden Achtkantprofilen, die der erste Verbinder miteinander verbindet, angeordnet. Vorteilhafterweise wird hierdurch eine sehr hohe Belastbarkeit erreicht.
Für erste Verbinder, die zwei Achtkantprofile mit ungleichen Schlüsselweiten miteinander verbinden, ist hingegen insbesondere vorgesehen, dass der an dem Achtkantprofil mit der größeren Schlüsselweite angeordnete Anordnungsabschnitt sich über vier Anordnungslöcher des Achtkantprofils erstreckt, wobei dieser erste Verbinder über jeweils drei in den jeweiligen Außenabschnitten angeordneten Befestigungslöchern mit Bolzen, insbesondere Gewindebolzen, die in die Anordnungslöcher eingreifen, an dem Achtkantprofil mit der größeren Schlüsselweite angeordnet ist, wobei die Befestigungslöcher ausgehend von der Verbindungsstelle der Achtkantprofile sich mit den ersten beiden Anordnungslöchern und dem vierten Anordnungsloch überdecken. Bei dem Achtkantprofil mit der kleineren Schlüsselweite erfolgt die Anordnung hingegen vorzugsweise über die drei ersten Anordnungslöcher.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Anordnungsabschnitte der zweiten Verbinder über eine Verbindungsstruktur voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere bezüglich einer gemeinsamen Mittensenkrechten orthogonal zueinander angeordnet sind. Die Anordnungsabschnitte der zweiten Verbinder weisen dabei vorteilhafterweise durchgängige, formschlüssig an den äußeren der benachbarten Seitenflächen anliegende zweite Außenabschnitte auf, die insbesondere korrespondierend zu den Anordnungslöchern ausgebildete zweite Befestigungslöcher umfassen. Vorteilhafterweise sind die zweiten Außenabschnitte über die Verbindungsstruktur miteinander verbunden. Zwischen den zweiten Außenabschnitten eines jeweiligen Anordnungsabschnittes ist dabei vorteilhafterweise eine Aussparung, insbesondere eine im Wesentlichen rechteckförmige Aussparung mit vorzugsweise abgerundeten Ecken. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Aussparung jeweils 40 % bis 90 % der Fläche eines jeweiligen Innenabschnitts einnimmt, weiter insbesondere 70 % bis 80% der Fläche eines jeweiligen Innenabschnitts. Durch diese Aussparung weisen die zweiten Verbinder vorteilhafterweise ein geringes Gewicht auf.
Weiter vorteilhaft weist die Verbindungstruktur Rippen auf, die die zweiten Außenabschnitte eines jeweiligen Anordnungsabschnittes verbinden. Durch diese Rippen ist die Belastbarkeit vorteilhafterweise weiter erhöht und eine weitere Gewichtsreduzierung gegeben. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Rippen jeweils zwischen einer Längsseite und einer Stirnseite der beabstandeten zweiten Außenabschnitte. Jede Verbindungsstruktur umfasst dann jeweils vier Rippenanordnungen. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Rippenanordnung jeweils vier Rippen umfasst.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen den inneren Rippen der Verbindungsstruktur eine Aussparung. Hierdurch ist das Gewicht der zweiten Verbinder vorteilhafterweise weiter reduziert. Auch zwischen den äußeren Rippen kann eine Aussparung vorgesehen sein. Bevorzugt ist zwischen den äußeren Rippen eine Ausnehmung mit einer die äußeren Rippen verbindenden Verbindungsfläche. Hierdurch wird, bei geringem Gewicht, die jeweilige äußere Rippe verbessert abgestütrt, was zu einer weiter verbesserten Belastbarkeit führt. Insbesondere ist weiter vorgesehen, dass die äußeren Rippen gebogen verlaufend ausgebildet sind. Die inneren Rippen sind vorteilhafterweise gerade verlaufend ausgebildet. Die Belastbarkeit ist hierdurch vorteilhafterweise weiter verbessert.
Insbesondere ist zudem vorgesehen, dass zumindest einige der zweiten Verbinder als Druckgussbauteil ausgebildet sind. Der Verbindungstruktur mit den Rippen und die verschiedenen Abschnitte sind somit vorteilhafterweise nicht miteinander verschweißt. Hierdurch ist der Aufbau vorteilhafterweise weiter vereinfacht. Vorteilhafterweise sind die Verbinder durch die Ausbildung als Druckgussbauteile zudem homogene Bauteile und sind somit spannungsarm und festigkeitsoptimiert ausgelegt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante sind zumindest einige der zweiten Verbinder durch additive Fertigung hergestellt. Als Material für die zweiten Verbinder ist insbesondere Aluminium vorgesehen. Als vorteilhafte Ausgestaltungsvariante ist als Material für die zweiten Verbinder Stahl vorgesehen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Tragsystems sieht vor, dass zumindest einige der Verbindungselemente jeweils wenigstens einen Zentrierstift, insbesondere zwei Zentrierstifte, aufweisen, wobei der wenigstens eine Zentrierstift in ein Anordnungsloch des jeweiligen Achtkantprofils, das vorzugsweise als Direktgewinde ausgebildet ist, eingreift. Vorteilhafterweise werden die so ausgebildeten Verbindungselemente dadurch in Längsrichtung der Achtkantprofile positioniert.
