DE19507814B4

DE19507814B4 - Experimentiertischplatte

Info

Publication number: DE19507814B4
Application number: DE19507814A
Authority: DE
Inventors: Ulf B. Marblehead Heide
Original assignee: Technical Manufacturing Corp
Current assignee: Technical Manufacturing Corp
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2015-03-07
Also published as: US5558920A; DE19507814A1; GB2287184A; GB9504006D0; GB2287184B

Abstract

Experimentiertischplatte (10), die eine obere Schicht (12) und eine untere Schicht (16) besitzt, die parallel zu oberseitigen und unterseitigen Oberflächen an einer äußeren Wand (18) befestigt sind, wobei eine Vielzahl extrudierter, mit Gewinde (28) versehener Bohrungen (14) in der oberen Schicht (12) gebildet sind, wobei die obere Schicht (12) im Bereich einiger Bohrungen (14) jeweils einen bogenförmigen Bereich (24) vergrößerter Dicke und eine Buchse (26) aufweist, die integral mit dem bogenförmigen Bereich (24) vergrößerter Dicke und der oberen Schicht (12) gebildet ist, wobei die Bohrungen (14) Gewindegänge aufweisen, die sich nach unten von dem bogenförmigen Bereich (24) in die innere Oberfläche der Buchsen (26) erstrecken, und wobei mindestens einige Löcher der Buchsen (26) durch Schalen (30), die keine Last aufnehmen und an der unteren Oberfläche (22) der oberen Schicht (12) angebracht sind, abgeschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Labortische und insbesondere zellenartige Tischplatten zur Verwendung zum Halten von Präzisionslaborausrüstung.
Vibrationshemmende Tische, die zum Halten hochsensibler Ausrüstung, so wie optische oder analytische Vorrichtungen auf einer im wesentlichen vibrationsfreien Oberfläche verwendet werden, sind gut bekannt. Solche Systeme schließen im allgemeinen eine Tischplatte ein, die metallische obere und untere Schichten umfaßt, die mit einem zellenartigen Kern und einer verbindenden Seitenwand verbunden sind. Die obere Schicht der Tischplatte enthält gewöhnlich eine Vielzahl von Löchern (gewöhnlich gebohrt und mit Gewinde versehen), die zur Befestigung von Ausrüstungsteilen auf der Oberfläche des Tisches verwendet werden. Ein zellenartiger Kern mit oder ohne zusätzliche aussteifende oder dämpfende Komponenten hält eine starre Trennung zwischen den Schichten aufrecht und daher die strukturelle Unversehrtheit der Oberseite. Diese Tischplatten werden gewöhnlich als zellenartige Tischplatten (honeycomb tabletops) bezeichnet und werden in den meisten Fällen durch ein Vibrationsisoliersystem gestützt.

Aus der US 4,645,171 (entspricht DE 36 16 449 A1 ) ist bekannt daß Schalen an der Unterseite der oberen Schicht paßgenau mit den Gewindelöchern befestigt werden. Die Schalen nehmen keine Last auf, wobei ein Befestigungselement im Gewindeloch, das in Übereinstimmung mit der Schale ist, befestigt werden kann, ohne daß irgendeine Kraft oder ein Drehmoment auf die Schale angewandt wird. Die Tischplatten (Experimentiertischplatten), die in diesen Patent offenbart werden, werden allgemein in der Industrie als Clean Top^TM Tischplatten bezeichnet. Wenn ein Verschütten auftritt oder die Tischplatte anders verunreinigt wird, kann die Tischplatte an Ort und Stelle gereinigt werden, indem sie nur mit Lösungsmitteln gewaschen dann gespült wird, einschließlich dem Absaugen der Schalen. Die Schalen verhindern die Verunreinigung des Inneren der Tischplatte.

In Aufbauten nach dem Stand der Technik sind die Löcher in der oberen Schicht gewöhnlich mit einem Gewinde versehen und in diesen Aufbauten wird die Anzahl der Gewindegänge durch die Dicke der oberen Schicht begrenzt. Dies ist allgemein für größere Experimentiertische geeignet, wo sich die Dicke typischerweise von 0,31 bis 0,48 cm bewegt. Bei Experimentiertischen geringen Gewichts ist die Dicke der oberen Schicht typischerweise 0,074 cm. Bei diesen Experimentiertischen, wo die Gewindegänge gemeinsam mit der Dicke der oberen Schicht bestehen, ist es oft schwierig, Geräte an solch eine dünne obere Schicht richtig zu befestigen.

Es ist wesentlich bei Experimentiertischen, daß jede Bewegung der darauf befestigten Geräte soweit als möglich ausgeschaltet werden soll. Gewöhnlich sind mit den größeren Experimentierplatten, die die dickeren oberen Schichten besitzen, die Dicke der Schicht und die Anzahl der Gewindegänge in der Schicht ausreichend, um leicht sicherzustellen, daß die an der Experimentiertischplatte befestigten Geräte unbeweglich bleiben. Bei den leichtgewichtigen Experimentiertischplatten, die die dünne obere Schicht besitzen, stellen jedoch die eingeschraubten Befestigungselemente, welche die Geräte an der Experimentiertischplatte befestigen, nicht immer sicher, daß die Vorrichtung unbeweglich bleiben wird.

