DE202009000489U1 - Arbeitstische mit und für Tischplatten aus Polymerbeton - Google Patents

Abstract

Arbeitstische mit Tischplatten aus Polymerbeton, wobei die Tischplatten als Auflage- und Aufspannplatten eines modularen Klemmsystems für das Fügen von Einzelkomponenten von Werkstücken durch Heftschweißen, Schweißen, Löten und Kleben unter Verwendung von systemzugehörigen modularen Bauelementen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass jede flache mit Polymerbeton verfüllte, waagerecht angeordnete Tischplatte (1) aus einem Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen (2), als Kantenschutz (2.5) ausgebildet, von vier systemzugehörigen stirnseitig, als senkrechte Befestigungswangen (2.1) angeordneten, flachen Trägerleisten (2.2) umwandet und mittels hakenförmigen Verankerungselemente (3) oder in den Polymerbeton ragende ringförmige Ausnehmungen von rohrförmigen Aufnahmebuchsen (4) miteinander fest und formschlüssig, alle Hohl- und Zwischenräume ausfüllend und stofflich verbindend, gebildet ist und
dass in einem Lochraster von Positionsbohrungen (2.4), senkrechte und waagerechte mit Aufnahmebuchsen (4) gegeneinander an Kreuzungsstellen stirnseitig geöffneten Bohrungen für Steckbolzen mit radialgerichtet spreizende Kugeln (8) angeordnet sind und die Aufnahmebuchsen (4) im unteren Buchsenteil (4.2) mit einem größeren Aufnahmedurchmesser ausgestattet sind und alle stirnseitigen ringförmigen Bünde...

