-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen von mindestens zwei
in Längsrichtung
mit ihren seitlichen Begrenzungen parallel zu einander verlaufenden
Stäben
auf einer Oberfläche
einer Trägerschicht.
-
Darüber hinaus
betrifft die Erfindung einer Vorrichtung zum Verlegen von mindestens
zwei in Längsrichtung
mit ihren seitlichen Begrenzungen parallel zu einander verlaufenden
Stäben
auf einem Schiffsdeck.
-
Zunehmend
werden Trägerschichten
aus unterschiedlichen Werkstoffen, beispielsweise Beton oder Stahl
mit Stäben
aus Holz oder anderen Werkstoffen verkleidet. Durch eine derartige
Verkleidung soll nicht nur das äußere Erscheinungsbild
einer solchen Trägerschicht
aufgelockert und verbessert werden, sondern in erster Linie ist
daran gedacht, die Oberfläche
der Trägerschicht
unfallsicher zu gestallten. Insbesondere soll verhindert werden,
dass auf einer durch Feuchtigkeit glatten Oberfläche Unfälle durch Ausrutschen geschehen.
-
Zur
Herstellung einer solchen Abdeckung werden vornehmlich Stäbe verwendet,
die in Längsrichtung
durch Nuten gegenüber
benachbarten Stäben
abgegrenzt werden. Diese Nuten werden mit einer Abdichtmasse verfüllt, sodass
auf diese Weise verhindert werden soll, dass gegebenenfalls Feuchtigkeit
durch einen zwischen den Stäben
bestehenden Spalt in Richtung auf die Oberfläche der Trägerschicht durchtritt. Diese
Feuchtigkeit sammelt sich sodann auf der Oberfläche der Trägerschicht und führt dazu,
dass die Stäbe
auf ihrer der Trägerschicht zugewanden
Unterseite zerstört
werden, beispielsweise durch Verfaulen. Darüber hinaus hat die sich unter
den Stäben
ansam melnde Feuchtigkeit den Nachteil, dass sie das Holz der Stäbe aufquellen lässt, sodass
sich zunächst
nur innerhalb der benachbarten Stäbe die Druckspannung erhöht. Falls diese
jedoch von den einzelnen Stäben
nicht mehr aufgenommen werden kann, wölbt sich der eine oder andere
Stab gegenüber
seinen Nachbarstäben
auf, sodass der Verbund der Stäbe
aufgelöst
wird. Eine schnelle Abhilfe ist in solchen Fällen notwendig, um zu verhindert,
dass sich die gesamte aus Stäben
bestehende Beschichtung der Trägerschicht
auflöst
und gegebenenfalls neu verlegt werden muss.
-
Im
Hinblick auf solche Störfaktoren
hat sich im laufe der Zeit erwiesen, dass die Stäbe mit der Oberfläche der
Trägerschicht
verbunden werden müssen.
Dabei tauchten im Wesentlichen zwei Probleme auf, die die Verlegung
der Stäbe
auf der Trägerschicht
stark beeinträchtigen.
Einerseits wurde zur Verbindung der Trägerschicht mit den Stäben eine
Kleberschicht auf die Oberfläche
der Trägerschicht
aufgebracht, um mit Hilfe der Kleberschicht die Stäbe mit der
Oberfläche
der Trägerschicht
fest zu verbinden. Dabei standen für diese Zwecke Kleber zur Verfügung, die
eine hohe Klebkraft entwickelten, jedoch im Laufe der Zeit alterten.
In diesem gealterten Zustand war die Kleberschicht nicht mehr in
der Lage, Bewegungen aufzunehmen, die zwischen den Stäben einerseits
und der Trägerschicht
andererseits beispielsweise auf Grund verschiedener Wärmeausdehnungen
der Trägerschicht
oder der sich veränderten
Holzfeuchte der Stäbe
auftreten. Dadurch lagen die Stäbe
auf Dauer nicht fest auf der Trägerschicht, von
der sie sich lösten.
-
Andererseits
wurde versucht, die Stäbe
mechanisch mit der Trägerschicht,
beispielsweise durch Verpfropfen zu verbinden. Dabei wurde in Kauf
genommen, dass die Schrauben entweder mit ihren jeweiligen Schraubenköpfen auf
einer der Trägerschicht
abgewandten Oberfläche
der Stäbe
auflagen und auf diese Weise nicht nur das einheitliche Bild der
verlegten Stäbe
beein trächtigen
sondern darüber hinaus
auch noch die von den Staboberflächen
erzeugte ebene Fläche
unterbrachen und Unfallgefahren heraufbeschworen. Aus diesem Grunde
wurden die Schraubenköpfe
in eine in die Stäbe
eingebrachte Bohrung versenkt und anschließend die Bohrung mit einem
Pfropfen abgedichtet. Diese Arbeit war sehr Zeitaufwendig und damit
teuer. Außerdem
saßen
in vielen Fällen
die eingesetzten Pfropfen nicht fest in den Bohrungen, sodass Feuchtigkeit
in die Schraubenlöcher
eindringen konnte. Diese Feuchtigkeit verhinderte ein Austrocknen
der Stäbe
und führte
damit zu der bereits oben beschriebenen Zerstörung der aus den Stäben gebildeten
Holzschicht.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindungen ist es daher, ein Verfahren und eine
Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe dauerhaft eine feste Verlegung der
Stäbe auf
der Oberfläche
einer Trägerschicht möglich ist,
ohne daß dadurch
das Erscheinungsbild der Stäbe
beeinträchtigt
wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die zu einer Verlegeeinheit untereinander verbundenen Stäbe auf der
Oberfläche
mechanisch befestigt werden.