Vorteilhafterweise sind die Verbindungselemente des Tragsystems, insbesondere sämtlich Verbindungselemente des Tragsystems, entweder Druckgussbauteile oder Feingussbauteile oder durch additive Fertigung hergestellte Bauteile, insbesondere durch 3D-Druck hergestellte Bauteile.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt sind zumindest einige der Achtkantprofile des Tragsystems, insbesondere sämtliche der Achtkantprofile, aus Aluminium. Vorzugsweise weisen die Achtkantprofile dabei jeweils im Inneren unterhalb der Seitenflächen eine Materialanhäufung auf. Die Anordnungslöcher gehen vorteilhafterweise durch die jeweilige Materialanhäufung hindurch. Hierdurch ist es vorteilhafterweise, ohne die Gesamtwandstärke der Achtkantprofile zu erhöhen, ermöglicht, Innengewinde in die Anordnungslöcher einzubringen. Entsprechend ist insbesondere vorgesehen, dass die Anordnungslöcher ein Innengewinde aufweisen.
Vorteilhafterweise entfällt dadurch das Einsetzen von Blindnietmuttern, wodurch der Aufbau weiter vereinfacht ist.
Gemäß einer alternativen besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist hingegen vorgesehen, dass zumindest einige der Achtkantprofile, insbesondere sämtliche der Achtkantprofile, weiter insbesondere die die Traggrundstruktur bildenden Achtkantprofile aus einem Stahlblech gebildet sind. Das Stahlblech ist dann vorteilhafterweise entsprechend zu dem Achtkantprofil gefaltet, wobei die Enden des Stahlblechs miteinander verschweißt sind. Der Einsatz von Stahl als Material für die Achtkantprofile wird insbesondere auch durch die höhere Toleranzen erlaubenden Verbindungselemente des Tragsystems ermöglicht. Die höheren Toleranzen der Verbindungselemente resultieren insbesondere daher, dass diese prismatisch nur an zwei Flächen anliegen. Vorteilhafterweise sind die Achtkantprofile aus Stahl stark belastbar und weisen, bei vergleichbarer Belastbarkeit von Achtkantprofilen aus Aluminium, ein geringeres Gewicht auf. Zudem wird durch die Verwendung von Stahl anstelle von Aluminium ein verringerter CO₂-Umwelt-Fußabdruck erreicht. Bei Achtkantprofilen aus Stahlblech ist insbesondere vorgesehen, dass in die Anordnungslöcher Blindnietmuttern eingebracht sind, sodass hierüber eine Verschraubung der Verbindungselemente erfolgt. Insbesondere weist das Stahlblech eine Stärke zwischen 1 mm und 20 mm auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante weist das Stahlblech im Bereich der Anordnungslöcher eine Materialanhäufung auf, sodass das Stahlblech dort eine größere Stärke aufweist, wobei vorteilhafterweise in die Anordnungslöcher ein Gewinde eingebracht ist, insbesondere eingeschnitten ist. Vorteilhafterweise ist die Montage des Tragsystems weiter vereinfacht, wenn in die Anordnungslöcher ein Gewinde eingebacht ist. Insbesondere sind die Achtkantprofile als Rollprofile ausgebildet.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

1 in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Tragsystem;
2 in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Tragsystem;
3a in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
3b in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
3c in einer Schnittdarstellung die Anbindung des ersten Verbinders gemäß dem in 3b gezeigten Ausführungsbeispiel an ein Achtkantprofil;
3d in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
4 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile unterschiedlicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
5 in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der mit zwei Achtkantprofilen gleicher Schlüsselweite verbunden werden soll;
6 in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems;
7a in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen zweiten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
7b in einer Seitenansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 7a;
8a in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für einen zweiten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile unterschiedlicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
8b in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen zweiten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems, der zwei Achtkantprofile unterschiedlicher Schlüsselweite miteinander verbindet;
9 in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen zweiten Verbinder eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems;
10a in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Achtkantprofil mit daran angeordneten weiteren Verbindungselementen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems;
10b in einer Frontalansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Achtkantprofil mit daran angeordneten weiteren Verbindungselementen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems;
11a in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel für ein Aluminium-Achtkantprofil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems mit einer ersten Schlüsselweite;
