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Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren eines Handlaufs an einer Strebe für einen Schweißvorgang, auf eine Montageanordnung sowie auf ein Anschweißverfahren für Handläufe.
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Anschweißverfahren und Anschweißvorrichtungen sind generell aus dem Stand der Technik bekannt. So nennt die
DE 20 2006 004 246 U1 eine automatische Geländerschweißlehre zum Aufteilen und Festhalten stabähnlicher Gegenstände beim Anschweißen. Auch die
DE 32 07 231 A1 offenbart eine Hilfsvorrichtung, die beim Schweißen eingesetzt wird.
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Handläufe und Obergurte von ebenen und geneigten Geländern, Brüstungen an Balkonen und dergleichen werden häufig auf Maß angefertigt und vor Ort endmontiert. Obwohl die Fertigung in zahlreiche Einzelschritte gegliedert werden kann, muss/müssen zumindest der Handlauf und/oder die Quergurte des Geländers vor Ort montiert werden. Bei geschraubten oder genieteten Geländern ist dies problemlos möglich, jedoch sind damit häufig Beeinträchtigungen der Korrosionsbeständigkeit und der Optik verbunden. Die Quergurte und Handläufe werden daher oft verschweißt, wobei die exakt zentrische Positionierung des Handlaufs auf den senkrechten Pfosten und/oder Streben sehr aufwändig ist.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Positionierungsvorrichtung zu schaffen, die die Schweißmontage von Handläufen vereinfacht und sehr präzises Anschweißen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Positionierungsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Darüber hinaus ergibt sich die Aufgabe, eine Montageanordnung für einen Handlauf zu schaffen, mit der ein exaktes und zügiges Verschweißen eines Handlaufs mit einer Strebe ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Montageanordnung für einen Handlauf mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Schließlich ergibt sich noch die Aufgabe, ein Anschweißverfahren für einen Handlauf zu schaffen, mit dem Geländer, Brüstungen und ähnliche Konstruktionen mit einem Handlauf einfacher, schneller, genauer und mit weniger Personaleinsatz als bisher hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Anschweißverfahren für einen Handlauf mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Bevorzugte Weiterbildungen werden jeweils durch die Unteransprüche beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Positionieren eines Handlaufs an einer Strebe für einen Schweißvorgang hat einen einstückigen Grundkörper, der eine erste Seite mit einem Aufnahmeabschnitt aufweist. Der Aufnahmeabschnitt hat eine Aufnahmerinne mit einem Querschnitt, der so geformt ist, dass er gut einen Umfangsabschnitt eines vorgegebenen Handlaufs aufnimmt. Der Grundkörper hat ferner eine zweite Seite, die eine Nut aufweist, die sich entlang der Länge der Seite erstreckt. Die Nut hat eine Weite, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Teil des Umfangs der vorgegebenen Strebe aufzunehmen, an der der Handlauf angebracht werden soll. In der Nut liegen zwei abstandsverstellbare gegenüberliegende Klemmflächen vor, die in einen Klemmzustand überführbar sind. Mit anderen Worten: Der Abstand der Klemmflächen zueinander kann so eingestellt werden, dass die Strebe dazwischen verklemmt wird.
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Von der entsprechenden „Seite” erstrecken sich entsprechend die Aufnahmerinne bzw. die Nut in das Volumen des Grundkörpers hinein. Die Länge der Aufnahmerinne kann von sehr kurz, beispielsweise einige Millimeter, bis zu einigen Zentimetern betragen. Geeigneter Weise entspricht der Rinnenquerschnitt dem Handlaufquerschnitt. Dennoch kann auch in einer eckigen Rinne ein runder oder elliptischer Handlauf aufgenommen werden, was technisch nicht ideal ist. Die Nut soll auf eine Strebe oder Pfosten, an der/dem der Handlauf angeschweißt werden soll, aufgesteckt und mit Hilfe der abstandsverstellbaren Klemmflächen kraftschlüssig gehalten werden. So werden Handlauf und Strebe über die Vorrichtung miteinander verbunden, indem sie entsprechend in die Nut bzw. die Aufnahmerinne eingelegt werden, bzw. die Strebe mit der Nut auch verklemmt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu vorgesehen, vor dem Anschweißen des Handlaufs mit der Strebe oder dem Pfosten und dem Handlauf verbunden zu werden, um diese während des Schweißvorgangs sicher zueinander positioniert zu halten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann schnell und durch einen Monteur alleine angebracht werden.
