DE102013111127A1

DE102013111127A1 - Aufspannplatte

Info

Publication number: DE102013111127A1
Application number: DE201310111127
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Schrott
Original assignee: GUSS & MASCHINENKOMPONENTEN VERTRIEBS GmbH; GUSS and MASCHINENKOMPONENTEN VERTRIEBS-GMBH
Current assignee: GUSS & MASCHINENKOMPONENTEN VERTRIEBS GmbH; GUSS and MASCHINENKOMPONENTEN VERTRIEBS-GMBH
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2015-04-09

Abstract

Es ist eine vorgefertigte, transportierbare Aufspannplatte (10) zum Aufspannen eines Werkstücks geschaffen, um dieses beispielsweise zu bearbeiten oder zu vermessen. Die Aufspannplatte (10) weist einen Tragkörper (14) auf, der aus zementgebundenem und vorzugsweise selbstverdichtendem Beton ausgebildet ist. Die Aufspannplatte (10) weist wenigstens eine von dem Tragkörper (14) gesonderte Spanneinrichtung (24) aus Metall oder einer Metalllegierung auf, die in einem oberen Bereich (22) in dem Tragkörper (14) angeordnet und mit dem Tragkörper (14) vergossen ist. Die Spanneinrichtung weist wenigstens eine von außen zugängliche Aufnahme (42, 44) für ein Spannelement zur Fixierung eines Werkstücks auf. Die Aufspannplatte (10) weist wenigstens ein von der Spanneinrichtung (24) gesondertes Oberflächenelement (28) auf, das eine Aufspannfläche (20) für das Werkstück festlegt und das an dem oberen Bereich (22) neben der Spanneinrichtung (24) angeordnet ist. In einer ersten Ausführungsform ist das Oberflächenelement (28) integraler Bestandteil des Tragkörpers (14). In einer anderen Ausführungsform ist das Oberflächenelement (28) von dem Tragkörper (14) gesondert und auf dem Tragkörper (14) an einer oberen Tragfläche (48) des oberen Bereichs (22) angeordnet und mit dem Tragkörper (14) haftend verbunden. Es kann eine Mischform der beiden Ausführungsformen gefertigt werden. Die erfindungsgemäße Aufspannplatte (10) lässt sich kostengünstig und aufwandsarm herstellen und variabel an individuelle Anforderungen bezüglich der Aufspannfläche (20) anpassen.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Aufspannplatte zum Aufspannen von Werkstücken zum Bearbeiten und/oder Vermessen des Werkstücks mit einer Bearbeitungs- und/oder Messmaschine und insbesondere eine Aufspannplatte, wie sie im Werkzeug-, Formen- oder Modellbau, in der Produktion oder für Prüfstände in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden kann.
Eine Aufspannplatte stellt auf ihrer Oberseite eine Aufspannfläche bereit, um hierauf Werkstücke aufzuspannen. Die Aufspannfläche kann beispielsweise durch T-Spannnuten unterbrochen sein oder sonstige Spanneinrichtungen aufweisen, in die Nutensteine oder andere Spannmittel eingesetzt werden können, um das Werkstück zu befestigen. Bekannte Aufspannplatten werden meist im Ganzen aus Grauguss hergestellt. Bekannt sind auch Aufspannplatten aus Granit mit darin eingeklebten Spanneinrichtungen. Jedenfalls weisen die Aufspannplatten die für die Bestimmungszwecke erforderliche hohe Tragfähigkeit und Biegesteifigkeit auf, um das Gewicht des Werkstücks und das Eigengewicht aufnehmen und tragen zu können. Die Spanneinrichtungen müssen ein genaues, sicheres Fixieren und Halten des Werkstücks für die anschließenden Bearbeitungs- bzw. Messoperationen ermöglichen und eine hohe Festigkeit haben, um Aufwürfe, Ausbrüche oder sonstige Beschädigungen beim Aufspannen und im Einsatz weitgehend zu vermeiden.
Während die Herstellung von Aufspannplatten aus Grauguss oder Granit bereits bei kleinen Abmessungen der Aufspannplatten relativ aufwändig und kostspielig ist, sind bei großen Aufspannplatten z.B. mit einer Tischfläche von 5 m² und mehr oder bei Sonderanfertigungen mit relativ kleiner Stückzahl der Herstellungsaufwand und die zugehörigen Kosten beispielsweise für ein Gussmodell zur Herstellung einer Sandform für die Abgüsse oder für die Herstellung der Granitplatten aus dem Vollen sowie auch für die Feinbearbeitung der Aufspannplatten enorm hoch. Es besteht der Wunsch, den Aufwand und die Kosten der Herstellung von Aufspannplatten zu reduzieren.
Die DE 10 2011 008 981 A1 stellt eine Aufspannplatte bereit, deren Aufspannflächen durch mehrere Graugussteile gebildet ist, die flächig nebeneinander bzw. kachelartig angeordnet sind und fest mit einem darunter angeordneten Betonkörper verbunden sind. In einer Ausführungsform wird die T-Nut zum Aufspannen des Werkstücks von benachbarten Graugussteilen, die mit einem Spalt voneinander beabstandet sind, gebildet. In einer anderen Ausführungsform ist in einem plattenförmigen Graugussteil eine in der Mitte angeordnete, sich über das Graugussteil erstreckende T-Spannnut enthalten.
In einigen Anwendungsfällen werden auch nasse Werkstücke, z.B. nasse Kraftfahrzeugprototypen nach einer Testfahrt, auf einer Aufspannplatte positioniert, so dass auch die Aufspannplatte dabei nass wird. Die Graugussoberfläche kann dann im Laufe der Zeit korrodieren, was zu einer Verschmutzung oder Beschädigung der Werkstücke, zu einem Nachlassen der Genauigkeit oder zu einer unerwünschten Optik führen kann. Feuchte oder nasse Granitoberflächen neigen dazu, sich dunkel zu verfärben. In manchen Anwendungsfällen wird das Werkstück bzw. das Modell während seiner Entstehung oder nach seiner Entstehung z.B. von Designern begutachtet, um Veränderungen oder das Ergebnis auch im Detail zu beurteilen. Eine Veränderungen unterworfene Aufspannfläche oder eine spiegelnde Oberfläche ist hierbei unerwünscht und kann zu einer Beeinträchtigung der Begutachtung bzw. des Beurteilungsergebnisses führen. Außerdem ist beim Einrichten des Werkstücks auf der Aufspannplatte zum Aufspannen stets ein sicherer Stand des Werkstücks und der einrichtenden Personen auf der Aufspannoberfläche erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstig und aufwandsarm herstellbare Aufspannplatte bereitzustellen, deren Aufspannfläche individuellen Anforderungen der jeweiligen Anwendung genügen kann. Insbesondere sollte die Aufspannplatte auch mit großen Abmessungen zur Verwendung für große Modelle oder Werkstücke an Maschinen z.B. in der Automobil-, Luft- oder Raumfahrtindustrie verhältnismäßig je nach Anforderungen flexibel, leicht und preiswert herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird mit einer Aufspannplatte nach Patentanspruch 1 gelöst:
Die erfindungsgemäße Aufspannplatte weist einen vorzugsweise quaderförmigen, vorzugsweise aus einem Stück bestehenden Tragkörper mit einer unteren Grundfläche, die vorzugsweise die Unterseite der Aufspannplatte bildet, und mit einem oberen Bereich auf. Mit der unteren Grundfläche kann die Aufspannplatte beispielsweise flächig oder punktuell auf einem Gestell einer Bearbeitungs- und/oder Messmaschine angeordnet oder auf einem Fundamentboden eines Aufstellraums aufgelegt werden. Der obere Bereich ist oberhalb der unteren Grundfläche im Abstand zu dieser angeordnet, kann sich aber auch an diese direkt anschließen.