11b in einer Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Aluminium-Achtkantprofil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems mit einer zweiten Schlüsselweite;
11c in einer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel für ein Stahl-Achtkantprofil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems;
11d in einer Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Stahl-Achtkantprofil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems;
12a in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Achtkantprofil eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems; und
12b in einer Schnittdarstellung das Achtkantprofil gemäß dem in 12a gezeigten Ausführungsbeispiel.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Tragsystem 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wobei die Darstellung zum Betrachter hin gekippt ist. Das Tragsystems 1 ist modular aufgebaut und in diesem Ausführungsbeispiel zum Tragen von Werkstücken zu deren Bearbeitung ausgebildet. Das Tragsystem 1 umfasst vier Achtkantprofile 2 mit jeweils acht Seitenflächen 21, die jeweils eine Vielzahl von Anordnungslöchern 22 aufweisen. Die Achtkantprofile 2 können dabei aus Aluminium, vorzugsweise aus Stahl, sein. Die Achtkantprofile 2 des Tragsystems 1 sind über Verbindungselemente 5 miteinander zu einer Traggrundstruktur 5 verbunden. An der Traggrundstruktur 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Greiferanbindungsplatte als Grundkörper 4 angeordnet. Wie in 1 dargestellt, sind an den Achtkantprofilen 2 zudem mehrere Verbindungselemente 9 angeordnet, die weitere Funktionselemente, insbesondere Spannzangen zur Aufnahme von Karosseriebauteilen, aufweisen. Einzelheiten zur Ausgestaltung des Tragsystems 1 beziehungsweise zu Komponenten des Tragsystems 1, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die weiteren Figuren weiter erläutert.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Tragsystem 1, das eine größere Anzahl von Achtkantprofilen 2 als das in 1 gezeigte Tragsystem 1 umfasst und Achtkantprofile 2 mit unterschiedlichen Schlüsselweiten aufweist. Auch bei dem in 2 gezeigten Tragsystem 1 sind mehrere Achtkantprofile 2 über mehrere erste Verbinder 5 zu einer Traggrundstruktur 5 miteinander verbunden. An der Traggrundstruktur 5 ist dabei auch eine Grundkörperplatte 4 angeordnete. An die Traggrundstruktur 5 sind zudem über erste Verbinder 5 weitere Achtkantprofile 2 angeordnet, die insbesondere die Möglichkeit bieten, weitere Funktionselemente und/oder Verbindungselemente, die weitere Funktionen bereitstellen, daran anzuordnen. Auf diese Weise lassen sich modular individuelle Tragsysteme aufbauen. Die hierzu wesentlichen Verbindungselemente werden nachfolgend unter Bezugnahme beschrieben, insbesondere die ersten Verbinder 5 und die zweiten Verbinder 6 eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tragsystems 1.
In 3a bis 3d sind mögliche Ausführungsbeispiele für die Ausgestaltung eines ersten Verbinders 5 dargestellt, der zwei Achtkantprofile 2, die in derselben Anordnungsebene angeordnet sind und die gleiche Schlüsselweite aufweisen, rechtwinklig miteinander verbindet.
Ein erster Verbinder 5, der gemäß 3a zwei Achtkantprofile 2 miteinander verbindet, ist isoliert zudem in 6 gezeigt. Die gezeigten ersten Verbinder 5 sind insbesondere zur Verwendung in einem Tragsystem 1, wie insbesondere in 1 und 2 gezeigt, vorgesehen.
Die ersten Verbinder 5 weisen jeweils zwei Anordnungsabschnitte 51 auf, die jeweils drei benachbarte Seitenflächen 21 eines Achtkantprofils 2 umgreifen. Die ersten Verbinder 5 verbinden zwei Achtkantprofile 2 dabei derart, dass die Anordnungsabschnitte 51, jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen 21 eines jeweiligen Achtkantprofils 2 beabstandet sind. Zudem sind die Anordnungsabschnitte 51 formschlüssig an den äußeren der drei benachbarten Seitenflächen 21 eines jeweiligen Achtkantprofils 2 angeordnet.
Die Anordnungsabschnitte 51 der ersten Verbinder 5 sind rechtwinklig zueinander angeordnet, um die Achtkantprofile 2 derart miteinander verbinden zu können, dass diese in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Jeder der beiden Anordnungsabschnitte 51 umfasst jeweils zwei durchgängige, formschlüssig an den äußeren der drei benachbarten Seitenflächen 21 der Achtkantprofile 2 anliegende Außenabschnitte 52 und einen die zwei ersten Außenabschnitte 52 verbindenden Innenabschnitt 53. Die ersten Außenabschnitte 52 der ersten Verbinder 5 weisen zu den Anordnungslöchern 22 der Achtkantprofile 2 korrespondierend ausgebildete Befestigungslöcher 54 auf. Der jeweilige Innenabschnitt 53 weist bei den in 3a bis 3c gezeigten Ausführungsbeispielen zudem eine Aussparung 55 auf. Der Innenabschnitt 53 des in 3d gezeigten ersten Verbinders 5 weist keine solche Aussparung auf, insbesondere weil in dem Ausführungsbeispiel die Achtkantprofile 2 eine geringere Schlüsselweite aufweisen, als in dem in 3a gezeigten Ausführungsbeispiel. Auch ist der erste Verbinder gemäß 3d nur mit insgesamt acht Schrauben 10 an den Achtkantprofilen 2 angeordnet.