Eingeschraubte Befestigungselemente in einem Gewindeloch werden sich häufig lösen oder aufgrund der Metallermüdung des Befestigungselements oder dem Ausreißen der Gewindegänge im Loch versagen. Am häufigsten wird das Versagen des Befestigungselements an den Gewindegängen auftreten, die am Ende des Gewindelochs am nächsten zur Anwendung der Last sind, d.h. der oberen Oberfläche der Schicht. Wenn die Last von einem eingeschraubten Befestigungselement auf die Gewindegänge in einem Gewindeloch in der gewöhnlichen Weise (eingeschraubtes Befestigungselement unter Zugbelastung, Gewindeloch unter Druckbelastung) übertragen wird, geschieht die Übertragung in einer ungleichmäßigen Weise entlang des Gewindeeingriffs zwischen den eingeschraubten Befestigungselementen und dem Gewindeloch. Die Übertragung der Last wird am ersten eingeschraubten Gewindegang und in Richtung der Last am größten sein und die Last wird, jedoch nicht linear, auf ein Minimum am letzten geschraubten Gewindegang abnehmen. Bei der dünnen oberen Schicht und in Abhängigkeit von dem damit befestigten Gerät ist manchmal nicht genug Dicke und/oder Anzahl von Gewindegängen vorhanden, um das Befestigungselement richtig zu befestigen.

So ist z.B. aus der DE-GM 76 29 607 eine Befestigungsanordnung bekannt, die zwei miteinander verschraubbare Platten aufweist, welche wiederum an einer Trägerplatte befestigt werden können. Das Befestigungsmittel zum Verschrauben der beiden Platten der Befestigungsanordnung kann ein Stift sein, der an seinem Kopfabschnitt eine Gewindebohrung aufweist, in die eine Schraube eingeführt werden kann, um so die beiden Platten der Befestigungsanordnung miteinander zu verschrauben. Der Stift dient zusätzlich dazu, die Befestigungsanordnung auf der Trägerplatte anzubringen.

Die GB 1 270 309 beschreibt ein Gussteil, das dem Aufbau nach einem Dübel ähnelt, welches in Öffnungen eines Paneels eingeführt und ähnlich einer Schnappverbindung darin gehalten wird. Das Gussteil weist eine Bohrung auf, in die eine Schraube zu Befestigungszwecken eingeführt werden kann.

Die FR 25 19 270 beschreibt einen dreischichtigen Labortisch mit einer unteren Schicht, einer Zwischenschicht und einer oberen Schicht. Die Übertragung von Vibrationen von der unteren Schicht auf die Zwischenschicht wird dadurch vermieden, dass im Bereich zwischen diesen beiden Schichten vibrationsdämpfendes Material vorgesehen ist. Zwischen der mittleren Schicht und der oberen Schicht sind Hülsen mit einem Flansch vorgesehen, der als Auflagefläche der unteren Oberfläche der oberen Schicht dient. Des Weiteren weist die obere Schicht Öffnungen auf, die mit den Hülsenöffnungen ausgerichtet sind. In den Hülsen sind Gewindebohrungen vorgesehen, so dass auf der äußeren Oberfläche der oberen Schicht Laborausrüstung fest mit dieser befestigt werden kann. Bei diesem dreischichtigen Labortisch gibt es keine feste Verbindung zwischen der äußeren Schicht und der Hülsen-Flanschanordnung.

In der vorliegenden Erfindung werden Gewindelöcher in einer oberen Schicht einer Experimentiertischplatte geringen Gewichts gebildet, so daß sie sowohl die Schicht in diesem Bereich des Gewindelochs nahe zur aufgebrachten Last verdicken und eine Buchse formen, die von der unteren Oberfläche der oberen Schicht abhängt. Dieses letztere Merkmal erlaubt es, daß mehr Gewindegänge im Loch gebildet werden, um ein Gerät an der oberen Schicht zu befestigen. Weiterhin werden die Löcher gebildet, um die Stärke und Unversehrtheit der oberen Schicht zu verstärken.

Kunststoff- oder Metallschalen werden in ihre Lage geklebt, nachdem die obere Schicht vollständig hergestellt worden ist. Die Form des extrudierten Loches hält den Klebstoff von den Gewindegängen fern.