Der Tragkörper besteht erfindungsgemäß aus Beton, der zementgebunden ist, also als Bindemittel im Wesentlichen Zement und Wasser aufweist. Zementgebundene Betonarten weisen gegenüber Polymerbeton unter anderem den Vorteil auf, dass sie bessere Fließeigenschaften haben und zumindest leichter zu verdichten oder leichtverdichtend sind, so dass eine deutlich geringere Rüttelenergie eingesetzt werden muss als beim Polymerbeton. Zudem ist zementgebundener Beton wesentlich kostengünstiger als Polymerbeton, was zur Herstellung besonders großer Aufspannplatten für die hier relevanten Anwendungen, wie eingangs erwähnt, von großem Vorteil ist. Der Tragkörper aus Beton kann eine Bewehrung aufweisen, wobei durch die guten Fließeigenschaften des selbstverdichtenden Betons die Bewehrung fehlstellenfrei eingebettet werden kann. Der Tragkörper kommt vorzugsweise aber auch ohne eine Bewehrung aus.
Die Aufspannplatte weist ferner wenigstens eine von dem Tragkörper gesonderte Spanneinrichtung aus Metall oder einer Metalllegierung auf. Die Spanneinrichtung ist in dem oberen Bereich in dem Tragkörper angeordnet und mit dem Tragkörper vergossen. Der Tragkörper kann aus einem Guss hergestellt sein, wobei die Spanneinrichtung mit dem Tragkörper vergossen wird. In einer anderen Ausführungsform kann zunächst ein Teil des Tragkörpers hergestellt werden, in dem Ausnehmungen oder Nuten verbleiben, in die die Spanneinrichtung eingesetzt und vergossen wird.
Die Spanneinrichtung weist wenigstens eine von außen zugängliche Aufnahme für ein Spannelement auf, das mit der Spanneinrichtung zur Aufspannung eines Werkstücks zusammenarbeitet. Die Aufnahme ist vorzugsweise insbesondere von oben, d.h. von der Oberseite der Aufspannplatte oberhalb des oberen Bereichs zugänglich.
Die Aufspannplatte weist außerdem wenigstens ein von der Spanneinrichtung gesondertes Oberflächenelement auf, das eine Aufspannfläche für das Werkstück festlegt. Das Oberflächenelement ist an dem oberen Bereich neben der Spanneinrichtung angeordnet. Beispielsweise kann ein Oberflächenelement zwischen zwei Spanneinrichtungen angeordnet sein, oder ein Oberflächenelement kann eine Spanneinrichtung seitlich umschließen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Tragkörper aus einem zementgebundenen Beton ausgebildet, der selbstverdichtend ist. Ein selbstverdichtender Beton ist ein äußerst fließfähiger Beton, der selbstständig durch die Wirkung der Schwerkraft entlüftet und somit gar keine Verdichtungsmaßnahmen erfordert. Hierzu weist der Beton des Tragkörpers vorzugsweise ein geeignetes Fließmittel, wie z.B. einen Hochleistungsbetonverflüssiger auf Basis von Polycarboxylatethern (PCE) und einen relativ großen Anteil an Mehlkorn von z.B. wenigstens 500 kg/m³ sowie einen reduzierten Anteil an gröberer Gesteinskörnung im Vergleich zum Normalbeton auf.
Der Einsatz eines zementgebundenen, vorzugsweise selbstverdichtenden Betons für den Tragkörper der erfindungsgemäßen Aufspannplatte bildet die Basis für eine aufwandsarme, kostengünstige Herstellbarkeit der Aufspannplatte. Ein herkömmliches Rütteln und damit verbundene Formänderungen des Bauteils können deutlich reduziert werden oder sogar gänzlich entfallen. Die Spanneinrichtung wird gut in den Tragkörper eingebettet.
Der Tragkörper selbst kann aus einem Stück oder mehreren Teilen bestehen. Aufgrund der von dem Oberflächenelement gesonderten Spanneinrichtung kann eine Spanneinrichtung mit gewünschten spezifischen Eigenschaften eingesetzt werden und unabhängig von den Eigenschaften der Spanneinrichtung können Oberflächenelemente mit gewünschten spezifischen Eigenschaften eingesetzt werden. Während beispielsweise Spanneinrichtungen mit einer besonders hohen Zugfestigkeit erwünscht sein können, kann es auf eine Aufspannfläche ankommen, bei der eine stoßartige punktuelle Belastung zu einem Materialausbruch und nicht zu einer Materialaufwölbung führt, um die Ebenheit der Aufspannfläche nicht zu beeinträchtigen. Es können auch je nach Anwendung und Anforderung beispielsweise ein oder mehrere Oberflächenelemente mit hoher Korrosionsbeständigkeit, Rutschfestigkeit oder geringem Reflexionsgrad ausgewählt werden, während diese beispielhaft genannten Eigenschaften für die Spanneinrichtung eine untergeordnete Rolle spielen können. Die Erfindung schafft eine kostengünstig herstellbare, variable, an individuelle Anforderungen anpassbare Aufspannplatte.
Die erfindungsgemäße Aufspannplatte ist eine vorgefertigte, transportable Einheit. Die Aufspannplatte kann insbesondere dazu eingerichtet sein, in ein Gestell einer Bearbeitungs- und/oder Messmaschine eingesetzt zu werden. Die vorgefertigte Einheit kann am Herstellungsort oder am Einsatzort, falls erforderlich, endbearbeitet, insbesondere gefräst oder geschliffen oder poliert werden. Die nutzbare Aufspannplattenfläche beträgt vorzugsweise mindestens 5 m². Somit können Aufspannplatten oder -tische geschaffen werden, die sich auch für äußerst große Werkstücke oder Modelle im Automobil-, Formen- und Modellbau, in der Luft- und Raumfahrtindustrie eignen.
