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Die
Erfindung betrifft ein Zuricht- und Schweißsystem das aus Einzelteilen
besteht, die mittelbar oder unmittelbar auf die im Werkstattboden eingelassenen
Metallschienen aufsetzbar und verbindbar sind, wobei jedes Einzelteil
eine Mehrzahl von durchmessergleichen Durchgangsbohrungen aufweist,
die zur Verbindung und/oder Befestigung der Einzelteile untereinander
sowie zur Befestigung von Werkzeugen, Spanneinrichtungen und sonstigen Bauelementen
dienen.
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Derartige
Zuricht- und Schweißsysteme
sind bekannt. Es ist beispielsweise ein Zuricht- und Schweißtisch bekannt,
wobei die Tischplatte mit über ihre
ganze Oberfläche
gleichmäßig verteilten
zylindrischen Durchgangsbohrungen versehen ist, die in einem gleichmäßigen Rastermuster
von beispielsweise 10 cm angeordnet sind. Die Tischplatte hat seitlich
nach unten stehende Wangen, die ebenfalls zylindrische Durchgangsbohrungen
aufweisen. Mit der Tischplatte können
weitere Teile verbunden sein (
EP 0541 904 A1 ).
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Der
Nachteil der Tischplatte ist, dass die Tischplatte selbst nicht
flexibel veränderbar
ist und der Zugang zu den Befestigungselementen unter der Tischplatte,
gerade wenn es sich um Elemente handelt, die mittels Schrauben und
Muttern befestigt werden, erschwert ist.
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Der
Erfindung liegt, – hiervon
ausgehend – die
Aufgabe zugrunde ein Zuricht- und Schweißsystem so auszugestalten,
dass das System aus Einzelteilen leicht aufbaubar ist sowie die
Einzelteile miteinander kombinierbar sind und Spannelemente und ähnliches
auch mittels einfachen Befestigungselementen wie z. B. Schraubbefestigungen,
einfach und leicht an den Einzelteilen des Systems befestigbar sind.
Weiterhin soll das System von allen Seiten leicht zugänglich sein,
um z. B. Schraubbefestigungen leicht anziehen zu können. Weiterhin
soll sichergestellt sein, dass das Zuricht- und Schweißsystem auch
mit hohen Kräften
belastbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Einzelteile des Systems aus breiten, bearbeiteten Doppel-T-Träger bestehen (Grundelemente),
die sowohl in der Flanschseite oben als auch in der Flanschseite
unten jeweils zwei Reihen von durchmessergleichen Durchgangsbohrungen
aufweisen, wobei sowohl die rechte wie die linke Reihe gleichen
Abstand zur Längsmittelebene des
Doppel-T-Trägers aufweist
und zusätzlich
in der Mitte des Längsmittelsteges
eine weitere Lochreihe mit durchmessergleichen Durchgangsbohrungen
angeordnet ist. Durch die Bearbeitung der Flanschseiten unten und
oben sowie der Seitenkanten der oberen und unteren Seitenkante wird
sichergestellt, dass mit dem Doppel-T-Träger verbundene Elemente plan an
den Flächen
anliegen und damit ein sicherer Halt gewährleistet wird.
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Durch
die Anordnung von Lochreihen auf der oberen und unteren Flanschseite,
die jeweils in Reihe liegen und gleichen Abstand zueinander haben
und durch die weitere Anordnung einer Lochreihe im Steg des Doppel-T-Trägers, der
also um 90° zur
Flanschebene verdreht ist, sind ausreichend Befestigungsbohrungen
in der waagrechten wie senkrechten Ebene zur Verbindung und für die Befestigung
von Spann- und Bauelementen vorhanden.
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Die
Verwendung von Schrauben, Passschrauben und Bolzen für die Befestigung
lässt das Verbinden
der Einzelelemente mit den Distanzböcken, aber auch die Verbindung
untereinander und mit Spannelementen in einfacher Art und Weise
zu.
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Gerade
die Verwendung eines Spannbolzens mit einem unteren konischen Teil,
der an einen zylindrischen Teil zum Kopf anschließt, ist
dann von Vorteil, wenn die Bohrungen der beiden zu verbindenden
Teile nicht exakt zueinander liegen und durch das Einfügen eines
derart gestalteten Bolzens über den
konischen Teil die Zentrierung erfolgt.