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Arbeitstische mit und für Tischplatten aus Polymerbeton. Die hier vorgeschlagenen Arbeitstische sind ein Arbeitsgestell mit mindestens einer waagerechten, aus Polymerbeton bestehenden Tischplatte, auf der aufgelegte und geklemmte Einzelkomponenten von Werkstücken durch Heftschweissen, Schweissen, Löten und Kleben unter Verwendung von systemzugehörigen modularen Bauelementen gefügt wurden. Gegenstand der Erfindung sind auch gleichartige, mit Tischplatten aus Stahl oder Gusseisen ausgestattete Arbeitstische, die als Formlehre für die Herstellung von Tischplatten aus Polymerbeton hoher Genauigkeit ausgebildet sind.
• Die Anwendung von Polymerbeton, der auch als Mineralguss bezeichnet wird, als alternativen Werkstoff für Arbeitstische, für Maschinen- und für Spannpaletten an Stelle von Stahl und Gusseisen im Maschinenbau eingesetzt, ist bekannter Stand der Technik.
• Die Werkstoff- und Verfahrensentwicklung von Polymerbeton hat ihren Ursprung im Gießen unterschiedlich ausgebildeter und dimensionierter Betonelemente, die nicht nur im Tief- und Hochbau zur Anwendung kamen. So wurden in der Vergangenheit auch spezifische Anwendungen von in der Regel armierten Betonelementen in den Ausbildungen als Ständer, Sockel und als Tische, als Teil oder in Verbindung mit Maschinen und Maschinenkomponenten, realisiert. Mit dem entwickelten Polymerbeton wurde ein alternativer Werkstoff gefunden, dessen Anwendungsvorteile gegenüber Stahl und Gusseisen insbesondere die Leichgewichtigkeit und die gute Schwingungsdämpfung sind. Bei den verschiedensten Anwendungen als Maschinenbaukomponenten sind aber die werkstoffspezifischen Eigenschaften wie entstehende Schwindmaße, geringere Bruchfestigkeit, Rauhigkeit der Oberflächen und Werkstoffsprödigkeit gegenüber Nachbearbeitungen der Flächen und den ergänzend einzubringenden Bohrungen zu beachten und geeignete Produkt-Anpassungen weitestgehend auszugleichen.
• In DIN 51290 Ausgabe Mai 1991 sind die Werkstoffzusammensetzungen und die Qualitäts- sowie Prüfkriterien von Polymerbetonen, insbesondere von Reaktiongsharzbetonen, unter den Bedingungen des Maschinenbaues, genormt. Die verarbeitungsfertige Mischung des kleinkörnigen Sandes oder Gesteins und aus einem Reaktionsharz sowie Reaktionsmitteln wird nach sorgfältigen Sieben, Mischen, mechanischen Verdichten in und gemeinsam mit einer Form für das auszubildende Teil nach einer Erwärmung ausgehärtet.
• Eine der Anwendungen von Polymerbeton für Tischplatten ist in DE 4015 693 C2 beschrieben. Die Längen-Breiten- und Höhenmaße der Teilplatten, die gemeinsam eine hier Trägerplatte benannte Tischplatte bilden, sind durch einen aus rechteckigen Sonderprofilen bestehenden waagerechten Rechteckrahmen und durch diese verbindende parallel verlaufende Leisten bestimmt. Eine stoffliche und formschlüssige Verbindung entsteht durch eine umlaufend angeor4dnete T-Nut im Sonderprofil an den vier Stirnseiten der Teilplatten aus Polymerbeton. Die Tischplatte verfügt über rechteckige Durchbrüche als Öffnungen, die dadurch entstehen, dass mindestens eine der Teilplatten zwischen dem waagerechten Rechteckrahmen und den parallelverlaufenden Leisten nicht in den Arbeitstisch eingebracht wurde. Nachteilig ist an dieser Lösung, dass die Belastbarkeit der Polymerbeton-Tischplatte bedingt durch die geringen Querschnittsmaße der stirnseitigen Polymerbeton-Verfüllungen in den T-Nuten der jeweils vier Sonderprofile des Arbeitstisches um eine Teilplatte oder die Trägerplatte insgesamt gering ist. Eine Klemmung von Werkstücken oder von Einzelkomponenten auf der Tischplatte ist ausgeschlossen, da Positionier- und Befestigungsöffnungen oder Aufnahmebohrungen nicht vorgesehen sind.
• Eine funktionsbedingt andere Ausbildung eines Arbeitstisches mit einem Polymerbeton-Körper ist Gegenstand von DE 4437310 C1 Der Arbeitstisch eines Bearbeitungszentrums für die spanende Fertigung ist eine Palette, auch als Werkzeugmaschinenpalette bezeichnet. Diese Palette besteht im wesentlichen aus Polymerbeton, wobei ein tischartiges Basisteil und ein würfel- oder wandartiges Oberteil einstückig ausgebildet sind. Für die Befestigung der fußartigen Stahlführungsleisten mittels Schrauben an der Unterseite des Polymerbeton-Basisteiles sind zylinderische Gewinde-Stahlbuchsen eingeformt.