In einer Ausführungsform ist das Oberflächenelement integraler Bestandteil des Tragkörpers. Das Oberflächenelement ist somit einstückig mit dem Tragkörper. Eine Aufspannplatte nach dieser Ausführungsform kann beispielsweise hergestellt werden, indem der Tragkörper und das oder die Oberflächenelemente aus einem Guss hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Oberflächenelement von dem Tragkörper gesondert und auf dem Tragkörper auf einer oberen Tragfläche des oberen Bereichs des Tragkörpers angeordnet. Das Oberflächenelement ist mit dem Tragkörper an der Tragfläche haftend verbunden. Das Oberflächenelement ist beispielsweise auf den Tragkörper aufgeklebt. Die obere Tragfläche des Tragkörpers und die zugehörige untere Verbindungsfläche des gesonderten Oberflächenelementes sind vorzugsweise eben, frei von Fortsätzen, Rippen oder dgl., um eine flächige Verbindung zur gleichmäßigen Kraftübertragung zu erhalten und punktförmige konzentrierte Krafteinleitungsstellen zu vermeiden. Sofern erwünscht, kann zusätzlich eine mechanische Fixierung des oder der Oberflächenelemente an dem Tragkörper, bspw. mittels Schrauben, Bolzen oder dgl., vorgesehen sein.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufspannplatte kann eine Mischform aus der Ausführungsform mit einem oder mehreren Oberflächenelementen, die integraler Bestandteil des Tragkörpers sind, und der Ausführungsform, bei der das Oberflächenelement oder die Oberflächenelemente von dem Tragkörper gesondert sind, sein.
Unabhängig von der Ausführungsform kann das Oberflächenelement eine Beschichtung oder Plattierung tragen. Mehrere Oberflächenelemente können die gleichen oder verschiedenartigen Beschichtungen oder Plattierungen tragen. Beispielsweise kann die Oberfläche eines Oberflächenelements, z.B. eines Oberflächenelements mit einer Betonoberfläche, eine Beschichtung oder Plattierung beispielsweise mit Klebstoff, Lack, Mörtel, Farbe, Glas, Metall, Stahlblech und/oder Granit tragen, die beispielsweise auf die Oberfläche aufgeklebt sein kann.
Unabhängig von der Ausführungsform kann das Oberflächenelement eine feinbearbeitete, beispielsweise geschliffene oder gefräste, obere Fläche aufweisen. Auf diese beispielhafte Weise legt das Oberflächenelement eine feinbearbeitete Aufspannfläche fest. Die Aufspannfläche ist vorzugsweise eben. Die Aufspannfläche, die durch ein, mehrere oder alle Oberflächenelemente festgelegt ist, weist vorzugsweise eine Ebenheit von 0,05 mm/m oder ebener auf.
Unabhängig von der Ausführungsform kann das Oberflächenelement aus Beton bestehen. Für den Tragkörper und/oder das Oberflächenelement wird vorzugsweise hochfester Beton mit einer Druckfestigkeit von 100 N/mm² oder mehr verwendet. Vorzugsweise wird für den Tragkörper und/oder das Oberflächenelement ein hochfester Beton mit einer Biegezugfestigkeit von 10 N/mm² oder mehr verwendet. Der Beton für das Oberflächenelement kann sich von dem Beton für den Tragkörper unterscheiden. Beispielsweise kann für den Tragkörper ein Beton mit einer Zusammensetzung verwendet werden, die von der Zusammensetzung des Betons für das Oberflächenelement auch hinsichtlich des Bindemittels und/oder der Zuschlagstoffe verschieden ist. Während beispielsweise der Tragkörper unter anderem hinsichtlich der Tragfähigkeit, Biegefestigkeit, Fließfähigkeit und der Kosten optimiert sein kann, können bei der Auswahl des Betons andere Eigenschaften, wie z.B. hohe Schlag- oder Stoßfestigkeit, die Erzielbarkeit einer gleichmäßigen, porenfreien Oberfläche, gute Bearbeitbarkeit derselben oder dgl. im Vordergrund stehen. Das Oberflächenelement kann auch aus einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen.
In bevorzugten Ausführungsformen sind mehrere Oberflächenelemente vorzugsweise kachelartig und/oder in einer Reihe auf dem Tragkörper angeordnet. Dies lässt sich sowohl mit von dem Tragkörper gesonderten als auch mit mit diesem integralen Oberflächenelementen erreichen. Die Oberflächenelemente sind, unabhängig von der Ausführungsform, vorzugsweise in einem regelmäßigen Raster auf dem Tragkörper angeordnet. Mehrere Oberflächenelemente stellen unabhängig von der Ausführungsform vorzugsweise jeweils denselben Flächeninhalt der Aufspannfläche bereit und weisen vorzugsweise dieselbe Form auf.
Unabhängig von der Ausführungsform legen ein oder mehrere Oberflächenelemente vorzugsweise eine ebene Aufspannfläche fest. Auf diese Weise kann eine Aufspannplatte mit einer insgesamt ebenen Aufspannfläche geschaffen werden, die den hohen Anforderungen an die Ebenheit der hier relevanten Anwendungen genügt.
Unabhängig von der Ausführungsform sind die Spanneinrichtung und das Oberflächenelement vorzugsweise spaltfrei nebeneinander angeordnet. Ein während des Herstellungsprozesses möglicherweise vorhandener Spalt zwischen der Spanneinrichtung und dem Oberflächenelement kann verfugt werden. Es kann auch zwischen der Spanneinrichtung und dem Oberflächenelement ein Spalt gewünscht und ein solcher angeordnet sein, beispielsweise um Schmutz von der Aufspannfläche zu entfernen und abzuführen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Oberflächenelement durch eine Platte oder ein Blech gebildet. Das Oberflächenelement ist dann vorzugsweise rechteckig, z.B. quadratisch. Ein haftend mit dem Tragkörper an der Tragfläche verbundenes Oberflächenelement kann beispielsweise hergestellt werden, indem auf den schon ausgehärteten oder noch weichen Tragkörper, z.B. unter Hinzunahme einer Form, eine Gussmasse aufgebracht wird, aus der das Oberflächenelement gegossen und anschließend gehärtet wird. Dadurch kann eine flächige Haftverbindung zwischen dem Oberflächenelement und dem Tragkörper geschaffen werden. Ein Oberflächenelement kann auf den Tragkörper beispielsweise punktuell, entlang einer Linien oder flächig aufgeklebt sein. Als Klebstoff kann beispielsweise Mörtel oder Epoxidharz verwendet werden.