In den in 3a bis 3d gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass in die Anordnungslöcher 22 jeweils ein Gewinde eingebracht ist, wobei die ersten Verbinder 5 an den zwei nicht aneinander liegenden Seitenflächen 21 des Achtkantprofils 2 mittels Schrauben 10 angeordnet sind. Die Schrauben 10 durchdringen dabei die Befestigungslöcher 54 und sind mit den Gewinden der Anordnungslöcher 22 verschraubt. Die Innenabschnitte 53 kontaktieren dabei die mittlere der drei benachbarten Seitenflächen 21 nicht, sondern sind von der mittleren Seitenfläche 21 jeweils beabstandet, wie insbesondere auch aus 3c ersichtlich. In dem in 3a gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Verbinder über insgesamt zwölf Schrauben 10 an den Achtkantprofilen 2 angeordnet.
Für einen vereinfachten Auf- und Abbau eines Tragsystems 1 ist für einen ersten Verbinder 5, wie in 3a gezeigt, die jeweilige Aussparung 55 der Innenabschnitte 53 derart bemessen, dass für eine Montage der ersten Verbinder 5 an den Achtkantprofilen 2 eine Zentrierung der ersten Verbinder 5 über durch die Aussparungen 55 und in die Anordnungslöcher 22 eingebrachte Zentrierstifte 7 ermöglicht ist, wie beispielhaft in 5 gezeigt. Mittels der Zentrierstifte 7 kann dann insbesondere eine Grobpositionierung des ersten Verbinders 5 an dem jeweiligen Achtkantprofil 2 erfolgen.
Bei der in 3b und 3c gezeigten Ausgestaltungsvariante für einen ersten Verbinder 5 sowie bei der in 3d gezeigten Ausgestaltungsvariante ist dagegen abweichend von dem in 3a gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der erste Verbinder 5 extra in dem jeweiligen Innenabschnitt 53 ein Zentrierloch 71 umfasst, durch das ein Zentrierstift 7 für eine vereinfachte Montage beziehungsweise Demontage eines Tragsystems 1 geführt werden kann. Im Bereich des Zentrierlochs 71 weisen die Innenabschnitte 53 bei dem in 3b und 3c gezeigten Ausführungsbeispiel sowie bei dem in 3d gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine Materialanhäufung 72 beziehungsweise im Übergang zu den Außenabschnitten 52 eine Materialaussparung 73 auf. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine Kabel- und/oder Leitungsführung im Bereich zwischen mittlerer Seitenfläche 21 und Innenabschnitt 53 weiter verbessert. Zudem kann hierdurch zusätzlich Gewicht des ersten Verbinders 5 reduziert werden.
Durch das Zentrierloch 71 ist insbesondere eine weiter verbesserte Positionierung des ersten Verbinders an dem jeweiligen Achtkantprofil 2 ermöglicht. Insbesondere können die ersten Verbinder 5 beim Aufbau eines Tragsystems 1 der Länge nach an einem jeweiligen Achtkantprofil 2 im Rastermaß positioniert werden. Auch das Ergänzen eines Tragsystems 1 um weitere Achtkantprofile 2, ohne bestehende Strukturen zunächst demontieren zu müssen, ist vorteilhafterweise mittels der Zentrierstifte 7 ermöglicht.
Die ersten Verbinder 5 weisen in den Ausführungsbeispielen zudem einen die äußeren Enden 56 der Innenabschnitte 53 verbindenden Verbindungssteg 57 auf, der sich zu dessen Mitte hin verjüngt. Der Verbindungssteg 57 ist dabei an dessen Enden jeweils über eine fließende Anformung 58 mit den Innenabschnitten 53 verbunden. Die Gestaltung der ersten Verbinder 5 folgt dabei der Bionik, wobei die ersten Verbinder 5 durch deren konkrete Ausgestaltung eine sehr hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht aufweisen und auftretende Spannungen selbst bei hohen Belastungen im Vergleich zu Verbindungselementen, die rein aus Regelgeometrien bestehen, erheblich geringer ausfallen. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere durch eine Fertigung der ersten Verbinder 5 als Druckgussbauteil ermöglicht.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen ersten Verbinder 5, der abweichend von den in 3a bis 3c gezeigten Ausgestaltungen, zwei Achtkantprofile 2 mit unterschiedlichen Schlüsselweiten in derselben Anordnungsebne in einem rechten Winkel miteinander verbindet. Hierzu ist der erste Verbinder 5 in einigen Merkmalen von dem zuvor beschriebenen ersten Verbinder 5 abweichend ausgestaltet. Insbesondere fällt der Anordnungsabschnitt 51, mit dem der erste Verbinder 5 an dem Achtkantprofil 2 mit der geringeren Schlüsselweite angeordnet ist, schmaler aus, als der Anordnungsabschnitt 51, mit dem der erste Verbinder 5 an dem Achtkantprofil 2 mit der größeren Schlüsselweite angeordnet ist. Der an dem Achtkantprofil 2 mit der größeren Schlüsselweite angeordnete Anordnungsabschnitt 51 erstreckt sich dabei zudem über vier Anordnungslöcher 22 des Achtkantprofils 2, wobei die jeweiligen Außenabschnitten 52, wie in 4 gezeigt, drei Befestigungslöcher 54 aufweisen. Bei dem Achtkantprofil 2 mit der kleineren Schlüsselweite erfolgt die Anordnung hingegen über die drei ersten Anordnungslöcher 22 und entsprechend ausgebildete Befestigungslöcher 54. Der Verbindungssteg 57 dieses ersten Verbinders 5 verjüngt sich zudem hin zu dem Achtkantprofil 2 mit der geringeren Schlüsselweite. Der Verbindungssteg 57 weist dabei in der Draufsicht eine trapezförmige Kontur auf, wie in 4 gezeigt.