• Gleiche zylindrische Stahlbuchsen sind für die Bildung eines Rasters abstandsgenauer Gewinde- und Passbohrungen in den senkrechten Spannflächen des Würfel- oder wandartigen Oberteiles eingeformt und gehaltert. Dabei erfolgt zunächst eine Einbringung von vorgearbeiteten Buchsen oder Stopfen in grobtolerierten Abstandsmaßen. Die abstandsgenauen tolerierten Gewinde- und Passbohrungen werden erst nach Abschluss der Formung des Polymerbeton-Körpers in die zylindrischen Stahlbuchsen der fertigen Palette eingearbeitet. Bei einem Erfordernis einer hohen Ebenheit oder Lagegenauigkeit der senkrechten Spannflächen am Oberteil bedarf es der zusätzlichen Anbringung von justierten Stahl-Spannplatten für eine wiederholgenaue Klemmung von Werkstücken oder von Einzelkomponenten.
• Nachteilig ist an dieser Lösung, dass die Spannung oder Klemmung nur auf senkrecht Flächen ausgerichtet ist und ein abstandgenau tolerierte Anordnung von insbesondere Passbohrungen einer großen Dimensionierung ein aufwendiges zweistufiges Verfahren der Vor- und Fertigbearbeitung erforderlich macht. Eine hohe Flächenebenheit der Polymerbeton-Flächen ist nicht erreichbar.
• Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Arbeitstische mit Tischplatten aus Polymerbeton so auszubilden, dass die Tischplatten als Auflage- und Aufspannplatten eines modularen Klemmsystems für das Fügen von Einzelkomponenten von Werkstücken durch Heftschweißen, Schweißen, Löten und Kleben unter Verwendung von systemzugehörigen
• – modularen Bauelementen so auszubilden, dass
• – am Produkt mit einer hohen Anwendungsgenauigkeit, bezogen auf Ebenheit der Tischflächen sowie bei den Bohrungsdurchmessern und
• – Abständen, unter Nutzung von
• – systemzugehörigen Bauelementen des Produktes,
• – erstmalig Polymerbeton als alternativer, weitgehend natürlicher und energieökonomisch verarbeitbarer Werkstoff zur Anwendung kommen kann.
• Das Problem wird durch den Schutzanspruch 1 wie folgt gelöst:
  Die flachen mit Polymerbeton verfüllten waagerechten Tischplatten sind jeweils aus einem Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen gebildet. Die als senkrechten Befestigungswangen angeordneten flachen Trägerleisten und die formschlüssig befestigten Tischbeine sind Profilstangen mit Lochrasteranordnungen der Bauteilesystems. In der Polymerbeton-Tischplatte ist ein Lochraster von senkrechten und waagerechten Aufnahmebuchsen mit stirnseitigen Bünden und einem größeren Aufnahmedurchmessern im unteren Buchsenteil für Steckbolzen mit Klemmelementen, wie radialgerichtet spreizende Kugeln, nach DE 20 2008 015 100.7U1 ausgestaltet. Alle stirnseitigen Bünde der Aufnahmebuchsen bilden eine gemeinsame Ebene der Werkstück-Auflageebene auf den Tischplatte. Über ein Stabgitter, welches alle Aufnahmebuchsen tangiert, erfolgt die Masseableitung der Schweißspannungen.
• Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 5 angegeben. Sie betreffen die segmentartige Positionierung einer Tischplatte mit hoher Ebenheit der Werkstück-Auflageebene, eine runde scheibenartig ausgebildete Tischplatte, eine versiegelnde Schutzschicht der Werkstück-Auflageebene sowie die Nutzung einer artgleichen aber größendimensionierten finishbearbeiteten aus Stahl oder aus Gusseisen bestehende Tischplatte gemeinsam mit systemzugehörigen Bauteilen als Formlehre für die Formung von Polymerbeton-Tischplatten.
• Die Erfindung ist vereinfacht an einigen Ausführungsbeispielen in den Figuren dargestellt und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert:
• 1: eine Perspektivansicht eines Arbeittisches
• 2: eine Perspektivansicht einer segmentartigen Zusammenstellung mehrerer Arbeitstische
• 3: eine Vorderansicht im Schnitt einer Arbeitstisch-Ecke
• 4: eine Draufsicht nach 3
• 5: eine allgemeine Darstellung eines Arbeitstisches in der Anwendung als Formlehre, als Teilansicht.