-
Durch
die Ausbildung der Verlegeeinheit werden zwischen benachbarten Stäben, die
zur Verlegeeinheit miteinander verbunden sind, Nuten ausgebildet,
die üblicherweise
zum Erscheinungsbild einer aus Stäben bestehenden Verkleidung
einer Trägerschicht
gehören.
In diesen Nuten können
Befestigungsmittel untergebracht werden, mit deren Hilfe die aus
mindestens zwei Stäben
bestehende Verlegeeinheit auf der Trägerschicht befestigt werden. Nach
der Befestigung der Verlegeeinheit auf der Trägerschicht werden die zwischen
den einzelnen Stäben
der Verlegeeinheit verlaufenden Nuten mit einer dauerelastischen
Masse verfüllt,
sodass anschließend
die Befestigungsmittel nicht mehr sichtbar sind. Darüber hinaus
verhindert die in die Nuten eingebrachte dauerelastische Masse,
daß Feuchtigkeit
in die Fugen und damit zu den Befestigungsmitteln vordringt. Das
Befestigungsverfahren ist daher geeignet eine dauerhafte Verbindung
zwischen den Stäben und
den Trägerschicht
herzustellen, ohne befürchten zu
müssen,
daß an
den Stäben
Feuchtigkeitsschäden
entstehen oder das Erscheinungsbild der verlegten Stäbe auf andere
Weise beeinträchtigt
wird.
-
Darüber hinaus
wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stäbe zu einer
Verlegeeinheit miteinander verbunden sind, die auf dem Schiffsdeck
mechanisch befestigt ist. Auch durch diese Vorrichtung wird eine
dauerhafte Befestigung der einzelnen Stäbe auf dem Schiffsdeck durch
eine mechanische Befestigung ermöglicht,
ohne daß das
Erscheinungsbild der verlegten Stäbe beeinträchtigt wird. Zwar war bereits
eine Ausbildung von Verlegeeinheiten aus zu verlegenden Stäben bekannt.
Diese Verlegeeinheiten wurden jedoch ausschließlich mit dem Schiffsdeck verklebt.
Die Nachteile der Verklebung wurden bereits oben dargestellt. Die
Verlegeeinheiten waren daher der unzuverlässigen Befestigung durch Verkleben
auf dem Schiffsdeck preisgegeben, sodass die Vorteile der Ausbildung
von Verlegereinheiten nicht genutzt werden konnten. Vielmehr hoben sich
von Zeit zu Zeit Verlegeeinheiten bzw. einzelne Stäbe von dem
Schiffsdeck ab, sodass schnellste Wiederbefestigung der Verlegeeinheiten
angezeigt war, um zu verhindern, dass auch dem Schadensfall benachbarte
Verlegeeinheiten sich vom Schiffsdeck lösten. Derartige Schadensfälle werden
durch Anwendungen von Verlegeeinheit verhindert.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden die Stäbe
einer Verlegeeinheit mit Verbindungsschienen miteinander Verbunden. Auf
diese Weise beaufschlagen sich die zu einer Verlegeeinheit verbunden
Stäbe gegenseitig
im Bereich ihrer einander benachbarten Kanten. Da in diesem Bereich
die zwischen zwei einander benachbarten Stäben vorgesehene Nut ausgebildet
ist, kann die mechanische Befestigung der Verlege einheit im Bereich
der sich gegenseitig beaufschlagenden Kanten benachbarter Stäbe vorgenommen
werden, ohne daß durch
die Einbringung dieser Befestigungsmittel der Zusammenhalt zwischen
zwei benachbarten Stäben
beeinträchtigt
würde.
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verlaufen die Verbindungsschienen in ihrer Längsstreckung quer
zur Längsrichtung
der Stäbe.