7a und 7b zeigen ein Ausführungsbeispiel für die Ausgestaltung von einem zweiten Verbinder 6, insbesondere zur Verwendung in einem Tragsystem 1, wie in 2 gezeigt. Der zweite Verbinder 6 verbindet zwei Achtkantprofile 2 mit gleicher Schlüsselweite in parallel zueinander versetzt angeordneten Anordnungsebenen rechtwinklig miteinander, wobei 7a eine perspektivische Darstellung und 7b eine Seitenansicht zeigt. Eine isolierte, perspektivische Darstellung des zweiten Verbinders 6 zeigt 9. In 8a und 8b sind weitere Ausführungsbeispiele für die Ausgestaltung von einem zweiten Verbinder 6 gezeigt, der jeweils zum rechtwinkligen Verbinden zweier Achtkantprofile 2 mit ungleicher Schlüsselweite in parallel zueinander versetzt angeordneten Anordnungsebenen ausgebildet ist.
Der zweite Verbinder 6 weist, wie der erste Verbinder 5, jeweils zwei Anordnungsabschnitte 61 auf, die jeweils drei benachbarte Seitenflächen 21 eines Achtkantprofils 2 umgreifen. Der zweite Verbinder 6 verbindet dabei jeweils zwei Achtkantprofile 2 derart, dass die Anordnungsabschnitte 61 jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen 21 eines jeweiligen Achtkantprofils 2 beabstandet sind, insbesondere wie in 7b gezeigt. Zudem ist der zweite Verbinder 6 mittels der Anordnungsabschnitte 61 über die Anordnungslöcher 22 der äußeren der benachbarten drei Seitenflächen 21 formschlüssig an den äußeren der drei benachbarten Seitenflächen 21 eines jeweiligen Achtkantprofils 2 angeordnet. Die Anordnungsabschnitte 61 des zweiten Verbinders 6 sind über eine Verbindungsstruktur 67 voneinander beabstandet und bezüglich einer gemeinsamen Mittensenkrechten 8 orthogonal zueinander angeordnet. Zudem weisen die Anordnungsabschnitte 61 des zweiten Verbinders 6 durchgängige, formschlüssig an den äußeren der drei benachbarten Seitenflächen 21 anliegende zweite Außenabschnitte 62 mit korrespondierend zu den Anordnungslöchern 22 der Achtkantprofile 2 ausgebildeten zweiten Befestigungslöchern 64 auf. Diese zweiten Außenabschnitte 62 sind dabei über die Verbindungsstruktur 67 miteinander verbunden, wobei zwischen den zweiten Außenabschnitten 62 eines jeweiligen Anordnungsabschnittes 61 des zweiten Verbinders 6 eine Aussparung 65 ist, insbesondere wie in 9 gezeigt.
Die Verbindungsstruktur 67 des zweiten Verbinders 6 weist, weist mehrere Rippen 671 auf, die die zweiten Außenabschnitte 62 eines jeweiligen Anordnungsabschnittes 61 verbinden. Die Rippen 671 erstrecken sich jeweils zwischen einer Längsseite 621 und einer Stirnseite 622 der beabstandeten zweiten Außenabschnitte 62. Eine erste Anzahl von Rippen 671, in den gezeigten Ausführungsbeispielen vier Rippen 671, verläuft dabei von einem ersten Außenabschnitt 62 eines ersten Anordnungsabschnittes 61 zu einem ersten Außenabschnitt 62 eines zweiten Anordnungsabschnittes 61 des zweiten Verbinders 6. Die gleiche Anzahl von Rippen 671, in den gezeigten Ausführungsbeispielen vier Rippen 671, verläuft dabei von einem zweiten Außenabschnitt 62 des ersten Anordnungsabschnittes 61 zu einem zweiten Außenabschnitt 62 des zweiten Anordnungsabschnittes 61 des zweiten Verbinders 6.