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Wird
das Zuricht- und Schweißsystem
aus querschnittgleichen Grundelementen aufgebaut, wobei ein Teil
als Querträger
und ein anderer Teil als Längsträger verwendet
wird, wobei zwischen Längsträger und
im Boden eingelassener Leisten Distanzböcke angeordnet sind, so erhält man ein
Rahmengerüst
mit einem Raster von Durchgangsbohrungen auf der oberen und unteren
Flanschseite für
das Einbringen der Befestigungselemente die frei zugänglich sind.
Aufgrund des Bohrungsrasters auf den Trägern können diese im Rasterabstand
gegeneinander verschoben werden. Die Länge der Träger muss nicht gleich sein,
vielmehr können
je nach Bedarf verschiedene Längen
zum Einsatz kommen.
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In
den Zeichnungen ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
dargestellt.
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Es
zeigt
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1 ein
Grundelement des Zuricht- und Schweißsystems, einen bearbeiteten
Doppel-T-Träger
mit in Reihe angeordneten durchmessergleichen Durchgangsbohrungen
in der Flanschseite oben und unten sowie im Mittelsteg.
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1a einen
Querschnitt durch den Doppel-T-Träger in Höhe einer Durchgangsbohrung (Schnitt
B-B).
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2 die
Anordnung eines Grundelementes auf Distanzböcken und die Verbindung der
Distanzböcke
mit dem Werkstattboden sowie die Verbindung der Grundelemente untereinander
sowie die Befestigung von Spannelementen an dem Grundelement (Seitenansicht).
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3 eine
Draufsicht auf eine Anordnung gemäß 2 mit verschieden
langen Grundelementen, die sowohl quer als auch in der Länge in der
Ebene des Rahmens verschiebbar sind.
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4 eine
Verbindungsschraube
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5 eine
Verbindungspassschraube
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6 einen
Verbindungsbolzen
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Ein
Grundelement 1 zeigt 1. Das Grundelement 1 des
Zuricht- und Schweißsystems
bildet ein Doppel-T-Träger.
Bei dem Doppel-T-Träger
handelt es sich um einen Doppel-T-Träger wie er im Handel unter
der Bezeichnung „Breite-I-Träger der
Reihe HE-M = IPBv, als „verstärkte Ausführung" mit der Kurzbezeichnung
HE-M = IPBv 240; HE-M 250; HE-M
280; HE-M 300 erhältlich
sind (Bezeichnung s. 22. Auflage Stahlbau-Profile, S.10, herausgegeben 1999
vom Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf).
Bei diesen Doppel-T-Trägern
z. B. mit der Bezeichnung HE-M
280, wird die Flanschseite oben 2 und die Flanschseite
unten 3 auf eine Höhe
H von 260 mm abgefräst,
weiterhin wird die Breite B, also die Seitenkanten bzw. Seitenflächen, ebenfalls
durch Fräsen auf
240 mm reduziert. Natürlich
kann zur Reduktion von Höhe
und Breite auch ein anderes gängiges
Bearbeitungsverfahren eingesetzt werden. Der Abfräsvorgang
erfolgt auf allen Seiten, also Breite und Höhe, so dass von der jeweiligen
Längsmittelebene 4 zur
Fläche
der jeweiligen Seitenkante 5 bzw. Seitenfläche der
Abstand gleich groß ist,
d. h., von der Längsmittelebene 4 zur
Seitenkante 5 beträgt
bei 240 mm Gesamtbreite 120 mm; der Abstand in der Höhe H beträgt von der
Stegmitte 7 bis zur Flanschseite oben 2 und zur
Flanschseite unten 3 bei einer Gesamthöhe von 260 mm jeweils 130 mm.
Mit anderen Worten, die Längsmittelachsen
des Trägers
bleiben auch nach der Bearbeitung in ihrer ursprünglichen mittigen Lage. Nimmt
man Doppel-T-Träger
der Reihe HE-M 240, HE-M 250 oder HE-M 300 so ist stets darauf zu
achten, dass bei der Bearbeitung, also bei der Reduktion von Höhe und Breite
auf die gewünschten
Maße die
Reduzierung an allen Seiten gleichmäßig erfolgt. Bei der Bearbeitung
der Flanschflächen
und der Seitenkanten ist darauf zu achten, dass sie plan sind, weil
sie als Spann- und Auflageflächen
dienen.