Auf diese Weise werden kurze Verbindungsschienen verwendet, die in
der Lage sind, mehrere Stäbe
zu einer steifen Verlegeeinheit zusammenzufassen. Diese ist gut
zu handhaben und stabil auf der Trägerschicht zu befestigen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Stäbe
auf etwa gleiche Länge
abgelängt
und gegeneinander mit ihren Enden versetzt angeordnet. Durch diese
Gestaltung der Verlegeeinheit entsteht nicht nur ein angenehmes
Erscheinungsbild der in einem Verbund mit anderen Verlegeeinheiten
liegenden Verlegeeinheit, sondern darüber hinaus kommt durch die
versetzte Anordnung der Stäbe
auch eine besonders stabile Verklammerung mit benachbarten Verlegeeinheiten zustande.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Stäbe
einer Verlegeeinheit in ihren jeweils aneinander anliegenden Mittelbereichen
mit Verbindungsschienen verbunden. Dadurch wird eine Montage der
aus einzelnen Stäben
bestehenden Verlegeeinheit außerhalb
eines Verbundes mit anderen Verlegeeinheiten möglich. Im Bereich der ineinander
ragenden Enden benachbarter Verlegeeinheiten kommt eine starre Verbindung zu
standen, die jeweils vom Mittelbereich der einzelnen Verlegeeinheiten
ausgeht, in dem die Verbindungsschienen angeordnet sind.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Verbindungsschienen in Nuten verlegt, die
in Flä chen
einander benachbarter Stäbe
einer Verlegeeinheit eingebracht werden. Dadurch kommt im Bereich
der Verbindungsschienen eine formschlüssige Verbindung zwischen der
Verbindungsschiene und den einzelnen Stäben zustande. Die Formschlüssigkeit
führt dazu, dass
die Verlegeeinheit eine sehr starre Ausbildung besitzt, die ihre
Einfügung
in einen Verbund von benachbarten Verlegeeinheiten erleichtert.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden in die Trägerschicht aus
deren Oberfläche
herausragenden Bolzen eingebracht, auf denen die Verlegeeinheiten
befestigt werden. Durch diese Bolzen kommt eine feste Kopplung zwischen
der Trägerschicht
und der Verlegeeinheit zustande, die ein Abheben der Verlegeeinheit
von der Trägerschicht
verhindert.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden in die Stäbe
Durchgangslöcher
eingebracht, die auf die Bolzen aufgesteckt werden, und auf die
in die Durchgangslöcher hineinragenden
Bolzen werden Verbindungsmittel aufgebracht, mit denen die Stäbe an den
Bolzen befestigt werden. Dadurch wird die Befestigung der Stäbe auf den
Bolzen vereinfacht. Dabei werden die Bolzen mit einer die Verbindungsmittel
arretierenden Oberfläche
versehen, auf der die Verbindungsmittel arretiert werden. Mit Hilfe
dieser Verbindungsmittel wird eine schnelle und sehr sorgfältige Verlegeweise für die Stäbe ermöglicht.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Bolzen mit einer sägezahnförmigen Oberfläche versehen,
auf der ein im Verbindungsmittel ausgebildetes Befestigungsloch
formschlüssig
befestigt wird. Dadurch kann das Verbindungsmittel auf einfache
Weise auf den Bolzen aufgesetzt und durch einen auf das Verbindungsmittel
ausgeübten
Druck mit der sägezahnförmigen Oberfläche des
Bolzens verbunden werden.
-
Dadurch
sitzt der Stab straff auf der Oberfläche der Trägerschicht, ohne daß er sich
von dieser lösen
kann.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weißt
das Befestigungsloch einen sich konisch in Längsrichtung des Befestigungsloches
verengenden Querschnitt auf, der mit zunehmenden Eindringen des
Bolzens in das Durchgangsloch fest auf der Oberfläche des
Bolzens haftet. Durch diese Gestaltung des Verbindungsmittels kommt
bereits nach kurzem Eindringen des Bolzens in das Befestigungsloch
eine sehr haltbare Verbindung zu stande.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das als T-Stück
ausgebildete Verbindungsmittel mit seinem sich durch einen lotrecht
verlaufenden Hauptbalken des T-erstreckenden
Befestigungsloch auf den Bolzen aufgeschoben und stützt sich
mit seinem quer zum Hauptbalken verlaufenden Querbalken auf mindestens
einem der Stäbe
ab. Durch dieses T-förmige
Verbindungsmittel wird eine kräftesparende
Verbindung zwischen den Stäben
und dem Bolzen ermöglicht, ohne
daß beim
Aufsetzten der Verbindungsmittel eine Verletzungsgefahr besteht.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden Nuten in eine der Trägerschicht abgewandte Oberfläche der
Stäbe eingebracht
und die Durchgangslöcher
münden
in der Nut. Durch die Einbringung dieser Nut wird einerseits der
gewünschte
Eindruck einer sich in die Länge
erstreckenden Fläche
unterstützt.