In den in 7a bis 9 gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die zweiten Verbinder 6 zwischen den inneren beiden Rippen 671 eine Aussparung 672 auf. Das heißt, dass zwischen den inneren Rippen 672 kein Material vorhanden ist. Zwischen einer jeweiligen äußeren Rippe 671 und der dazu benachbarten inneren Rippe 671 weisen die zweiten Verbinder 6 jeweils eine Ausnehmung 673 mit einer die äußeren Rippen 671 verbindenden Verbindungsfläche 674 ist. Im Unterschied zu der Aussparung ist durch die Verbindungsfläche 674 in diesen Ausführungsbeispielen noch zwischen der äußeren und der inneren Rippe 671 Material vorhanden. Des Weiteren sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen die äußeren Rippen 671 gebogen verlaufend ausgebildet sind und die inneren Rippen 671 sind gerade verlaufend ausgebildet. Die Gestaltung der zweiten Verbinder 6 folgt dabei, wie die Gestaltung der ersten Verbinder 5, der Bionik, wobei auch die zweiten Verbinder 6 durch deren konkrete Ausgestaltung eine sehr hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht aufweisen und auftretende Spannungen selbst bei hohen Belastungen im Vergleich zu Verbindungselementen, die rein aus Regelgeometrien bestehen, erheblich geringer ausfallen. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere durch eine Fertigung der zweiten Verbinder 6 als Druckgussbauteil ermöglicht.
Wie auch bei den in 3b bis 3d gezeigten Ausgestaltungsvarianten für einen ersten Verbinder 5 kann auch ein zweiter Verbinder ein Zentrierloch 71 umfassen, durch das ein Zentrierstift 7 für eine vereinfachte Montage beziehungsweise Demontage eines Tragsystems 1 geführt werden kann, was für den zweiten Verbinder 6 nicht explizit in den Figuren gezeigt ist. Wie beispielhaft in 8b gezeigt, kann der zweite Verbinder 6 ebenfalls, wie die in 3b bis 3d gezeigten ersten Verbinder 5, in dem mittleren Bereich eines Anordnungsabschnitts 61, der zu der mittleren der drei von dem Anordnungsabschnitt 61 umfassten Seitenflächen 21 eines Achtkantprofils beabstandet ist, im Übergang zu den Außenabschnitten 62 jeweils eine nutenförmige Materialaussparung 73 aufweisen. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine Kabel- und/oder Leitungsführung im Bereich zwischen mittlerer Seitenfläche 21 und mittlerem Bereich eines Anordnungsabschnitts 61 weiter verbessert. Zudem kann hierdurch zusätzlich Gewicht des zweiten Verbinders 6 reduziert werden.
10a zeigt ein Achtkantprofil 2 mit jeweils acht Seitenflächen 21, die jeweils eine Vielzahl von Anordnungslöchern 22 aufweisen, wobei an dem Achtkantprofil 2 eine Vielzahl von möglichen Ausgestaltungen von Verbindungselementen 9 mit erweiterter Funktion zeigt. Auch diese Verbindungselemente 9 weisen jeweils einen Anordnungsabschnitt 91 auf, der jeweils drei benachbarte Seitenflächen 21 des Achtkantprofils 2 umgreift, wobei die Anordnungsabschnitte 91 jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen 21 eines jeweiligen Achtkantprofils 2 mit einem Innenabschnitt 93 beabstandet sind, wie in 10b beispielhaft dargestellt, und über die Anordnungslöcher 22 der äußeren der drei benachbarten Seitenflächen 21 formschlüssig mit den Außenabschnitten 92 an den äußeren der drei benachbarten Seitenflächen 21 eines jeweiligen Achtkantprofils 2 angeordnet sind. Diese weiteren Verbindungselemente 9 weisen jeweils einen Funktionsabschnitt 98 auf, der die weitere Funktion bereitstellt oder über den die weitere Funktion bereitgestellt werden kann, insbesondere durch eine Anordnung eines Werkzeugs an dem Funktionsabschnitt 98.
In 11a und 11b sind zwei Ausgestaltungen von Achtkantprofilen 2 aus Aluminium mit unterschiedlichen Schlüsselweiten zur Verwendung in einem Tragsystem 1, wie in 1 und 2 gezeigt, dargestellt. Das Achtkantprofil 2, das in 11a gezeigt ist, weist dabei eine größere Schlüsselweite auf, als das in 11b gezeigte Achtkantprofil 2. Unterhalb der Seitenflächen 21 weisen die Achtkantprofile 2 jeweils eine Materialanhäufung 25 auf, durch die die Anordnungslöcher 22 hindurchgehen. Die Materialanhäufungen 25 ermöglichen dabei das Einbringen von Gewinden in die Anordnungslöcher 22. Entsprechend weisen die Anordnungslöcher 22 ein Innengewinde auf, wodurch keine Blindnietmuttern benötigt werden, was die Montage des Tragsystems 1 vereinfacht.