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Sie ist kein dauerhaftes Verbindungsmittel für Handläufe, sondern lediglich ein Positionierungshilfsmittel zur erleichterten Schweißmontage. Geeigneter Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur bei der Montage von Handläufen, die quasi den obersten „Quergurt” eines Geländers bildet, sondern auch beim Anschweißen anderer Geländerbestandteile eingesetzt werden.
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In einer Ausführungsform kann/können eine erste und/oder eine zweite Klemmfläche durch eine erste und/oder zweite Seitenwand der Nut, die der ersten Seitenwand gegenüber liegt, oder durch das freie Ende einer Schraube gebildet werden. Bei der Schraube kann es sich um eine Madenschraube handeln, die in ein Durchgangsgewinde des Grundkörpers eingedreht ist, das sich von einer Außenfläche des Grundkörpers bis in die Nut erstreckt.
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Erfindungsgemäß sind drei Varianten bei den Klemmflächen möglich: Beide Klemmflächen können statt durch Schrauben oder zusätzlich dazu durch die Seitenwände der Nut gebildet werden, wobei diese zum Klemmen durch eine geeignete Vorrichtung in Richtung der darin aufgenommenen Strebe bewegt werden müssen. Es kann auch eine Schraube und eine gegenüberliegende Seitenwand handeln, auch zwei gegenüberliegende Schrauben können die Klemmflächen bilden. Es können auch mehr als zwei Schrauben zum Einsatz kommen, beispielsweise, wenn ein Handlauf mit einer komplexen Querschnittsform zu klemmen ist. Der Einsatz einer Madenschraube erlaubt es, ohne Austausch der Schraube Handläufe in einem Vergleichsweise großen Durchmesserbereich einzuklemmen, da die Schraube keinen Kopf hat und daher bis in die Gewindebohrung eingedreht werden kann.
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In einer noch weiteren Ausführungsform kann die Schraube an ihrem freien Ende eine Klemmspitze tragen, die beispielsweise vorteilhaft aus einem weicheren Material als die Schraube bestehen kann, wodurch eine schonende Klemmung hochwertiger, etwa polierter, gebürsteter oder galvanisch beschichteter Streben ermöglicht wird. Zum zusätzlichen Schutz vor Kratzern ist es natürlich auch möglich, weiche Pufferelemente in die Nut oder an das Klemmende der Schraube einzukleben.
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Ferner kann normal zu den Seitenwänden der Nut eine längenverstellbare Spannvorrichtung, beispielsweise ein Schnellspanner mit einem Spannhebel, angeordnet sein. Die Spannvorrichtung kann sich an voneinander abgewandten Außenflächen des Grundkörpers abstützen. Sie spannt dann, wenn ihre Länge in der Nut verkürzt ist. Die Spannkraft kann dann von der Spannvorrichtung auf die Außenflächen des Grundkörpers ausgeübt werden.
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Die Spannkraft dient der Verformung der an die Nut angrenzenden Bereiche des Grundkörpers und soll bewirken, dass die Seitenwände der Nut in Kontakt mit einer darin aufgenommenen Strebe kommen, um diese kraftschlüssig zu halten. Die Spannvorrichtung kann ähnlich wie ein Schnellspanner bei einer Fahrradachse auf der einen Seite der Nut in einer Durchgangsbohrung des Grundkörpers aufgenommen sein und auf der anderen Seite in eine zweite Nut, die sich etwa normal zur ersten Nut erstreckt, eingehängt werden, so dass der Positionierungsadapter nach dem Anschweißen auch problemlos wieder von der Strebe genommen werden kann. Zum Spannen wird einfach der Spannhebel angezogen, woraufhin sich unter Ausnutzung des Keileffekts eine Spannkraft ausbildet.
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Es ist günstig, wenn der Nutgrund eine Querschnittsform hat, die der der Strebe entspricht. Die Strebe kann hierdurch besonders sicher in der Nut gehalten werden und ist gegen unbeabsichtigtes Verkippen besser gesichert.
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Die Nut und eine Längsachse der Aufnahmerinne können in einer gemeinsamen Ebene, aber auch im rechten oder einem spitzen Winkel zueinander verlaufen.