Zum anderen bieten die in die Nut mündenden Bolzen die Möglichkeit, diese
durch eine in die Nut einzubringende dauerelastische Masse abzudecken.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die Nut von zwei einander benachbarten Stäben ausgebildet,
bei denen in einen in der einander benachbarten Bereich jeweils eine
Hälfte
der Nut ausgekehlt wird. Dadurch wird erreicht, das die Nut preiswert
hergestellt werden kann und im Randbereich der einander benachbarten
Stäbe verläuft.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird auf die Oberfläche der Trägerschicht ein Kleber aufgetragen,
mit dem die Stäbe
auf die Oberfläche
der Trägerschicht
geklebt wird. Dadurch wird ein flächiger Verbund der Stäbe mit der
Oberfläche
der Trägerschicht
erzielt.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Bolzen mit einer aus Eisen bestehenden
Trägerschicht
verschweißt. Durch
das Verschweißen
können
die Bolzen einfach und sicher mit der Trägerschicht verbunden werden. Diese
Verbindungsart ist besonders kostengünstig.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Bolzen nach einer Schablone auf der Trägerschicht
positioniert, die in ihrer Form einer aus mindestens zwei Stäben bestehenden
Verlegeeinheit nachgebildet ist. Durch die Verwendung der Schablone,
die der Verlegeeinheit nachgebildet ist, wird erreicht, daß die mit
der Trägerschicht
verbundenen Bolzen genau in die in der Verlegeeinheit ausgebildeten
Durchgangslöcher
passen, ohne das in der Verlegeeinheit unzulässige Spannungen entstehen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden sowohl die Schablone als auch die Verlegeeinheiten
mit feinen Maßtoleranzen
hergestellt. Dadurch wird eine sehr genaue Übereinstimmung zwischen der
Schablone und den Verlegeeinheiten hergestellt, sodass die Verlegeeinheiten
genau auf die nach der Schablone angebrachten Bolzen passen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind in der Schablone im Bereich der mit der Trägerschicht
zu verbindenden Bolzen Löcher
zur Führung
von Werkzeugen vorgesehen. Diese Löcher sind so ausgebildet, dass
in ihnen beispielsweise eine zum Verschweißen der Bolzen benutzte Schweißpistole
geführt
werden kann. Darüber
hinaus werden in den Löchern
jedoch auch Schleifwerkzeuge geführt,
mit denen die Oberfläche der
Trägerschicht
zur Aufnahme der Bolzen vorbereitet wird.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden im Bereich eines die Schablone begrenzenden
Randes formschlüssig
in eine entsprechende Ausnehmung Einfügestücke einfügt, in denen im Bereich des
Randes der Schablone liegende Löcher
ausgebildet werden. Durch die formschlüssige Führung der Einfügestücke fügen sich
die in die Einfügestücke eingebrachten
Löcher
genau in eine Reihe ein, in der die Löcher für die Anbringung der übrigen Bolzen
vorgesehen sind.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die Schablone aus einer dünnen Mehrschicht-Material hergestellt,
das für die
Zeit der Durchführung
von Bearbeitungen der Trägerschicht
fest mit dieser verbunden wird. Dadurch ist die Schablone einerseits
leicht zu handhaben und andererseits mit der nötigen Genauigkeit zur Befestigung
der Bolzen hergestellt. Die Schablone kann daher schnell und sehr
sorgfältig
zum Anbringen der Bolzen verwendet werden.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird beim Verlegen der Verlegereinheit auf mindestens
eine ihrer freiliegenden Längskanten
ein in Richtung auf eine gegenüberliegende
Längskante
wirkender Druck ausgeübt.
Dadurch wird eine Verformung der Verlegeeinheit während ihrer
Anbringung auf der Trägerschicht
verhindert.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird bei einer Vorrichtung zum Verlegen von mindestens
zwei in Längsrichtung mit
ihren seitlichen Begrenzungen parallel zu einander verlaufenden
Stäben
auf einem Schiffsdeck die Stäbe
zu einer Verlegeeinheit miteinander verbunden, die auf dem Schiffsdeck
mechanisch befestigt ist. Durch die Ausbildung von Verlegeeinheiten
wird die Verlegung der Stäbe
auf dem Schiffsdeck erheblich vereinfacht und beschleunigt und darüber hinaus eine
Möglichkeit
geschaffen, die verwendeten mechanischen Befestigungen nicht sichtbar
werden zu lassen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Verlegeeinheiten auf dem Bolzen mit Verbindungsmitteln
befestigt, die formschlüssig
mit dem Bolzen verbindbar sind. Dadurch können mit Hilfe der Bolzen sehr
dauerhafte Verbindungen zwischen der Verlegeeinheit und dem Schiffsdeck
hergestellt werden, ohne dass die Verbindungsmittel das Bild der
verlegten Stäbe
stören.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung münden
die Durchgangslöcher
in mindestens einer Nut, die sich durch zwei einander benachbarte
Kanten zweier sich gegenseitig im Bereich dieser Kanten beaufschlagenden
Stäbe erstreckt.
-
Durch
diese Anordnung der Durchgangslöcher
ist eine nicht sichtbare mechanische Befestigung der Verlegeeinheiten
auf dem Schiffsdeck möglich.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist zwischen dem Schiffsdeck und der Verlegeeinheit
eine Kleberschicht angeordnet. Diese Kleberschicht stellt eine großflächige Verbindung
zwischen dem Schiffsdeck und den Verlegeeinheiten her. Sie ist in
der Lage, Form Änderungen
im Bereich des Schiffsdecks und im Bereich der Verlegeeinheit elastisch
auszugleichen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Bolzen mit dem Schiffsdeck verschweißt. Sie
besitzen daher eine sehr haltbare Verbindung mit dem Schiffsdeck.
Dabei wird die Schweißstelle,
an der die Verschweißung
der Bolzen stattfindet, mit einem entsprechenden Reibwerkzeug blank
gerieben, damit eine haltbare Schweißnaht entstehen kann. Sowohl
zum Aufreiben der Oberfläche
als auch zum Verschweißen
der Bolzen wird eine entsprechend gestaltete Schablone verwendet,
die im Bereich der Schweißstellen
Führungslöcher für die genaue
Führung
von Bearbeitungswerkzeugen aufweisen.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen sowohl die Schablone als auch die Verlegeeinheit
jeweils eine feine Bearbeitung auf, die mit engen Toleranzen ausgestattet ist.