11c zeigt eine Ausgestaltungsvariante eines Achtkantprofils 2 aus Stahl, dass die gleiche Schlüsselweite aufweist, wie das in 11a gezeigte Ausführungsbeispiel. Aus dem Vergleich von 11a und 11c geht dabei deutlich ersichtlich hervor, dass das Achtkantprofil 2 aus Stahl eine wesentlich geringere Wandstärke aufweist, als das Achtkantprofil 2 aus Aluminium. Dennoch ist das in 11c gezeigte Achtkantprofil 2 vorteilhafter im Hinblick auf die Festigkeit und Steifigkeit im Vergleich zu der Ausgestaltung aus Aluminium. Auch das in 11c gezeigte Stahl-Achtkantprofil 2 weist unterhalb der Seitenflächen 21 jeweils eine Materialanhäufung 25 auf, durch die die Anordnungslöcher 22 hindurchgehen. Die Materialanhäufungen 25 ermöglichen auch hier das Einbringen von Gewinden in die Anordnungslöcher 22. Entsprechend weisen die Anordnungslöcher 22 ein Innengewinde auf, wodurch keine Blindnietmuttern benötigt werden, was die Montage des Tragsystems 1 vereinfacht.
11d zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante für ein Achtkantprofil 2 aus Stahl. Das Achtkantprofil 2 ist dabei aus einem Stahlblech, insbesondere einem gerollten Stahlblech gebildet, das entsprechend gekantet wurde. Die Enden des Stahlblechs sind dabei miteinander verschweißt, wobei in 11d beispielhaft eine Schweißnaht 26 gezeigt ist.
12a zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Doppelachtkantprofil 2 als Achtkantprofil eines Tragsystems 1, insbesondere wie in 2 dargestellt. In 12b ist zudem eine Schnittdarstellung dieses Doppelachtkantprofils 2 gezeigt. Vorteilhafterweise ist durch die Ausgestaltung des Doppelachtkantprofils 2 bei gleicher Anbindbarkeit von Verbindungselementen 4, 6, 9 eine Verstärkung insbesondere bei großen Längen realisiert. Das Doppelachtkantprofil 2 ist im Prinzip wie zwei zuvor bereits beschriebene Achtkantprofile 2 mit einer gemeinsamen Verbindungsseite 27 anstelle einer Seitenfläche 21 ausgestaltet.
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
Bezugszeichenliste

1: Tragsystem
2: Achtkantprofil
21: Seitenfläche
22: Anordnungsloch
25: Materialanhäufung
26: Schweißnaht
27: Verbindungsseite
3: Traggrundstruktur
4: Grundkörper
5: erster Verbinder
51: Anordnungsabschnitt
52: Außenabschnitt
53: Innenabschnitt
54: Befestigungsloch
55: Aussparung
56: äußeres Ende eines Innenabschnitts (53)
57: Verbindungssteg
58: fließende Anformung
6: zweiter Verbinder
61: Anordnungsabschnitt
62: Außenabschnitt
621: Längsseite
622: Stirnseite
64: Befestigungsloch
65: Aussparung
67: Verbindungsstruktur
671: Rippe
672: Aussparung
673: Ausnehmung
674: Verbindungsfläche
7: Zentrierstift
71: Zentrierloch
72: Materialanhäufung
73: Materialaussparung
8: Mittensenkrechte
9: Verbindungselement mit erweiterter Funktion
91: Anordnungsabschnitt
92: Außenabschnitt
93: Innenabschnitt
98: Funktionsabschnitt
10: Schraube

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 29905687 U1 [0002]
DE 102013006723 A1 [0002]
EP 2604381 B1 [0002]
EP 1533072 B1 [0002]

Claims

Modular aufgebautes Tragsystem (1) zum Tragen von Werkzeugen und/oder Werkstücken zu deren Bearbeitung umfassend eine Mehrzahl von Achtkantprofilen (2) mit jeweils acht Seitenflächen (21), die jeweils eine Vielzahl von Anordnungslöchern (22) aufweisen, wobei mehrere der Achtkantprofile (2) über Verbindungselemente (5, 6) miteinander zu einer Traggrundstruktur (5) verbunden sind, wobei die Verbindungselemente (5, 6) jeweils zwei Anordnungsabschnitte (51, 61) aufweisen, die jeweils drei benachbarte Seitenflächen (21) eines Achtkantprofils (2) umgreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (5, 6) jeweils zwei Achtkantprofile (2) derart verbinden, dass die Anordnungsabschnitte (51, 61) jeweils zu der mittleren der drei benachbarten Seitenflächen (21) eines jeweiligen Achtkantprofils (2) beabstandet sind und über die Anordnungslöcher (22) der äußeren der benachbarten Seitenflächen (21) formschlüssig an den äußeren der benachbarten Seitenflächen (21) eines jeweiligen Achtkantprofils (2) angeordnet sind.
Tragsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Verbindungselemente (5, 6) als erste Verbinder (5) zum rechtwinkligen Verbinden zweier Achtkantprofile (2) in einer gleichen Anordnungsebene ausgebildet ist; und/oder dass zumindest ein Teil der Verbindungselemente (5, 6) als zweite Verbinder (6) zum rechtwinkligen Verbinden zweier Achtkantprofile (2) in parallel zueinander versetzt angeordneten Anordnungsebenen ausgebildet ist.