• 6: eine Teilansicht einer Formlehre als Stecklehre unter Verwendung von Steckbolzen mit Klemmelementen ausgebildet.
• 7: eine Draufsicht nach 6
• Der in 1 vereinfacht dargestellte Arbeitstisch besteht im wesentlichen aus der Tischplatte 1, die aus Polymerbeton besteht, dem Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen 2 als Kantenschutz 2.5 und die senkrechten Tischbeine 3. Der Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen 2 bildet mit seinen vier Trägerleisten 2.2 die vier Befestigungswangen 2.1 an den Stirnseiten des Arbeitstisches 1. Auf der Oberseite der Tischplatte 1 ist die waagerechte Werkstück-Auflageebene 5. Die Koordinaten-Kreuze symbolisieren die Stirnseiten der Austrittsöffnungen der Positionsbohrungen 2.4, der Aufnahmebuchsen 4 und der Bünde 4.1 der Aufnahmebuchsen 4. Nicht dargestellt sind die Steckbolzen mit radialgerichtet spreizenden Kugeln 8 und die Verankerungen im Polymerbeton durch verringerte Ringdurchmesser der Aufnahmebuchsen 4 entstehenden form- und stoffschlüssigen Verbindungen in der Tischplatte 1.
• Der in 2 vereinfacht dargestellte Arbeitstisch besteht aus sechs Arbeitstischen, die aneinander positioniert und befestigt sind. Nach entsprechender Höhenjustierung ist aus einer Tischplatten-Anordnung von 2 × 3 Stück einzelner Tischplatten 1 und Werkstück-Aufnahmeebenen 5 eine gemeinsame Werkstück-Aufnahmeebene mit sich ausgleichender guter Ebenheit über die gesamte Fläche. Die nach außen frei zugängigen Flächen der Trägerleisten 2.2 und der Tischbeine 2.3 sind als Befestigungswangen nutzbar.
• Die in 3 und 4 dargestellten Ecken eines Arbeitstisches erläutert die Anordnung der Positionsbohrungen 2.4 achsgleich vor und in den Trägerleisten 2 sowie, fortgeführt in den Aufnahmebuchsen 4, bis hin zur Ausbildung von hakenförmigen Verankerungselementen 3 und Ringnuten an den Aufnahmebuchsen 4, um stoff- und formschlüssig eine ausreichende Hinterfüllung mit Polymerbeton während der Formung der Tischplatte 1 zu gewährleisten. Die senkrecht, in einem nicht dargestellten Lochraster in der Tischplatte 1 angeordneten Aufnahmebuchsen 4 verfügen beidseitig über stirnseitige Bünde 4.1.
• Abhängig von dem Durchmesser und der Länge der nicht dargestellten Steckbolzen mit radialgerichtet spreizenden Kugeln sind die Positionsbohrungen 2.4 im unteren Buchsenteil 4.2 aller Aufnahmebuchsen 4 Durchmesser vergrößert. Das Stabgitter 4.3 tangiert und verbindet alle Aufnahmebuchsen 4 und realisiert die Masseableitung der Schweiß-Spannungen.
• Der in 5 dargestellte Arbeitstisch der mit einer aus Gusseisen bestehenden finishbearbeiteten Tischplatte 6 und Tischbeinen 2.3 ausgestattet ist, verfügt über eine hochgenau ebene Werkstück-Auflageebene 5 und genaue bzw. genau beabstandete engtolerierte Positionsbohrungen 2.4 die in einem Lochraster angeordnet sind, in der Tischplatte 6 und in den Trägerleisten 6.1. Dieser Arbeitstisch ist als Formlehre für eine gleiche, in den Außenabmessungen kleiner dimensionierte, Polymerbeton-Tischplatte 1 genutzt.
• Auf der Tischplatte 6 sind die Trägerleisten 6.1 für die Außendimensionierung die zu formende Tischplatte 1 positioniert und befestigt. An diesen werden als spätere Befestigungswangen 2.1 die systemzugehörigen Trägerleisten 2.2 positioniert. Mittels in der Tischplatte 6 positionierten Positionsbolzen 7 wurden die aufgesetzten Aufnahmebuchsen 4 positioniert. Nach dem Einlegen und Arretieren der hakenförmigen Verankerungselemente 3 und des Stabgitters 4.3 ist die Formlehre mit Polymerbeton verfüllbar und die Tischplatte 1 herstellbar. Der Arbeitstisch mit Tischplatte 6 ist als Arbeitstisch oder als Formlehre wieder verwendbar.
• Die in 6 und in 7 dargestellte Formlehre ist gegenüber einer allgemeinen Darstellung einer Formlehre in 5 als eine Stecklehre ausgebildet. Ausschließlich mittels Steckbolzen mit radialgerichtet spreizenden Kugeln 8 werden die Aufnahmebuchsen 4 in den Positionsbohrungen an den Trägerleisten 6.1 und auf der Tischplatte 6 eingesteckt positioniert und geklemmt. Damit ist die Formlehre für die Formierung der Tischplatten aus Polymerbeton als eine Stecklehre strukturiert.