Das Oberflächenelement kann beispielsweise aus Beton, Mörtel, Metall oder einer Metalllegierung, beispielsweise Stahl oder Grauguss, Glas, Granit oder Kunststoff hergestellt sein. Als Material kommt ein Verbundstoff mit chemisch härtendem Klebstoff oder Zement und/oder einer Mischung daraus in Frage, dem Zuschläge wie beispielsweise Hartgesteinsplit, Glas-, Keramik-, Stahl-, Gussstückchen bzw. einer Mischung daraus beigemengt sind. Ein aus Gussmasse hergestelltes Oberflächenelement kann Farbpartikel enthalten, die entsprechend gewünschten Anforderungen an die Optik zu einer speziellen Einfärbung führen.
Die Oberflächenelemente können aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein. Beim Herstellen des Tragkörpers können manche Oberflächenelemente als Platten oder Bleche an der oberen Tragfläche des oberen Bereichs angeordnet und mit der Tragfläche verbunden werden. Andere Oberflächenelemente können wiederum auf den Tragkörper bzw. deren Tragfläche gegossen werden.
In einem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das Material eines Oberflächenelements von dem Material des Tragkörpers und/oder dem Material der Spanneinrichtung und/oder dem Material eines weiteren Oberflächenelements. Unterschiede in dem Material können beispielsweise hinsichtlich der Zusammensetzung und/oder der Struktur bestehen. Ein Oberflächenelement kann sich von dem Tragkörper und/oder einer Spanneinrichtung und/oder einem weiteren Oberflächenelement hinsichtlich seiner physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften unterscheiden. Beispielsweise können sich die optischen Eigenschaften (z.B. Farbe, Reflektivität) des Oberflächenelements und der Spanneinrichtung unterscheiden. Die Spanneinrichtung und/oder das Oberflächenelement können beschichtet, eingefärbt und/oder entspiegelt sein.
In einer beispielhaften Ausführungsform können der Tragkörper aus Beton, ein Oberflächenelement aus, beispielsweise verzinktem, Grauguss und die Spanneinrichtung aus vorzugsweise rostfreiem Stahl hergestellt sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel besteht der Tragkörper aus zementgebundenem Beton, das Oberflächenelement aus polymergebundenem Beton und die Spanneinrichtung aus Stahl oder Grauguss.
Vorzugsweise sind mehrere Spanneinrichtungen in einem Raster angeordnet. Es können mehrere Spanneinrichtungen in einem Raster oder einer Reihe mit gleichen oder paarweise gleichen Abständen zueinander angeordnet sein. Mehrere Spanneinrichtungen können voneinander beabstandet sein und/oder teilweise aneinander anliegen und/oder sich überschneidend angeordnet sein. Bei einer Spanneinrichtung kann es sich bevorzugt um eine längliche Schiene handeln, die sich entlang eines oder mehrerer Oberflächenelemente erstreckt und/oder ein oder mehrere Oberflächenelemente, beispielsweise mittig, teilt. Die Schiene kann eine Spannnut aufweisen, die insbesondere als T-Nut ausgebildet sein kann. Es können mehrere derartige Schienen hintereinander, kontinuierlich oder im Abstand zueinander entlang des oder der Oberflächenelemente angeordnet sein.
In anderen Ausführungsformen kann eine Spanneinrichtung ein Gewindeelement, beispielsweise mit einer Ausnehmung oder Bohrung mit einem Innengewinde aufweisen, das zur Aufnahme eines Gewindebolzens eines Spannmittels eingerichtet ist. Prinzipiell könnte die Aufnahme einer Spanneinrichtung auch durch einen nach außen ragenden Bolzen oder eine Stange mit Außengewinde gebildet sein, wenngleich dies im Allgemeinen nicht erwünscht ist.
Die Spanneinrichtung (z.B. eine Schiene oder ein Bolzen) kann prinzipiell über die Aufspannfläche eines Oberflächenelements hervorragen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spanneinrichtung oder sind alle Spanneinrichtungen jedoch gegenüber der Aufspannfläche zurückversetzt. Die Spanneinrichtung liegt daher vorzugsweise etwas tiefer als die Aufspannfläche. Auf diese Weise kann gewährleistet sein, dass das Werkstück nur mit der Aufspannfläche der Oberflächenelemente in Kontakt gelangt. Eine gegenüber der Aufspannfläche zurückversetzte Spanneinrichtung kann außerdem die End- oder Nachbearbeitung der Aufspannfläche ermöglichen, beispielsweise um eine ebene, feinbearbeitete Aufspannfläche zu schaffen. Die Spanneinrichtung weist eine von außen zugängliche, vorzugsweise ebene, Stirnseite auf, die vorzugsweise gegenüber der Aufspannfläche zurückversetzt ist. Die Stirnseite einer Spanneinrichtung kann auch niveaugleich mit der Aufspannfläche eines benachbarten Oberflächenelements sein. Vorzugsweise sind die endbearbeiteten, z.B. geschliffenen, oberen Flächen der Oberflächenelemente wenigstens so hoch, vorzugsweise höher, als die Stirnseite der Spanneinrichtung.
Die Spanneinrichtung kann ein Formschlusselement aufweisen, das eine Formschlussverbindung mit dem Tragkörper bildet. Das Formschlusselement kann beispielsweise ein in dem Tragkörper angeordneter, einen Anker bildender Teil oder Abschnitt der Spanneinrichtung sein. Die Spanneinrichtung kann einen Hinterschnitt und/oder eine Querausnehmung zur Verankerung in dem Tragkörper aufweisen. Der Formschluss zwischen der Spanneinrichtung und dem Tragkörper kann vorzugsweise beim Herstellen des Tragkörpers entstehen. Die Spanneinrichtungen können beispielsweise in einer Form angeordnet und ausgerichtet werden, wonach die Form mit Beton gefüllt wird und dabei der Tragkörper entsteht. Das oder die Oberflächenelemente können beispielsweise bei dem Herstellungsprozess entstehen, oder, ebenso wie die Spanneinrichtungen, in oder an einer Form angeordnet und ausgerichtet werden, wobei das Oberflächenelement mit der wachsenden Betonmasse in der Form in Berührung kommt und beim Härten des Tragkörpers eine Haftverbindung mit diesem ausbildet. Die Oberflächenelemente können auch gesondert auf dem Tragkörper angeordnet werden.
In besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung weist das Formschlusselement der Spanneinrichtung eine derartige Länge auf, dass es wenigstens 100 mm, vorzugsweise wenigstens 150 mm, besonders bevorzugt wenigstens 200 mm in dem ausgehärteten Beton des Tragkörpers eingegossen ist. Dies kann je nach Ausführungsform sogar mehr als der halben Dicke des Tragkörpers zwischen der oberen Fläche und der unteren Grundfläche entsprechen. Jedenfalls ist die Spanneinrichtung in dem Tragkörper sehr sicher zugfest verankert.