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Bei einer rechtwinkligen Anordnung der Aufnahmerinne und der Längsachse der Nut bzw. des Nutgrundes ist es vorteilhaft möglich, Handläufe an „ebenen” Geländern anzubringen, da dabei der Handlauf bzw. ein anderer Quergurt rechtwinklig zu der/den Streben bzw. Posten ausgerichtet ist. Eine Anordnung im spitzen Winkel dagegen ist geeignet, um Treppengeländer oder sonstige geneigte Geländer, Brüstungen o. ä., bei denen der Handlauf und die Streben nicht unter einem rechten Winkel vorliegen, zu montieren. Wenn die Nut und eine Längsachse der Rinne in einer Ebene liegen, kann vorteilhaft eine zentrische Montage des Handlaufs an der Strebe erfolgen, da die Strebe dadurch genau radial zum Handlauf positioniert werden kann.
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Der Grundkörper der Positionierungsvorrichtung kann beispielsweise einen L-förmigen Querschnitt haben, wobei die erste Seite an einem Schenkel und die zweite Seite an einem anderen Schenkel vorliegt.
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„Quer” meint hier eine Ebene rechtwinklig zur Längsachse der Aufnahmerinne und parallel zu den Seitenwänden der Nut. Der L-förmige Querschnitt bietet besondere Vorteile, da in den Zwischenraum, der sich zwischen der Unterseite der Rinne und dem anderen Schenkel, an dem die Nut vorliegt, ergibt, bequem ein Schweißbrenner. eingebracht werden kann. Neben einem reinen provisorischen Punktschweißen der Strebe und des Handlaufs kann dadurch beispielsweise gleich ein Viertel des Umfangs der Strebe verschweißt werden. Die hier nur exemplarisch genannte L-Form schränkt die Erfindung jedoch nicht ein; vielmehr kann der Grundkörper auch andere Formen haben, etwa zylindrisch mit runder oder polygonaler Grundfläche.
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Weiter ist es möglich, dass in dem Aufnahmeabschnitt eine offenbare Schelle mit dem Grundkörper verbunden ist. Die Schelle ist dazu vorgesehen, den in der Montageanordnung in der Aufnahmerinne aufgenommenen vorgegebenen Handlauf zu umgreifen.
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Ähnlich einer Rohrschelle ermöglicht es die Schelle in dem Aufnahmeabschnitt den Handlauf auch gegen die Schwererichtung zu halten, etwa bei einer hängenden Montage oder bei sehr steilen Geländern, bei denen die Reibung zwischen Handlauf und Rinne nicht mehr ausreicht, um diesen sicher zu halten. Die Schelle kann mit einem Elastomer oder einem anderen Material, das in Reibpaarung mit dem Handlauf eine hohe Reibungszahl hat, ausgekleidet sein. Die Schelle führt quasi die Kontur der Aufnahmerinne in einem sanften Übergang fort und soll den Handlauf umgreifen. Anstelle einer Schelle, die den Handlauf komplett umgreift, kann auch lediglich ein elastischer Bügel vorgesehen sein.
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Schließlich kann der Grundkörper aus Metall bestehen, beispielsweise aus einem Leichtmetall wie etwa aus Aluminium oder einer Alumiumlegierung, was aufgrund seiner guten Bearbeitbarkeit eine kostengünstige Herstellung erlaubt und aufgrund seiner vergleichsweise geringen Härte eine nur geringe Kratzerneigung für Handlauf und Strebe bedeutet. Aluminium ist per se aus Korrosionsschutzgründen besonders geeignet; Stahl hingegen, der auch verwendet werden kann, müsste korrosionsgeschützt werden. Auch Messing kommt in Frage, ist aber schwer und teuer.
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Die erfindungsgemäße Montageanordnung für einen Handlauf an zumindest einer Strebe weist eine oder mehrere erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung(en) auf. In der Nut des Grundkörpers der Positionierungsvorrichtung ist ein freier Endabschnitt der Strebe aufgenommen. Die Aufnahmerinne des Grundkörpers der Positionierungsvorrichtung überragt den freien Endabschnitt der Strebe. Die Klemmflächen des Grundkörpers liegen in ihrem Klemmzustand vor, berühren die Strebe und üben eine Klemmkraft auf die Strebe aus. Der Handlauf ist in der Aufnahmerinne des Grundkörpers der Positionierungsvorrichtung aufgenommen und berührt ein freies Ende der Strebe.