Dadurch wird eine genaue Führung
der Verlegeeinheiten auf den mit Hilfe der Schablonen angebrachten
Bolzen ermöglicht.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Verlegeeinheiten sowohl bei ihrer Bearbeitung
als auch bei ihrer Verlegung eine enge Führung im Bereich ihrer äußeren Begrenzungen
auf. Dadurch ist gewährleistet,
dass die Verlegeeinheiten sowohl bei ihrer Bearbeitung als auch
bei ihrer Verlegung identische Abmaße besitzen und daher mit den
engen Führungen
auf dem Schiffsdeck verlegt werden können. Die Schablone wird nach
dem Anbringen der Bolzen beseitigt, sodass der Kleber unmittelbar
auf das Schiffsdeck aufgebracht werden kann, bevor die Verlegeeinheiten mit
den Bolzen verbunden werden.
-
Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht ist.
-
In
den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf eine aus sechs Stäben
bestehende Verlegeeinheit,
-
2 einen
Querschnitt durch eine durch sechs Stäbe bestehende Verlegeeinheit
entlang der Schnittlinie II-II in 1,
-
3 ein
vergrößerter Teil
eines Querschnitts entlang der Schnittlinie III-III in 1 mit
eingesetzten Bolzen,
-
4 eine
Draufsicht eines in Längsrichtung dargestellten
Bolzens,
-
5 einen
Längsschnitt
durch ein Verbindungselement,
-
6 eine
Draufsicht auf einen Querbalken eines Verbindungselementes,
-
7 eine
Druntersicht unter eine aus sechs Stäben bestehende Verlegeeinheit,
die innerhalb einer Schablone auf einem Bearbeitungstisch eines Bearbeitungszentrums
liegt,
-
8 eine
Draufsicht auf eine Schablone,
-
9 eine
Draufsicht auf ein Einsatzstück einer
Schablone und
-
10 ein
Ausschnitt aus einer Trägerschicht,
auf der die einzelnen Phasen des Verfahrens für die Verlegung einer Verlegeeinheit
durchgeführt werden:
- a) Auflage der Schablone,
- b) Beseitigung der Schablone,
- c) Aufbringen einer Kleberschicht,
- d) Auflegen einer Verlegeeinheit auf die Bolzen,
- e) Befestigung der Verlegeeinheit mit Verbindungsmitteln und
- f) Verfüllung
der zwischen den Stäben
vorhandenen Nuten.
-
Eine
Verlegeeinheit 1 besteht im Wesentlichen aus sechs einzelnen
Stäben 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, die
entlang ihrer in Längsrichtung
verlaufenden seitlichen Begrenzungen 8, 9 parallel
zu einander verlaufenden und sich gegenseitig beaufschlagen. Diese seitlichen
Begrenzungen 8, 9 sind in Form von Auskehlungen 10, 11 gestaltet,
die gegenüber
einer Oberfläche 12 eines
jeweiligen Stabes 2, 3, 4, 5, 6, 7 einen
abgesenkten Boden 13 aufweisen. Entlang einer vom Boden 13 gebildeten
Restkante 14 liegen die mit einander benachbarten Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 aneinander.
Die Auskehlungen 10, 11 zweier benachbarter Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 bilden
eine Nut 15, durch die sich jeweils mittig die einander
beaufschlagten Kanten 14 zweier benachbarter Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 erstrecken.
Im Bereich der einander gegenseitig beaufschlagenden Restkanten 14 befinden
sich innerhalb der Nut 15 senkrecht zur Längsachse
der Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 verlaufende
Durchgangslöcher 16,
die von dem Boden 13 der Auskehlungen 10, 11 in
Richtung auf eine der Oberfläche 12 abgewande
Unterfläche 17 der
Verlegeeinheit 1 erstrecken und der Unterfläche 17 münden. Diese
Durchgangslöcher 16 besitzen
einen ovalen Querschnitt. Sie sind innerhalb der Nut 15 in
gegenseitigen Abständen 18 angeordnet,
die beispielsweise abhängig
vom jeweiligen Werkstoff der Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 und
einer Trägerschicht 19 bemessen
werden. Die Durchgangslöcher 16 besitzen
einen Querschnitt 20, der groß genug bemessen ist, damit
sich durch die Durchgangslöcher 16 ein
mit der Trägerschicht 19 verbindender
Bolzen 21 und ein mit dem Bolzen 21 zu verbindendes
Verbindungsmittel 22 erstrecken kann, das zur Befestigung
der Verlegeeinheit 1 auf der Trägerschicht 19 auf
eine Oberfläche 23 des
Bolzens 21 gedrückt
werden kann. Zu diesem Zwecke besitzt der Bolzen 21 auf
seiner Oberfläche 23 eine
sägezahnförmige Gestaltung 24,
auf der das Verbindungsmittel 22 mit einem Befestigungsloch 25 haftet,
wenn das Ver bindungsmittel auf ein durch ein Durchgangsloch 16 hindurchgestecktes
oberes Ende 26 aufgeschoben wird. Um einen dauerhaften
Formschluss zwischen den Verbindungsmitteln 22 und dem
Bolzen 21 herzustellen, verläuft das Befestigungsloch 25 in
Längsrichtung
des Befestigungsmittels 22 in Richtung von einem auf den
Bolzen 21 aufzusteckenden unteren Ende 27 zu einem
gegenüberliegenden
oberen Ende 28 konisch, sodass das Befestigungsloch 25 einen sich
verengenden Querschnitt 29 aufweist. Abhängig von
einem auf das obere Ende 28 des Verbindungsmittels 22 aufgebrachten
Druckes schneidet sich die sägezahnförmige Gestaltung 24 des
Bolzens 21 zunehmend weit in die Wandungen 30 des
Befestigungsloches 25 ein, sodass im Hinblick auf die sägezahnförmige Gestaltung 24 eine
Lösung
des Verbindungsmittels 22 von dem Bolzen 21 nicht
in Betracht kommt.