Vorzugsweise ist das Material des Oberflächenelements rostfrei oder das Oberflächenelement ist vorzugsweise wenigstens an der von außen zugänglichen Aufspannfläche rostfrei. Vorzugsweise sind das Material der Spanneinrichtung oder wenigstens die von außen zugängliche Aufnahme und/oder die Stirnseite der Spanneinrichtung rostfrei. Eine Spanneinrichtung ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Vorzugsweise weist die Spanneinrichtung eine Aufnahmeausnehmung zur Aufnahme eines Spannelements auf. Bei der Aufnahmeausnehmung kann es sich beispielsweise um eine längliche Nut insbesondere in einer schienenförmigen Spanneinrichtung oder eine kreisförmige Öffnung beispielsweise in einem Gewindeeinsatz oder eine quadratische oder rechteckige Öffnung handeln. Eine Spanneinrichtung kann beispielsweise auch mehrere Aufnahmenausnehmungen, beispielsweise mehrere Nuten, oder mehrere kreisförmige, rechteckige oder quadratische Aufnahmeausnehmungen enthalten. Eine Spanneinrichtung kann auch einen oder mehrere Gewindeeinsätze aufweisen. Die Aufnahmeausnehmung ist vorzugsweise in der Stirnseite der Spanneinrichtung angeordnet.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die Kombination wenigstens eines der unabhängigen Ansprüche mit den Merkmalen eines der mehrerer Unteransprüche erhalten. Die Zeichnung ergänzt die Beschreibung. Merkmale der Figuren können miteinander in vorteilhafter Weise kombiniert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1a – eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufspannplatte in einer perspektivischen Ansicht,
1b – eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Aufspannplatte aus 1a,
2a – eine Spanneinrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
2b – eine weitere Ausführungsform einer Spanneinrichtung einer perspektivischen Ansicht,
3 – eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufspannplatte in einer perspektivischen Ansicht,
4a – eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Aufspannplatte,
4b – eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufspannplatte und
5 – eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Aufspannplatte.
Es wird zunächst auf die 1a und 1b Bezug genommen. 1a zeigt eine erfindungsgemäße Aufspannplatte oder einen Aufspanntisch 10, die zur Aufspannung eines zu bearbeitenden oder zu vermessenden Werkstücks oder Modells dient. Die Aufspannplatte oder der Aufspanntisch 10 ist hier für große Werkstücke oder Modelle bestimmt, wie sie z.B. in der Entwicklung, Produktion oder für Qualitätsprüfzwecke in der Kraftfahrzeug-, Luft- und Raumfahrtindustrie geschaffen oder verwendet werden, und weist hierzu eine Platten- oder Tischfläche 12 auf, die vorzugsweise wenigstens 5 m² beträgt.
Die Aufspannplatte 10 weist einen quaderförmigen Tragkörper 14 auf, der aus zementgebundenem, selbstverdichtenden Beton besteht. Der Tragkörper 14 weist eine untere Grundfläche 16 auf, die hier vorzugsweise eben ausgebildet ist und mit der die Aufspannplatte 10 auf bzw. in einem nicht dargestellten Gestell einer Bearbeitungs- und/oder Messmaschine befestigt werden kann. Alternativ kann die Grundfläche 16 auch auf ein Fundament eines Bearbeitungs- oder Messraums aufgelegt und an diesem fixiert werden. Dazu weist der Tragkörper in den 1a und 1b lediglich schematisiert dargestellte Befestigungselemente 18 auf, die hier in jeder der vier Ecken der Aufspannplatte 10 angeordnet sind. Bei den Befestigungselementen 18 kann es sich beispielsweise um röhrenförmige Ausnehmungen handeln, die sich von der Aufspannfläche 20 bis zur Grundfläche 16 erstrecken und in denen hier nicht näher dargestellte Metallhülsen eingesetzt sind, die ein Verschrauben der Aufspannplatte 10 mit dem Gestell oder Fundament der Bearbeitungs- und/oder Messmaschine erlauben. Die Befestigungselemente 18 werden vorzugsweise bei dem Gießen des Tragkörpers 14 geschaffen, wobei die Metallhülsen in den Tragkörper 14 eingegossen werden. Die Aufspannplatte 10 wird damit am Einsatzort von oben mit dem darunter liegenden Gestell oder Fundament verschraubt. Mit den Befestigungselementen 18 kann die Aufspannplatte 10 beispielsweise auch transportgesichert werden, wenn die transportierbare Aufspannplatte als vorgefertigte, schon endbearbeitete oder noch zu endbearbeitende Einheit zum Einsatzort gebracht wird. Unter einer vorgefertigten Einheit ist eine Einheit zu verstehen, die eventuell noch nach- bzw. feinbearbeitet werden muss, ansonsten aber einsatzbereit ist.
Die untere Grundfläche 16 des Tragkörpers 14 bildet die Unterseite der Aufspannplatte 10. Der Tragkörper 14 weist ferner eine zu der Grundfläche parallele obere Fläche 19 auf, die in der Ausführungsform gemäß den 1a und 1b gleichzeitig die Aufspannfläche 20 oder Oberseite der Aufspannplatte 10 bildet. An die obere Fläche 19 schließt sich ein oberer Bereich des Tragkörpers 14 an. Der obere Bereich 22 des Tragkörpers 14 enthält mehrere in einem Raster angeordnete Spanneinrichtungen 24, die dazu dienen, ein Spannmittel zum Aufspannen des Werkstücks oder dgl. aufzunehmen. Die Spanneinrichtungen 24, deren bevorzugte Ausführungsformen weiter unten näher beschrieben sind, sind mit dem Tragkörper 14 vergossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Aufspannplatte 10 hergestellt, indem eine Form angefertigt wird, die Spanneinrichtungen 24 in einem Raster angeordnet und ausgerichtet werden und die Form mit Beton angefüllt wird, der sich vorzugsweise selbst verdichtet, so dass die Form mit der Betonmasse vorzugsweise nicht gerüttelt werden muss. Die Form ist geeignet beschaffen und angeordnet, damit sie mit Beton gefüllt werden kann, so dass nach Aushärtung ein weitgehend fertiger, an sich keiner oder nur wenig Nachbearbeitung erfordernder Betonkörper der Aufspannplatte 10 mit darin eingebetteten Spanneinrichtungen 24 entsteht, wobei die im Einsatz an der Oberseite der Aufspannplatte 10 befindlichen Stirnflächen 26 der Spanneinrichtungen 24, wenigstens aber von außen zugängliche Abschnitte der Stirnseiten 26, vom Beton unbedeckt bleiben. Durch das Herstellungsverfahren entsteht ein nahtlos an den oberen Bereich 22 anschließendes Oberflächenelement 28, das die Aufspannfläche 20 aufweist. Das Oberflächenelement 28 ist integraler Bestandteil des Tragkörpers 14. Das Oberflächenelement 28 besteht damit aufgrund des Herstellungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls aus zementgebundenem, vorzugsweise selbstverdichtendem Beton. Das Oberflächenelement 28 wird an mehreren Stellen von Kopfteilen 30 der Spanneinrichtungen 24 durchbrochen oder unterbrochen. Bei dieser Ausführungsform kann davon gesprochen werden, dass auf dem Tragkörper 14 mehrere Oberflächenelemente 28 angeordnet sind, die miteinander nahtlos verbunden sind. In jedem Fall sind das oder die Oberflächenelemente 28 neben den Spanneinrichtungen 24 angeordnet.