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„Überragen” ist hierin nicht in Bezug auf einen tiefsten Punkt der Aufnahmerinne zu verstehen, sondern für jene Teile der Rinne, die sich von dem tiefsten Punkt entlang des Umfangs des Handlaufs erstrecken; der tiefste Punkt der Rinne soll vorteilhaft so ausgerichtet sein, dass er auf einer Höhe mit dem freien Ende der Strebe vorliegt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Montageanordnung kann die Strebe am Nutgrund des Grundkörpers der Positionierungsvorrichtung anliegen. Alternativ oder zusätzlich kann der Handlauf von der Schelle, die in dem Aufnahmeabschnitt der Positionierungsvorrichtung vorliegt, vollständig oder nur entlang eines Umfangsabschnitts umgriffen werden.
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Dadurch, dass die Strebe am Nutgrund anliegt, wird eine verbesserte Führung der Strebe in der Nut erreicht, sodass die Positionierungsvorrichtung sicher vor unbeabsichtigtem Verkippen ist. Die Ausführungsform mit der den Handlauf umgreifenden Schelle ist hingegen vorteilhaft, wenn ein Handlauf an ein geneigtes Geländer oder gar hängend montiert werden soll.
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Das erfindungsgemäße Anschweißverfahren eines Handlaufs an zumindest einer Strebe wird unter Verwendung der erfindungsgemäßen Montageanordnung ausgeführt. Es umfasst die folgenden Schritte:
- a) Aufstecken der Positionierungsvorrichtung mit der Nut auf den freien Endabschnitt der Strebe, sodass die Aufnahmerinne von der Strebe weg weist,
- b) Auflegen des Handlaufs auf das freie Ende der Strebe,
- c) Verschieben des Positionierungsvorrichtung entlang der Längsachse der Strebe bis die Aufnahmerinne den Handlauf berührt,
- d) in den Klemmzustand überführen der Klemmflächen, dadurch Verkleinern des Abstands der Klemmflächen, zur Anlage bringen der Klemmflächen an der Strebe und Ausüben einer Klemmkraft auf die Strebe,
- e) Verschweißen des Handlaufs mit dem freien Ende der Strebe und Entfernen der Positionierungsvorrichtung durch Ausführen der Schritte a) bis d) in umgekehrter Reihenfolge.
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Die Schritte b) und c) können auch vertauscht werden; es ist auch möglich, die Positionierungsvorrichtung zuerst so weit entlang der Längsachse der Strebe zu verschieben, bis der tiefste Punkt der Aufnahmerinne auf einer Höhe mit dem freien Ende der Strebe liegt. Das Verfahren kann vorteilhaft schnell und durch eine Person alleine durchgeführt werden. Zur Montage von langen Handläufen an einer Vielzahl von Streben werden die Schritte a) und c) für jede der Streben einmal ausgeführt.
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Das Überführen der Klemmflächen in den Klemmzustand im Schritt d) kann etwa durch anziehen der (Klemm-)Schraube oder durch anziehen der Spannvorrichtung geschehen. Mit einer Spannvorrichtung wie dem beschriebene Schnellspanner mit Spannhebel können die Klemmflächen vorteilhaft schneller in den Klemmzustand gebracht werden als durch Einschrauben der (Klemm-)Schraube.
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Schließlich kann nach dem Schritt a) der Schritt
- a') Öffnen der Schelle und nach dem Schritt d) der Schritt
- d') Schließen der Schelle, dadurch Umgreifen des Handlaufs (3) durch die Schelle, ausgeführt werden. Diese Ausführungsform des Verfahrens ermöglicht es, einen Handlauf auch entgegen der Schwererichtung schnell und sicher zum Anschweißen zu positionieren, da er nicht nur in der Aufnahmerinne liegt, sondern auch gegen Abheben gesichert ist.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht der Positionierungsvorrichtung,
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2 eine Draufsicht der Positionierungsvorrichtung,
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3 eine Vorderansicht der Positionierungsvorrichtung,
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4 eine Seitenansicht der Positionierungsvorrichtung,
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5 eine perspektivische Ansicht der Montageanordnung.