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Nach
der Bearbeitung der Außenseiten
wird sowohl die obere Flanschseite 2 als auch die untere Flanschseite 3 sowie
der Längsmittelsteg 8 mit durchmessergleichen
Durchgangsbohrungen 9 versehen. Die Durchgangsbohrungen 9 bilden
Lochreihen, sie beginnen und enden mit Abstand zum Trägerende.
Die Lochreihen der oberen und unteren Flanschen weisen zur Längsmittelebene 4 die
Abstände b1
bzw. b2 auf, die gleich sind. Der Lochabstand a der Durchgangsbohrung
in einer Lochreihe ist gleich groß. Am Anfang und Ende des Trägers kann
der Lochabstand der Lochreihen die Hälfte betragen. Üblicherweise
wird ein Lochabstand von 100 mm gewählt, der halbe Abstand wäre in diesem
Fall 50 mm. Eine weitere Lochreihe ist in der Mitte des Längsmittelsteges 8 angeordnet.
Die Ausbildung dieser Lochreihe entspricht der Ausbildung der Lochreihen
in der oberen und unteren Flanschseite 2, 3, die
Achsen dieser Durchgangsbohrungen stehen senkrecht auf den Achsen
der Durchgangsbohrungen der oberen und unteren Flansche.
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Der
Durchmesser D der Durchgangsbohrungen beträgt 28 mm. Die Anordnung der
einzelnen Durchgangsbohrungen in den einzelnen Lochreihen erfolgt
so, dass bei einem Schnitt durch den Doppel-T-Träger in Höhe der Mittelachse einer Durchgangsbohrung
die Mittelachsen der Durchgangsbohrungen in der gleichen Ebene liegen
(siehe insbes. 1a). Die Lochreihen in der oberen
und unteren Flanschseite 2, 3 haben jeweils von
der Längsmittelebene 4 des
Doppel-T-Trägers
den halben Abstand des normalen Lochabstands der Durchgangsbohrungen
in der Reihe, z. B. beträgt
der Lochabstand der Durchgangsbohrungen der Lochreihen zueinander 100
mm so ist der seitliche Abstand der Lochreihenachse zur Längsmittelebene
50 mm. Durch diese Anordnung entsteht sowohl auf der oberen, als
auch auf der unteren Flanschseite ein Raster mit einem Lochabstand
von 100 mm in der Längsachse
und quer hierzu (s. 3).
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Die
Durchgangsbohrungen sind als Passbohrungen ausgebildet, die zur
Aufnahme der Verbindungselemente wie sie z. B. in den 4 bis 6 dargestellt
sind, dienen. Sie dienen weiterhin zur Befestigung variabler Spann-
und anderer Bauelemente, wie sie auf dem Markt angeboten werden.
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Wie
nun insbesondere die 2 und 3 zeigen,
dienen die Grundelemente dem Aufbau eines Zuricht- und Schweißsystems,
dass je nach Bedarf gestaltet wird. Die Doppel-T-Träger können verschiedene
Längen
aufweisen, z. B. Längen
von 2 m bis 7 m. Die Grundelemente sind geeignet unmittelbar mit dem
im Boden eingelassenen Träger
verbunden zu werden. Üblicherweise
werden sie wie in 2 gezeigt, über mit den im Boden eingelassenen
Schienen über
Distanzböcke 6 verbunden.
Die Distanzböcke 6 können im
Bedarfsfall in der Höhe
verstellbar ausgebildet sein, um bei großen Flächen oder bei großen Längen eine
Nivellierung zu ermöglichen.
Die Verbindung des Grundelements mit dem Distanzbock erfolgt üblicherweise über Schrauben
mit Unterlagsscheiben und Mutter, wie sie 4 zeigt.