Das Oberflächenelement 28 legt mit seiner oberen Fläche 32 die gegenüber der unteren Grundfläche 16 angeordnete Aufspannfläche 20 fest, auf der das Werkstück oder Modell platziert wird. Die Betonoberfläche 32 des Oberflächenelements 28 kann beschichtet sein und/oder eine Plattierung aufweisen. Das Oberflächenelement 28 kann z.B. durch Schleifen oder Fräsen feinbearbeitet sein und weist vorzugsweise eine Ebenheit mit einer maximalen Abweichung von 0,05 mm/m oder weniger auf. Damit kann eine ebene Aufspannfläche 20 für das Werkstück geschaffen werden, die eine äußert genaue Positionierung ermöglicht. Die Tischfläche 12 der Aufspannplatte 10 wird durch die Aufspannfläche 20 und die Stirnseite 26 der Spanneinrichtungen 24 gebildet.
1b zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Aufspannplatte 10 aus 1a in vergrößertem Maßstab. Die in einem Raster angeordneten Spanneinrichtungen 24, die beispielsweise aus rostfreiem Edelstahl bestehen können, sind von dem Oberflächenelement 28 gesonderte Elemente. Die Spanneinrichtungen 24 werden vorzugsweise beim Herstellen der Aufspannplatte 10 jeweils von Beton vollständig umfänglich umgeben und liegen damit spaltfrei neben dem Oberflächenelement 28. Die Stirnflächen 26 der Spanneinrichtungen 24 liegen auf einem Niveau in Bezug auf die untere Grundfläche 16, das gegenüber dem Niveau der Aufspannfläche 20 zurückversetzt ist. Dies stellt insbesondere sicher, dass auch nach einer Feinbearbeitung keines der Kopfteile 30 der Spanneinrichtungen 24 über die Aufspannfläche 20 hinausragt, um eine ebene Tischfläche 12 zu erhalten. Die Stirnflächen 26 einer oder mehrerer Spanneinrichtungen 24 können auch niveaugleich mit der Aufspannfläche 20 angeordnet sein.
2a zeigt eine erste Ausführungsform einer einstückig ausgebildeten Spanneinrichtung 24, wie sie beispielsweise in der Aufspannplatte 10 der 1a oder 1b eingesetzt sein kann. Diese Spanneinrichtung 24 weist ein zylindrisches Kopfteil 30 auf, an das sich ein Verankerungsteil 34 anschließt. Das Verankerungsteil 34 weist einen ersten Abschnitt 36 auf, der stabförmig oder zylindrisch mit einem geringeren Durchmesser ausgebildet ist und sich koaxial zu dem Kopfteil 30 axial von diesem weg erstreckt. An den ersten Abschnitt 36 schließt sich mit einem Knick ein zweiter zylindrischer oder stabförmiger Abschnitt 38 an, der über einen Bogen in einen dritten quer zu der Zylinderachse des Kopfteils 30 stehenden dritten stabförmigen Abschnitt 40 übergeht.
Das Verankerungsteil 34 bildet ein Formschlusselement, das nach Verguss und Aushärten des Betons eine Formschlussverbindung der Spanneinrichtung 24 mit dem Tragkörper 14 ausbildet. Der zweite Abschnitt 38 und der dritte Abschnitt 40 bilden Hinterschnitte, die zu einer festen und sicheren Verankerung der Spanneinrichtung 24 in dem Tragkörper 14 führen.
Der zylindrische Kopfteil 30 der Spanneinrichtung 24 weist eine flache oder sich nach innen und unten verjüngende ringförmige Stirnseite 26 auf, die eine als Sackbohrung ausgebildete Ausnehmung 42 begrenzt bzw. umgibt. Die Ausnehmung 42 ist also stirnseitig in dem Kopfteil 30 angeordnet. Die Ausnehmung 42 weist ein hier nicht näher dargestelltes und bezeichnetes Innengewinde auf und stellt eine von außen, insbesondere von der Oberseite der Aufspannplatte 10 zugängliche Aufnahme für ein Spannelement (nicht dargestellt) bereit. Bei dem Spannelement kann es sich beispielsweise um eine Schraube handeln, die in das Innengewinde der Aufnahme 42 eingeschraubt wird, um mit ihrem Schraubenkopf, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Beilageelementen ein Werkstück oder Modell auf der Aufspannfläche 20 zu fixieren. Das Kopfteil 30 mit der zylindrischen Ausnehmung 42 mit Innengewinde bildet einen Gewindeeinsatz 43, der als die Spanneinrichtung 24 dient.
Die Spanneinrichtung 24 ist vorzugsweise aus einem rostfreien metallischen Material hergestellt, wobei vorzugsweise wenigstens die Stirnfläche 26 rostfrei ist, um eine Korrosion wenigstens im Bereich der Tischfläche 12 weitgehend zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Die Spanneinrichtung 24 kann insbesondere aus rostfreiem Stahl sein. Es sind aber prinzipiell auch Stahllegierungen oder andere Metalllegierungen möglich.
2b zeigt eine weitere Ausführungsform einer Spanneinrichtung 24, die hier in Form einer Schiene 45 ausgebildet ist. Wenngleich die Schiene 45 hier sehr kurz dargestellt ist, ist es ohne weiteres verständlich, dass die Schiene 45 eine beliebige Länge aufweisen kann. Insbesondere kann sich die Schiene 45 im Ganzen wenigstens über ein Oberflächenelement 28 hinweg, entlang dessen erstrecken. Die Schiene 45 könnte sich prinzipiell auch über die gesamte Aufspannplatte 10 hinweg in einem Stück entweder in deren Längsrichtung und/oder in deren Querrichtung erstrecken. Es können aber auch mehrere kürzere Schienenabschnitte entweder direkt oder im Abstand hintereinander angeordnet werden.