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Eine erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung 1 zur Positionierung eines Handlaufs an einer Strebe für einen Schweißvorgang ist in 1 perspektivisch dargestellt. Sie weist eine erste Seite 12, die an einem in der Abbildung oben gelegenen Ende des Grundkörpers 10 vorliegt, und eine zweite Seite 11 auf, die in der Abbildung unten, d. h., der ersten Seite 12 abgewandt, vorliegt. Der Grundkörper 10 ist L-förmig, wobei die erste Seite 12 an einem Schenkel und die zweite Seite an einem anderen Schenkel des L vorliegt. An der ersten Seite 12 Liegt eine Aufnahmerinne 14 vor, die einen Kreisbogenquerschnitt hat, der sich entlang der Längsachse A erstreckt und dessen Form und Abmessungen so gewählt sind, dass ein Umfangsabschnitt eines vorgegebenen Handlaufs darin aufgenommen werden kann. Die zweite Seite 11 weist eine Nut 13 auf, die sich von der Außenfläche des Grundkörpers 10 in das Grundkörperinnere erstreckt. In der Nut 13 kann erfindungsgemäß eine vorgegebene Strebe eines Geländers aufgenommen werden; die Weite der Nut 13 korrespondiert daher mit einem Querschnitt der Strebe bzw. die Strebe hat ein vorbestimmtes Spiel in der Nut 13. Die Längsachse S der Nut 13 und die Längsachse A der Aufnahmerinne 14 sind hier rechtwinklig zueinander ausgerichtet, sodass der Handlauf exakt rechtwinklig zur Strebe fixiert werden kann. Der Grundkörper 10 wird mittels der Madenschraube 15 kraftschlüssig mit der Strebe verbunden. Damit das freie Ende der Madenschraube 15 keine Kratzer auf der Strebe hinterlässt, ist an diesem eine Klemmspitze 151 angebracht, die hier aus einem Kunststoff besteht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist nur zum temporären Verbinden des Handlaufs mit der Strebe vorgesehen, sozusagen als Montagehilfsmittel, wobei der Handlauf zur „endgültigen” Befestigung mit der Strebe verschweißt wird.
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In den 2 bis 4 ist die Vorrichtung 1 in Projektionsansichten gezeigt. Es ist insbesondere zu erkennen, dass der Nutgrund 131 eine verrundete Form hat, die vorteilhaft mit der Querschnittsform einer darin aufzunehmenden Strebe übereinstimmt. Es können mit der Vorrichtung 1 jedoch nicht nur runde Streben geklemmt werden, sondern auch Streben mit polygonalem, elliptischen oder länglichen Querschnitten. Die Madenschraube 15 ist bis etwa zur Hälfte der Nutweite in die Nut 13 eingedreht, wobei der Sechskantkopf der Madenschraube 15 bündig in den Grundkörper 10 eingeschraubt ist.
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Die Vorrichtung 1 im „Montageeinsatz” ist in 5 dargestellt; in der Aufnahmerinne 14 ist ein Handlauf 3 eingelegt und eine Strebe 2 ist in der Nut 13 aufgenommen und mit der Madenschraube 15 darin kraftschlüssig gehalten. Bei der dargestellten Anordnung handelt es sich um die erfindungsgemäße Montageanordnung. Durch die L-förmige Gestalt des Grundkörpers 10 verbleibt zwischen der zweiten Seite 11 des Grundkörpers 10, an der die Nut 13 vorliegt, und der ersten Seite 12, an der die Aufnahmerinne 14 vorliegt, ein vergleichsweise weiter Zwischenraum, in den in einer mit dem schwarzen Pfeil dargestellten Richtung ergonomisch ein Schweißbrenner geführt werden kann. Mit montierter Vorrichtung 1 wird der Handlauf 3 lediglich provisorisch an die Strebe 2 „angepunktet” und die Vorrichtung 1 danach abgenommen, um den Schweißbrenner zum Setzen einer umlaufenden Schweißnaht um die Strebe 2 führen zu können. Der Handlauf 3 kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 anders als bisher durch einen Monteur alleine angeschweißt werden, wodurch die Montage von Geländern, Brüstungen oder Ähnlichem deutlich kostengünstiger erfolgen kann. Die Montage ist auch schneller, da nicht mehr kompliziert mit Schraubzwingen o. ä. hantiert werden muss. Soll ein Handlauf an ein Geländer, das mehrere Streben bzw. Pfosten hat, angeschweißt werden, ist es vorteilhaft, wenn an jeder Strebe eine erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung eingesetzt wird.