Die Experimentiertischplatte wird in der Folge mit Hilfe der Zeichnung beschreiben, welche ein Ausführungsbeispiel oder Tischplatte darstellt. Es zeigt:
1 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht der Experimentiertischplatte;
2 ist eine fragmentarische Seitenquerschnittsansicht einer oberen Schicht vor der Befestigung einer Schale; und
3 ist eine Querschnittsansicht von 1 entlang der Linie 3-3.
Eine Experimentiertischplatte ist allgemein mit 10 gezeigt und umfaßt eine obere Schicht 12 mit Gewindelöchern 14. Die obere Schicht ist parallel von der unteren Schicht 16 entfernt angeordnet und an dieser durch Seitenwände 18 befestigt.
Bezugnehmend auf 2 sind die obere Schicht 12 und Gewindelöcher 14 detaillierter gezeigt. Die obere Schicht umfaßt eine obere Oberfläche 20 und eine untere Oberfläche 22. Das Gewindeloch 14 umfaßt einen bogenförmigen, verdickten Bereich 24 und eine sich daran anschließende Buchse 26, die sich nach unten von der oberen Schicht 12 erstreckt. Die Löcher 14 besitzen ein Innengewinde, um Gewindegänge 28 zu bilden, die sich von der oberen Oberfläche 20 der Schicht 12 zur Unterseite der sich daran anschließenden Buchse 26 erstrecken.
Das Bilden der Löcher, das Ausformen der Buchse und das Bilden der Gewindegänge werden durch Vorgehensweisen im Stand der Technik erreicht. Nachdem die Löcher gebildet worden sind und entlang ihrer gesamten Länge mit einem Gewinde versehen sind, werden die Löcher dicht abgeschlossen, indem Schalen 30 an die äußere Oberfläche der Buchse 26 angebracht werden. Wie in 2 gezeigt ist, wird der Klebstoff bevorzugt zuerst auf die innere obere Oberfläche der Buchse aufgetragen und dann die Schale an der Buchse wie in 3 gezeigt ist befestigt. Alternativ kann der Klebstoff auf die äußere Oberfläche der Buchse 26 und die Schale, die in Kontakt zur Buchse ist, aufgetragen werden, oder Klebstoffe können sowohl auf die äußere Oberfläche der Buchse 26 und die innere Oberfläche der Schale 30 aufgetragen werden.
Bei der Experimentiertischplatte ist die Dicke der oberen Schicht wirkungsvoll vergrößert, wo der größte Druck, der durch das eingeschraubte Befestigungselement angewandt wird, auftritt. Dies erhöht die Fähigkeit der oberen Schicht, die Kräfte aufzunehmen und ein Gerät fest an die Experimentiertischplatte zu befestigen. Zusätzlich wird die Anzahl der Gewindegänge um mindestens einen Faktor von 2 gegenüber den Anzahl der Gewindegänge erhöht, die in einer vergleichbaren oberen Schicht derselben Dicke im Stand der Technik gebildet werden kann. Die Gesamtheit der verdickten Löcher erhöht wirkungsvoll die Stärke und Unversehrtheit der oberen Schicht. Schließlich hält die Form des extrudierten Loches den Klebstoff von den Gewindegängen fern.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Löcher einer oberen Schicht einer Experimentiertischplatte in einer ähnlichen Weise extrudiert und mit einem Gewinde versehen und Schalen an der Unterseite der oberen Schicht in Übereinstimmung mit jedem der Löcher befestigt. Es können jedoch auch nur einige der Löcher so extrudiert und mit einem Gewinde versehen sein. Weiterhin können die Löcher in entweder einem gleichmäßigen oder zufälligen Muster innerhalb der oberen Schicht extrudiert und mit einem Gewinde versehen sein.

Claims

Experimentiertischplatte (10), die eine obere Schicht (12) und eine untere Schicht (16) besitzt, die parallel zu oberseitigen und unterseitigen Oberflächen an einer äußeren Wand (18) befestigt sind, wobei eine Vielzahl extrudierter, mit Gewinde (28) versehener Bohrungen (14) in der oberen Schicht (12) gebildet sind, wobei die obere Schicht (12) im Bereich einiger Bohrungen (14) jeweils einen bogenförmigen Bereich (24) vergrößerter Dicke und eine Buchse (26) aufweist, die integral mit dem bogenförmigen Bereich (24) vergrößerter Dicke und der oberen Schicht (12) gebildet ist, wobei die Bohrungen (14) Gewindegänge aufweisen, die sich nach unten von dem bogenförmigen Bereich (24) in die innere Oberfläche der Buchsen (26) erstrecken, und wobei mindestens einige Löcher der Buchsen (26) durch Schalen (30), die keine Last aufnehmen und an der unteren Oberfläche (22) der oberen Schicht (12) angebracht sind, abgeschlossen sind.
Experimentiertischplatte nach Anspruch 1, worin sich die Gewindegänge entlang der gesamten Länge der inneren Oberfläche der Buchse (26) erstrecken.
Experimentiertischplatte nach Anspruch 1, worin die mit Gewinden versehenen Bohrungen in der oberen Schicht (12) in einem gitterartigen Muster gebildet sind.
Experimentiertischplatte nach Anspruch 1, worin die obere Schicht (12) im Bereich aller Bohrungen (14) jeweils einen Bereich (24) vergrößerter Dicke und eine Buchse (26) aufweist, die integral mit dem Bereich (24) und der oberen Schicht (12) gebildet ist.
Experimentiertischplatte nach Anspruch 1, worin alle Löcher der Buchsen (26) durch Schalen (30) abgeschlossen sind.
Experimentiertischplatte nach Anspruch 5, worin die Schalen an den äußeren Oberflächen der Buchsen (26) zusätzlich anhaftend befestigt sind.