Die Schiene 45 kann in einer Aufspannplatte 10 der Ausführungsform der 1a, 1b verwendet werden. Durch mehrere Schienen 45, die vorzugsweise parallel zueinander mit vorzugsweise gleichen Abständen zueinander aneinander entlang verlaufen, kann das zusammenhängende Oberflächenelement 28 der Ausführungsform der Aufspannplatte 10 in den 1a bzw. 1b unterbrochen sein bzw. in mehrere Oberflächenelemente 28 unterteilt sein. Ebenso können auch mehrere sich kreuzende schienenartige Spanneinrichtungen 24 in dem oberen Bereich 24 des Tragkörpers 14 der Ausführungsform der 1a und 1b angeordnet sein. Dadurch kann eine gitterartige Spanneinrichtung 24 mit sich kreuzenden Schienen 45 gebildet werden. Die benachbarten länglichen Spanneinrichtungen 24 in einer Gitteranordnung haben vorzugsweise gleiche Abstände voneinander und bilden somit ein regelmäßiges Gitter.
Die schienenartige Spanneinrichtung 24 der 2b weist eine in einem quaderförmigen Kopfteil 30’ angeordnete Spannnut 44 auf, die in Form einer T-Nut ausgebildet ist. Die Spannnut 44 bildet eine Aufnahmeausnehmung für ein Spannelement (nicht dargestellt), bei dem es sich beispielsweise um einen Nutenstein handeln kann. An das Kopfteil 30’ der schienenartigen Spanneinrichtung 24 schließt sich ein über die Flanken des Kopfteils 30’ überstehendes Verankerungsteil 34’ an, dessen Überstände 46 Hinterschnitte zur Verankerung der Spanneinrichtung 24 in dem Tragkörper 14 bilden.
Die ebene, durch die Nut 44 unterbrochene Stirnseite 26’ der Spanneinrichtung 24 kann in einer Ausführungsform gegenüber dem Niveau der Aufspannfläche 20 bzw. der oberen Fläche 32 zurückversetzt sein, oder niveaugleich mit der oberen Fläche 32 oder der Aufspannfläche 20 abschließen.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufspannplatte 10. Die Oberflächenelemente 28 sind in dieser Ausführungsform nicht integraler Bestandteil des Tragkörpers 14, sondern von dem Tragkörper gesonderte Teile, die auf einer oberen, vorzugsweise ebenen Tragfläche 48 des oberen Bereichs 22 angeordnet sind. Zur Veranschaulichung ist in der 3 ein Oberflächenelement entfernt, so dass die obere Tragfläche 48 freigelegt ist. Die Oberflächenelemente 28 sind mit der Tragfläche 48 haftend und vorzugsweise flächig verbunden, so dass es vorzugsweise keine punktförmigen Krafteinleitungsstellen gibt. Die Oberflächenelemente 28 sind mit der Tragfläche 28 beispielsweise verklebt. Sie können aber auch auf die Tragfläche 48 aufgegossen sein und sich der Form der Tragfläche 48 dadurch anpassen, wodurch eine flächige Haftverbindung entsteht.
Die plattenartigen Oberflächenelemente 28 können beispielsweise wie der Tragkörper 14 ebenfalls aus Beton, jedoch beispielsweise aus einer anderen Betonmischung mit anderen Zusatzstoffen und/oder Bindemitteln bestehen. Bei den plattenartigen Oberflächenelementen kann es sich auch um Metallplatten oder -bleche, wie beispielsweise Graugussplatten oder Stahlbleche, handeln. Die Oberflächenelemente 28 ragen in diesem Beispiel nicht über den Tragkörper 14 hinaus, sondern schließen an den vier Seitenflanken der Aufspannplatte 10 bündig mit dem Tragkörper 14 ab. Die vorzugsweise baugleichen Oberflächenelemente 28, die aus vorzugsweise demselben Material bestehen, aber aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, sind kachelartig angeordnet. Sie sind voneinander durch sich entlang der Oberflächenelemente 28 erstreckende Spanneinrichtungen 24 beabstandet, die gitterartig mit gleichen Abständen sich kreuzend in dem oberen Bereich 22 des Tragkörpers 14 verankert sind. Es kann sich bei den Spanneinrichtungen 24 der Ausführungsform der 3 beispielsweise um sich kreuzende Spanneinrichtungen 24 in Form der Schienen 45 der Ausführungsform gemäß 2b handeln, wie dies in 3 angedeutet ist. Statt der Schienen 45 könnten aber als Spanneinrichtungen 24 auch die Gewindeeinsätze 43 nach 2a verwendet werden, die dann beispielsweise in einem regelmäßigen Raster, wie in 1 dargestellt, z.B. an den jeweiligen Ecken der quadratischen oder rechteckigen plattenartigen Oberflächenelemente anzuordnen wären.
Während die Aufnahme der Spanneinrichtung 24 nicht detailliert dargestellt ist, ist jedoch deutlich, dass die Stirnseiten 26’ (bzw. 26) der Spanneinrichtungen 24 niveaugleich mit den oberen Flächen 32 bzw. der Aufspannfläche 20 sind. Die Stirnseiten 26’ (bzw. 26) der Spanneinrichtungen 24 können auch gegenüber der Aufspannfläche 20 bzw. der oberen Fläche 32 zurückversetzt sein. Die Oberflächenelemente 28 stellen eine niveaugleiche Aufspannfläche 20 bereit, so dass sich insgesamt eine ebene Arbeitsfläche der Aufspannplatte 10 ergibt. Die Oberflächenelemente 28 liegen vorzugsweise spaltfrei an den Schienen 45 an. Bei Einsatz von Gewindeeinsätzen 43 können zwei benachbarte Oberflächenelemente 28 auch durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sein. Jegliche Spalte können auch durch Nachbearbeitung verfugt werden, falls sie unerwünscht sind.
Die Oberflächen 20 der Oberflächenelemente 28 können vorzugsweise feinbearbeitet, insbesondere geschliffen oder gefräst, sein. Sie können auch zur Herstellung einer bestimmten Rutschfestigkeit gezielt leicht aufgeraut sein. Die Aufspannfläche, die durch ein Oberflächenelement festgelegt ist, weist vorzugsweise eine Ebenheit mit einer Toleranz von 0,05 mm/m oder weniger auf. Besonders bevorzugt weist die gesamte Aufspannfläche 20 der Aufspannplatte 10, die durch die Oberflächenelemente 28 festgelegt wird, einer Ebenheit mit einer Toleranz von 0,05 mm/m oder weniger auf.