Tragsystem (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der ersten Verbinder (5) und/oder zumindest ein Teil der zweiten Verbinder (6) zwei Achtkantprofile (2) mit unterschiedlichen Schlüsselweiten verbindet; und/oder dass zumindest ein Teil der ersten Verbinder (5) und/oder zumindest ein Teil der zweiten Verbinder (6) zwei Achtkantprofile (2) mit gleichen Schlüsselweiten verbindet.
Tragsystem (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungsabschnitte (51) der ersten Verbinder (5) rechtwinklig zueinander angeordnet sind und durchgängige, formschlüssig an den äußeren der benachbarten Seitenflächen (21) anliegende Außenabschnitte (52) und die Außenabschnitte (52) verbindende Innenabschnitte (53) umfassen, wobei die Außenabschnitte (52) zu den Anordnungslöchern (22) korrespondierend ausgebildete Befestigungslöcher (54) aufweisen.
Tragsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenabschnitte (53) der ersten Verbinder (5) jeweils eine Aussparung (55) aufweisen.
Tragsystem (1) nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Verbinder (5) einen die äußeren Enden (56) der Innenabschnitte (53) verbindenden Verbindungssteg (57) aufweisen.
Tragsystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verbindungssteg (57) eines jeweiligen ersten Verbinders (5), der zwei Achtkantprofile (2) gleicher Schlüsselweite miteinander verbindet, zu dessen Mitte hin verjüngt.
Tragsystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verbindungssteg (57) eines jeweiligen ersten Verbinders (5), der zwei Achtkantprofile (2) unterschiedlicher Schlüsselweiten miteinander verbindet, zu dem Achtkantprofil (2) mit der geringeren Schlüsselweite hin verjüngt.
Tragsystem (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungssteg (57) eines jeweiligen ersten Verbinders (5) über eine fließende Anformung (58) mit den Innenabschnitten (55) verbunden ist.
Tragsystem (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (55) der Innenabschnitte (53) derart bemessen sind, dass für eine Montage der ersten Verbinder (5) an den Achtkantprofilen (2) eine Zentrierung der ersten Verbinder (5) über in die Aussparungen (55) eingebrachte Zentrierstifte (7) ermöglicht ist und/oder für eine Demontage der ersten Verbinder (5) von den Achtkantprofilen (2) ein Einbringen von Zentrierstiften (7) in die Aussparungen ermöglicht ist.
Tragsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungsabschnitte (61) der zweiten Verbinder (6) über eine Verbindungsstruktur (67) voneinander beabstandet und bezüglich einer gemeinsamen Mittensenkrechten (8) orthogonal zueinander angeordnet sind, wobei die Anordnungsabschnitte (61) der zweiten Verbinder (6) durchgängige, formschlüssig an den äußeren der benachbarten Seitenflächen (21) anliegende zweite Außenabschnitte (62) mit korrespondierend zu den Anordnungslöchern (22) ausgebildeten zweiten Befestigungslöchern (64) aufweisen, wobei die zweiten Außenabschnitte (62) über die Verbindungsstruktur (67) miteinander verbunden sind.
Tragsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zweiten Außenabschnitten (62) eines jeweiligen Anordnungsabschnittes (61) eine Aussparung (65) ist.
Tragsystem (1) nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungstruktur (67) die zweiten Außenabschnitte (62) eines jeweiligen Anordnungsabschnittes (61) verbindende Rippen (671) aufweist.
Tragsystem (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen (671) jeweils zwischen einer Längsseite (621) und einer Stirnseite (622) der beabstandeten zweiten Außenabschnitte (62) erstrecken.
Tragsystem (1) nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den inneren Rippen (671) eine Aussparung (672) ist.
Tragsystem (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den äußeren Rippen (672) eine Ausnehmung (673) mit einer die äußeren Rippen (671) verbindenden Verbindungsfläche (674) ist.
Tragsystem (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Rippen (671) gebogen verlaufend ausgebildet sind und/oder die inneren Rippen (671) gerade verlaufend ausgebildet sind.
Tragsystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungselemente (5, 6) Druckgussbauteile sind.
Tragsystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungselemente (5, 6) durch additive Fertigung hergestellt sind.
Tragsystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungselemente (5, 6) jeweils wenigstens einen Zentrierstift (7) aufweisen, wobei der wenigstens eine Zentrierstift (7) in ein Anordnungsloch (22) des jeweiligen Achtkantprofils (2) eingreift.
Tragsystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Achtkantprofile (2) jeweils im Inneren unterhalb der Seitenflächen (21) eine Materialanhäufung (25) aufweisen, wobei die Anordnungslöcher (22) durch die Materialanhäufung (25) hindurchgehen und die Anordnungslöcher (22) ein Innengewinde aufweisen.
Tragsystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Achtkantprofile (2) aus einem Stahlblech gebildet ist, dessen Enden miteinander verschweißt sind.
Tragsystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungselemente (5, 6, 9) an den Achtkantprofilen (2) mit gleitbeschichteten Schrauben (10) angeordnet sind.