Hierfür werden
beispielsweise Schrauben mit der Bezeichnung HVM27 × 80 aus
dem Material 10.9 verwendet. Die gleiche Funktion erfüllen Passschrauben
M27 × 80
aus dem Material 8,8. Passschrauben haben den Vorteil, dass sie
das Spiel verringern. Natürlich
wird auch die Passschraube mit Unterlagsscheibe und Mutter wie in 4 gezeigt
verwendet. Die Materialangaben bzw. die Größenangaben bei Schrauben beziehen
sich vor allem auf das Grundelement mit der Stahlhandelsbezeichnung
HE-M 280. Sofern z. B. bei der Montage die Bohrungen nicht mittig übereinander
zum Liegen kommen hat sich der Einsatz eines Bolzens (siehe insbesondere 6)
bewährt. Der
Bolzen im Beispiel hat einen Durchmesser 28 mm und besteht aus einer
Kopf K mit einer Höhe
von Ca..20 mm, einem zylindrischen Teil Z, mit einer Höhe von .70
mm und einem Durchmesser 28 mm und einem konischen Teil Ko mit einer
Höhe von
ca. 35 mm der eine Steigung von 1:5 aufweist. Der Durchmesser des
zylindrischen Teils entspricht dem Durchmesser der Passschraube.
Stimmt nun die Lage der Bohrungen von zwei Elementen nicht passgenau überein,
so können
durch den Einsatz eines derartigen Bolzens, bei geringfügiger Abweichung der
Bohrungen zueinander,.
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Wie
nun 1 in Verbindung mit 2 zeigt, werden
auf Distanzböcken
zunächst
Grundelemente als Längsträger 11 montiert.
Auf diese werden Querträger 12 aufgesetzt,
die mit dem Längsträger verschraubt
werden, die auf die Querträger
aufgesetzt werden (s. insb. 2). Dadurch
entsteht eine Zuricht- oder Schweißebene, die einen Rahmen bildet, der
von allen Seiten, also auch von unten und den Seiten, zugänglich ist
und dessen Querträger 12 auf den
Längsträger 11 im
Bohrungsraster z. B. von 100 mm verstellbar sind. An jedem Träger können, wie
in 2 angedeutet, Spannzangen oder andere Spann- und
Bauelemente befestigt werden mittels Schrauben und/oder Paßstifte.
Der Vorteil dieses aus Grundelementen hergestellten Rahmenbodens
liegt darin, dass gerade bei Herstellung von größeren dreidimensionalen Gegenständen flexibel
der Zuricht- und Schweißrahmen
verändert
werden kann, eben Z. B. im Rahmenraster von 100 mm. Der Zugang zu
den Befestigungs- und Spannelementen bleibt stets frei zugänglich.
Wie in 3 dargestellt können Grundelemente verschiedener
Länge verwendet
werden. Die einzelnen Grundelemente sind gegeneinander sowohl in
der X-Achse wie in der Y-Achse gegeneinander im Rastermaß der Durchgangsbohrungen
verschiebbar. Da die Durchgangsbohrungen an den Flanschseiten oben
und unten gleichen Lochabstand aufweisen, können die Grundelemente in einem
festen Raster, von z. B. 100 mm in der X-Achse oder der Y-Achse
verschoben werden. Der allseitig offene Doppel-T-Träger läßt stets
einen freien Zugang für die
Befestigungsmittel zu, was besonders das Festziehen von Mutter bei
Schrauben erleichtert. Natürlich
kann die Montage der Grundelemente 1 auch so erfolgen,
dass sie zu einem räumlichen
Rahmen zusammengesetzt werden. Auch können die Grundelemente nicht
nur rechteckig aufeinanderliegend zusammengeschraubt werden, sondern
auch unter einem Winkel. Der Vorteil der Grundelemente liegt also darin,
dass sie beliebig zueinander zusammengefügt werden können, natürlich bildet das Lochraster
auf den Grundelementen gewisse Grenzen.
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- 1
- Grundelement
- 2
- Flanschseite
oben
- 3
- Flanschseite
unten
- 4
- Längsmittelebene
- 5
- Seitenkante
- 6
- Distanzbock
- 7
- Stegmitte
- 8
- Längsmittelsteg
- 9
- Durchgangsbohrungen
- 10
- Längsmittelebene
- 11
- Längsträger
- 12
- Querträger
- H
- Höhe
- B
- Breite
- a
- Lochabstand,
Durchgangsbohrungen
- b1
- Abstand
zur Längsmittelebene
- b2
- Abstand
zur Längsmittelebene
- D
- Durchmesser#
- K
- Kopf
- Z
- Zylindrischer
Teil
- Ko
- Konischer
Teil
- y
- Y-Achse
- X
- X-Achse