-
Das
Verbindungsmittel 22 besitzt einen T-förmigen Längsschnitt 31 mit
einem sich in vertikaler Richtung erstreckenden Hauptbalken 32,
durch den sich mittig das Befestigungsloch 25 erstreckt,
und einem mit dem Hauptbalken 32 verbundenen Querbalken 33.
Dieser Querbalken 33 bildet das obere Ende 28 des
Verbindungsmittels 23, auf das beim Befestigen des Verbindungsmittels 22 auf
dem Bolzen 21 Druck ausgeübt wird. Dabei sind der Bolzen 21 und das
Verbindungs-mittel 22 jeweils in ihrer Länge so bemessen,
dass der Querbalken mit seiner dem oberen Ende 28 abgewanden
Auflagefläche 34 den
Boden 13 der Nut 15 beaufschlagt, wenn das Verbindungsmittel 22 auf
dem durch das Durchgangsloch 16 hindurchragende Bolzen 21 befestigt
worden ist.
-
Die
Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind
auf ihrer Unterfläche 17 mit
in ihrer Längsrichtung
verlaufenden Nuten 35 versehen. Diese Nuten 35 sind
einer auf die Trägerschicht 19 aufgebrachten
Kleberschicht 36 zugewandt und dienen dazu, das sich zwischen
der Unterseite 17 und einer die Trägerschicht 19 abschließenden Oberfläche 37 eine
gleichmäßig dicke
Kleberschicht 36 aus bildet. Diese führte zu einer großflächigen Befestigung
der Verlegeeinheit 1 auf der Trägerschicht 19.
-
Quer
zu den Nuten 35 verlaufen durch die Unterfläche 17 der
Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 Quernuten 38.
In diesen Quernuten 38 sind Verbindungsschienen 39 durch
die Unterfläche 17 verlegt.
Diese Verbindungsschienen 39 sind mit Schrauben 40 an
der Unterfläche 17 der
Verlegeeinheit 1 befestigt. Diese Verbindungsschienen 39 erfassen
die einzelnen Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 zu
der Verlegeeinheit 1 zusammen. Zu diesem Zwecke ist jeder
der miteinander zu verbindenden Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 mit
mindestens zwei Schrauben an der Verbindungsschiene 39 befestigt. Diese
besteht im Regelfall aus einem nicht rostenden Stahl, kann jedoch
auch aus einem anderen hochfesten Werkstoff hergestellt werden und
damit wird die Verbindungsschiene 39 in die Quernut 38 so
angepasst, dass weder sie selbst noch die Schrauben 40 aus
einer von der Unterfläche 17 gebildeten
Fläche herausragen.
Im Regelfall wird die Verbindungsschiene 39 mit einem rechteckigen
Querschnitt hergestellt, der passend in die Nut 38 eingeführt werden kann.
Auf diese Weise kommt eine formflüssige Verbindung zwischen der
Verbindungsschiene 39 und der Unterfläche 17 zustande. Dabei
werden mindestens zwei Verbindungsschienen 39 in einem
Mittelbereich 41 einer Verlegeeinheit angeordnet, in dem sämtliche
Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 einer
Verlegeeinheit 1 sich im Bereich ihrer Restkanten 14 gegenseitig
auf Druck beaufschlagen. Im Bereich ihrer aus dem Mittelbereich 41 herausragenden
Enden 42, 43 der in ihrer Längsrichtung versetzt zu einander
angeordneten Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind
keine Verbindungsschienen 39 vorgesehen. Allerdings können im
Mittelbereich 41 auch mehr als zwei Verbindungsschienen 39 angeordnet
sein. Diese können
grundsätzlich
auch schräg
zur Längsrichtung
der einzelnen Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 verlaufen.
Im Regelfall wird jedoch davon ausgegangen werden können, dass
der Verlauf der Verbindungsschienen 39 quer zur Längsrichtung
der Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 sich
anbie tet, da der Verlauf der Verbindungsschienen 39 keine
Durchgangslöcher 16 verdecken
darf. Darüber
hinaus sind kurze Verbindungsschienen 39 auch durch eine
für die
Verbindung der Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 erwünschte Steifigkeit gekennzeichnet.
-
Die
Bearbeitung der Verbindungseinheit 1 auf ihrer Unterfläche 17 findet
auf einem CNC-gesteuertem Bearbeitungszentrum statt, von dem in 7 lediglich
der Bearbeitungstisch 44 gezeigt ist. Auf diesem Bearbeitungstisch
ist eine die zu bearbeitenden Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 aufnehmende
Schablone 45 befestigt, die die zu bearbeitenden Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 mit
einem hohen Druck nicht nur auf deren Restkanten 14 sondern
auch auf deren in unterschiedlichen Ebenen verlaufenden Querkanten 47, 48, 49 beaufschlagt.