1

Tischplatte(n)

2

Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen

2.1

Befestigungswangen

2.2

Trägerleisten (an 1)

2.3

senkrechte Tischbeine

2.4

Positionsbohrungen

2.5

Kantenschutz

3

hakenförmige Verankerungselemente

4

Aufnahmebuchse(n)

4.1

Bund/Bünde (an 4)

4.2

unterer Buchsenteil (in 4)

4.3

Stabgitter (in 1, an 4)

5

Werkstücke-Auflagebene

6

Tischplatte (aus Stahl, Gusseisen)

6.1

Trägerleisten (an 6)

7

Positionsbolzen

8

Steckbolzen mit radialgerichtet spreizenden Kugeln

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 4015693 C2 [0005]
• - DE 4437310 C1 [0006]
• - DE 202008015100 U1 [0010]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• - DIN 51290 [0004]

Claims (5)

1. Arbeitstische mit Tischplatten aus Polymerbeton, wobei die Tischplatten als Auflage- und Aufspannplatten eines modularen Klemmsystems für das Fügen von Einzelkomponenten von Werkstücken durch Heftschweißen, Schweißen, Löten und Kleben unter Verwendung von systemzugehörigen modularen Bauelementen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede flache mit Polymerbeton verfüllte, waagerecht angeordnete Tischplatte (1) aus einem Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen (2), als Kantenschutz (2.5) ausgebildet, von vier systemzugehörigen stirnseitig, als senkrechte Befestigungswangen (2.1) angeordneten, flachen Trägerleisten (2.2) umwandet und mittels hakenförmigen Verankerungselemente (3) oder in den Polymerbeton ragende ringförmige Ausnehmungen von rohrförmigen Aufnahmebuchsen (4) miteinander fest und formschlüssig, alle Hohl- und Zwischenräume ausfüllend und stofflich verbindend, gebildet ist und dass in einem Lochraster von Positionsbohrungen (2.4), senkrechte und waagerechte mit Aufnahmebuchsen (4) gegeneinander an Kreuzungsstellen stirnseitig geöffneten Bohrungen für Steckbolzen mit radialgerichtet spreizende Kugeln (8) angeordnet sind und die Aufnahmebuchsen (4) im unteren Buchsenteil (4.2) mit einem größeren Aufnahmedurchmesser ausgestattet sind und alle stirnseitigen ringförmigen Bünde (4.1) der Aufnahmebuchsen (4) auf der Werkstück-Auflageebene (5) der Tischplatte (1) eine gemeinsame justierbare Ebene bilden und dass über ein Stabgitter (4.3) alle Aufnahmebuchsen (4) für die Masseableitung der Schweißspannungen miteinander verbunden sind und dass die in den Eckstellen des Stahl-Vierseiten-Rechteck-Rahmen (2) an der Tischplatte (1) formschlüssig befestigten senkrechten Tischbeine (2.3) systemzugehörige, mit Lochraster ausgestattete L- oder ⧠- Profilstangen als Wangenanordnungen von Bau- und Klemmelementen des modularen Klemmsystems nutzbar sind.
2. Arbeitstische mit Tischplatten aus Polymerbeton nach Schutzanspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass jeweils zwei, vier, sechs oder acht rechteckige segmentartig aneinander gestellte, positionierte und miteinander verbundene Arbeitstische gleicher Dimensionierung eine gemeinsame Tischplatte (1) mit hoher Ebenheit der Werkstück-Auflageebene (5) bilden.
3. Arbeitstische mit Tischplatten aus Polymerbeton nach Schutzanspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Tischplatte (1) eine runde, scheibenförmige Ausbildung und durch die mittige sowie kreisbogenförmige Anordnung einer oder mehrerer zentrierenden Aufnahmebuchsen (4) in Teilschritten schwenkbar angeordnet ist.
4. Arbeitstische mit Tischplatten aus Mineralguss nach Schutzanspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Werkstück-Auflageebene (5) der Tischplatte (1) mit einer versiegelnden Schutzschicht, unerwünschte Anhaftungen des zum Fügen verwendeten, Verbindungswerkstoffes abweisend, gesichert ist.
5. Arbeitstisch für Tischplatten aus Polymerbeton gekennzeichnet dadurch, dass eine aus Stahl oder aus Gusseisen bestehende finishbearbeitete Tischplatte (6), die Trägerleisten (6.1) sowie ihre genauen Bohrungsdurchmesser und genau beabstandeten Lochraster-Bohrungen eine Formlehre für eine gleiche, in den Außenabmessungen kleiner dimensionierte Tischplatte (1) aus Polymerbeton sind und dass in den Lochraster-Bohrungen der Tischplatte (6) und der Trägerleisten (6.1) Positionierbolzen (7) oder Steckbolzen mit radialgerichtet spreizenden Kugeln (8) fest und systemgenau eingesteckt sind mit denen die aufgesteckten rohrförmigen Aufnahmebuchsen (4), passgenau positioniert und geklemmt, gemeinsam als Tischplatte (1) mit Polymerbeton eingeformt sind.