Diese Schablone 45 wird mit einer sehr hohen Präzision hergestellt,
bevor sie in der Lage ist, die einzelnen Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 während der
Bearbeitung sicher zu führen.
Darüber
hinaus ist die Schablone 45 in der Lage, den notwendigen Druck
auf die jeweiligen Restkanten 14 und die Querkanten 47, 48, 44 auszuüben, sodass
während
der Bearbeitung der Verlegeeinheit 1 keine unerwünschten
Bewegungen der einzelnen Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 in
Bezug auf den Bearbeitungstisch 44 statt finden können. Damit
sind sämtliche
in dem Bearbeitungszentrum entstehenden Verlegeeinheiten 1 untereinander
vollkommen identisch. Bei der Bearbeitung werden feine Maßtoleranzen
bis zu einhundertstel mm eingehalten.
-
Noch
während
der Beaufschlagung durch die Schablone 45 werden die einzelnen
in der Schablone 45 liegenden Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 mit
der Verbindungsschiene 39 verschraubt, sodass die Verlegeeinheit 1 exakt
ihre Abmessung auch dann beibehält,
wenn sie der Schablone 45 entnommen worden ist.
-
Mit
der gleichen Präzision
mit der die Verlegeeinheit 1 im Bearbeitungszentrum hergestellt
wird, wird von diesem Bearbeitungszentrum auch eine Verlegeschablone 50 hergestellt.
Diese besitzt in ihren äußeren Umrissen
dieselben Abmaße
und Figurationen wie eine Verlegeeinheit 1, sodass sie
auch herausragende Enden 51, 52 besitzt. Auch
hinsichtlich ihrer Ge-samtbreite 53 ist die Verlegefolie 50 genau
so bemessen wie eine Verlegeeinheit 1.
-
Darüber hinaus
besitzt die Verlegeschablone 50 auch den Durchgangslöchern 16 der
Verlegeeinheit 1 entsprechende Löcher 54, die in Reihen 55 angeordnet
sind, deren Abstand 56 von einander einem Abstand 57 entspricht,
in den Reihen 58 angeordnet sind, die von den Durchgangslöchern 16 der
Verlegeeinheit 1 gebildet werden. Unterschiede bestehen
lediglich in der Form der Löcher 54.
Diese sind so gestaltet, dass sie zur Führung von Verarbeitungswerkzeugen 59, 60 dienen
können,
mit denen die Oberflächen 37 der
Trägerschicht 19 bearbeitet
werden. Aus diesem Grunde sind die Löcher 54 im Regelfall
als Kreisschreiben ausgebildet. In diesem können beispielsweise die mit
entsprechenden Abstandshaltern 61, 62 ausgestatten
Bearbeitungswerkzeuge 59, 60 so sicher geführt werden,
dass eine Bearbeitung der Oberfläche 37 genau
im Bereich der Löcher 54 stattfindet.
Um diese Genauigkeit für
die Herstellung der Löcher 54 zu
erzielen, wird die Verlegeschablone 50 zum Zwecke der Herstellung
dieser Löcher 54 in
die Schablone 45 eingelegt, die die Verlegeschablone 50 während ihrer
Bearbeitung durch das Bearbeitungszentrum führt.
-
Die
Verlegeschablone 50 besitzt ebenso wie die Verlegeeinheit 1 gerade
verlaufende Seitenkanten 63, 64, damit sie genau
in der Schablone 45 während
ihrer Bearbeitung geführt
wird. Da andererseits jedoch gerade im Bereich der Seitenkanten 63, 64 auch
Bearbeitungen der Trägerschichten 19 stattfinden
müssen,
werden zur sicheren Führung
der Bearbeitungswerkzeuge 59, 60 im Bereich der
Seitenkanten 63, 64 Einlegestücke 65 in die Verlegeschablone 50 eingelegt,
die je zur Hälfte
formschlüssig
in zwei entlang ihrer Seitenkanten 63, 64 benachbarten
Verle geschablonen 50 geführt werden. Zu diesem Zwecke
besitzen die Einlegestücke 65 entlang
von ihren Begrenzungen 66 Ausgestaltungen, die eine gute Führung innerhalb
einer entsprechenden Ausnehmung 67 erlaubt. Zu diesem Zwecke
können
beispielsweise sich einander gegenüberliegende Teile der Begrenzung 66 Krümmungen 68 aufweisen,
die in entsprechenden Krümmungen 69 der
Ausnehmungen 67 geführt
werden. Durch diese exakte Führung der
Einlegestücke 65 in
den Ausnehmungen 67 ist gewährleistet, das ein sich durch
das Einlegestück 65 erstreckendes
Loch 70 mit den übrigen
Löchern 54 einer
jeweiligen Reihe 55 in einer Flucht verläuft und einen
Abstand 71 zu einem benachbarten Loch 54 gehalten
wird, der den Abständen 72 entspricht,
die die übrigen
Löcher 54 von
einander halten.
-
Die
Verlegeschablone 50 wird aus einem formhaltigen Material
hergestellt, das auch unter unterschiedlichen Umwelteinflüssen seine
Form behält. Zu
diesem Zwecke wird die Verlegeschablone 50 beispielsweise
aus einem Schichtmaterial hergestellt, dessen einzelne Schichten
gegeneinander gesperrt sind. Eine Befestigung der Verlegeschablone 50 auf der
Trägerschicht 19 kann
beispielsweise mit Hilfe eines lösbaren
Verbindungs-materials zum Beispiel aus lösbaren Kleberverbindungen be-stehen.
Es ist jedoch auch möglich,
die Verlegeschablone 50 mit Hilfe von Magneten auf einer
aus Metall bestehenden Trägerschicht 19 festzuhalten,
während
die Bearbeitung der Trägerschichten 19 stattfindet.
-
Am
Beispiel einer aus sechs Stäben 2, 3, 4, 5, 6, 7 bestehenden
Verlegeeinheit 1 wird das Verfahren in 10 in
einzelnen Schritten dargestellt. Dabei wird zunächst die Verlegeschablone 50 auf
eine zu bearbeitende Trägerschicht 19 aufgelegt
und mit dieser lösbar
verbunden. Sodann werden in die Verlegeschablonen 50 die
Einlegestücke 65 eingelegt, sodass
komplette Reihen 55 von Löchern 54 entstehen.
Durch diese Löcher 54 werden
Bearbeitungswerkzeuge 59, 60 in Richtung auf Trägerschicht 19 hindurch
gesteckt und in den Löcher 54 sicher
geführt.
Auf diese Weise kann mit dem Bearbeitungswerkzeug 59 beispielsweise
die Oberfläche 37 der Trägerschicht 19 abgeschmirgelt
oder abgefräst
werden, bis sie eine zur Aufbringung der Bolzen 21 ebene
Oberfläche
besitzt. Im Falle einer aus Metall bestehenden Trägerschicht,
beispielsweise eines Schiffsdecks, wird dieses mit Hilfe des Bearbeitungswerkzeuges 59 so
lange bearbeitet, bis im Bereich des Loches 54 eine blanke
Oberfläche
entsteht.
-
Sodann
kann mit Hilfe des zweiten Bearbeitungswerkzeuges 60, das
ebenfalls in Loch 54 geführt wird, eine Verbindung des
Bolzens 21 mit der Oberfläche 37 herbeigeführt werden,
beispielsweise durch Verschweißen.
Zu diesem Zweck ist das zweite Bearbeitungswerkzeug 60 als
eine Schweißpistole ausgebildet.
-
Nach
dem im Bereich der bearbeiteten Stellen die Bolzen 21 fest
mit der Oberfläche 37 verbunden
worden sind, wird die Verlegeschablone 50 entfernt, sodass
nunmehr die Bolzen 21 in den vorgegebenen Reihen 58 und
mit den vorgegebenen Abständen 57 sich
auf der Oberfläche 37 der
Trägerschicht 19 erheben.
Nunmehr wird in einem weiteren Bearbeitungsvorgang c im Bereich
der Bolzen 21 eine Kleberschicht 72 auf die Trägerschicht 19 aufgebracht.
Dabei können
entsprechende Werkzeuge, beispielsweise eine einen Kleber 73 verspritzende Spritzpistolen
oder eine manuelle Auftragung des Klebers beispielsweise mit Hilfe
eines Besens 74 vorgenommen werden.
-
In
einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt d wird nunmehr die Verlegeeinheit 1 so
auf die Trägerschicht 19 aufgelegt,
dass die mit der Trägerschicht 19 verbundenen
Bolzen 21 durch die Durchgangslöcher 16 hindurchragen.
Dadurch erhält
die Verlegeeinheit 1 bezüglich der Trägerschicht 19 eine mechanische
Festlegung. Dieses wird noch dadurch verbessert, dass in einem weiteren
Bearbeitungsschritt e das Verbindungsmittel 22 auf dem
Bolzen 21 aufgesetzt und mit diesem fest verbunden wird.
Dadurch wird die Führung
der gesamten Verlegeeinheit 1 von dem Verbindungsmittel 22 übernommen.
-
Schließlich werden
die Nuten 15, in denen das Verbindungsmittel 22 auf
dem Boden 13 aufliegt, mit einer dauerelastischen Vergussmaße 74 verfüllt. Auf
diese Weise werden die Querbalken 33 des Verbindungsmittels 22 abgedeckt
und gleichzeitig eine elastische Verbindung der einzelnen Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 untereinander
gewährleistet.
-
Dieses
Verlegebeispiel der 10 wurde lediglich an einer
einzelnen Verlegeeinheit demonstriert. Im Hinblick auf die exakte
Fertigung der Verlegeeinheiten und der Verlegeschablone 50 werden
jedoch eine Vielzahl von Verlegungen der Verlegeeinheit 1 gleichzeitig
eingeleitet und durchgeführt.
Dabei können
auch eine Vielzahl von Verlegeschablonen 50 eingesetzt
werden, sodass die Verlegung der Stäbe 2, 3, 4, 5, 6, 7 in
einem fortlaufenden Verlegeverfahren durchgeführt werden können, bei
dem die im ersten Schritt verwendeten Verlegeschablonen 50 unmittelbar
nach deren Aufnahme von der Trägerschicht 19 an
anderer Stelle wieder eingesetzt und für die Vorbereitung der Verlegung
von weiteren Verlegeeinheiten 1 genutzt werden können.