Die Oberflächenelemente 28 sind vorzugsweise ausschließlich flächig, haftend mit der Tragfläche 48 verbunden. An den Oberflächenelementen 28 können jedoch ein oder mehrere Elemente 50 angeordnet sein, die zu einer zusätzlichen formschlüssigen Verbindung zwischen dem Oberflächenelement 28 und dem Tragkörper 14 führen.
4a zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform der Aufspannplatte 10 mit von dem Tragkörper 14 gesonderten Oberflächenelementen 28, die kachelartig auf dem Tragkörper 14 angeordnet sind. Die beispielsweise rechteckigen oder quadratischen Oberflächenelemente 28 liegen aneinander vorzugsweise spaltfrei an. Ein zwischen ihnen gegebenenfalls vorliegender Spalt ist vorzugsweise verfugt. Die Spanneinrichtungen 24 sind hier jeweils in einem Oberflächenelement 28 angeordnet. Das Oberflächenelement 28 umgibt die Spanneinrichtung 24 seitlich. Es ist damit auf allen Seiten der Spanneinrichtung 24 neben der Spanneinrichtung 24 angeordnet. Bei den Spanneinrichtungen 24 kann es sich in dieser Ausführungsform beispielsweise um die in der 2a dargestellten Gewindeeinsätze 43 handeln, wobei auch kurze, im Wesentlichen quadratische Schienen 45 nach 2b verwendbar sind. Die Spanneinrichtungen 24, insbesondere deren Kopfteile 30 (bzw. 30’), liegen vorzugsweise spaltfrei an dem Oberflächenelement 28 an. Bevorzugt ist ein vorhandener Spalt verfugt.
Zur Erhöhung der Rutschfestigkeit der Aufspannfläche 20 kann ein Oberflächenelement 28 beispielsweise eine zunächst geschliffene und nachträglich aufgeraute obere Fläche 32 aufweisen. Die obere Fläche 32 kann alternativ oder zusätzlich Vertiefungen aufweisen, die ihr eine Oberflächenstruktur verleihen. Eine rutschfeste Aufspannfläche 20 kann beispielsweise auch durch ein Oberflächenelement 28 aus Mörtel geschaffen sein, das zusätzlich relativ grobe Partikel aufweisen kann, die seine Rutschfestigkeit noch erhöhen. Eine Oberfläche 32 aus Mörtel oder Beton kann etwas angelöst werden, so dass der Klebstoffanteil herausgewaschen wird und eine gewollt raue Oberfläche 32 verbleibt.
4b zeigt eine Aufspannplatte 10 mit an den Eckbereichen 52 der im wesentlichen quadratischen Oberflächenelemente 28 angeordneten Spanneinrichtungen 24. Auch bei den in dieser Ausführungsform eingesetzten Spanneinrichtungen 24 kann es sich jeweils insbesondere um die in 2a dargestellte Spanneinrichtung 24 in Form der Gewindeeinsätze 43 handeln, wenngleich auch kurze Schienenstücke 45 verwendbar sind.
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Aufspannplatte 10 mit auf der oberen Tragfläche 48 angeordneten, mit dem Tragkörper 14 haftend verbundenen Oberflächenelementen 28 gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung. Die plattenförmigen Oberflächenelemente 28 sind mit ihrer unteren Fläche 54, die im Abstand, parallel, gegenüber der oberen Fläche 32 angeordnet ist, auf der oberen Tragfläche 48 angeordnet. Zu Veranschaulichung einer zu der Haftverbindung zwischen den Oberflächenelementen 28 und der oberer Tragfläche 48 zusätzlichen formschlüssigen Verbindung weist ein Oberflächenelement 28 hier ein Element 50 auf, das einen Anker zur Ausbildung einer zusätzlichen formschlüssigen Verbindung zwischen dem Oberflächenelement 28 und dem oberen Bereich 22 des Tragkörpers 14 bildet. Im Allgemeinen ist ein zusätzlicher Formschluss zwischen den Oberflächenelementen 28 und dem Tragkörper 14 weder erforderlich noch vorgesehen.
In dem oberen Bereich 22 des Tragkörpers 14 sind zwei unterschiedliche Spanneinrichtungen 24a, b angeordnet. Die Spanneinrichtung 24a ist beispielsweise ähnlich wie die Schiene 45 nach 2b ausgebildet und trägt in ihrer Stirnseite 26’ in ihrem Kopfteil 30’ eine von oberhalb der Aufspannplatte 10 zugängliche T-Nut 44, in die als Spannelement beispielsweise ein Nutenstein eingreifen kann. Die ebene, flächige Stirnseite 26’ ist gegenüber der Aufspannfläche 20, die durch die Oberflächenelemente 28 festgelegt wird, zurückversetzt. Die Oberflächenelemente 28 legen eine nur durch die Spanneinrichtungen 24 unterbrochene ebene Aufspannfläche 20 fest. Zur Ausbildung des Formschlusses zwischen der Spanneinrichtung 24a und dem Tragkörper weist der Verankerungsteil 34’’ Querausnehmungen 56 auf, die Hinterschnitte bilden.
Die Spanneinrichtung 24b ist beispielsweise ähnlich wie der Gewindeeinsatz 43 nach 2a ausgebildet und weist in ihrer flächigen, ebenen Stirnseite 26 in ihrem Kopfteil 30 eine Ausnehmung 42 in Form einer Sackbohrung, in der ein Innengewinde eingearbeitet ist, auf. Auch die Stirnseite 26 dieser Spanneinrichtung 24b ist gegenüber der Aufspannfläche 20 zurückversetzt. Der Verankerungsteil 34’’’ der Spanneinrichtung 24b weist hier eine quer durch den Verankerungsteil 34 reichende Querausnehmung 56’ auf, die als ein Durchgangsloch ausgebildet sein kann. Die Querausnehmung 56’ wird bei dem Vergießen der Spanneinrichtung 24b mit Beton aufgefüllt und bildet eine Hinterschneidung zur Ausbildung des Formschlusses zwischen dem ausgehärteten Tragkörper 14 und der Spanneinrichtung 24b.
Es ist verständlich, dass, obwohl die Spanneinrichtungen 24a oder 24b in der Ausführungsform nach 5 nebeneinander dargestellt sind, diese auch unabhängig voneinander verwendet werden können. Im Allgemeinen wird eine Ausführungsform einer Aufspannplatte 10 vorzugsweise Spanneinrichtungen von lediglich einer einzigen Bauart aufweisen wird. Es können aber auch unterschiedliche Bauarten nebeneinander bei einer einzelnen Aufspannplatte 10 verwendet werden. Es sind auch viele anderen Bauformen von Spanneinrichtungen über die in den Figuren dargestellten 24, 24a, 24b hinaus möglich, wobei diese vorzugsweise alle neben einer Aufnahme für ein Spannelement auch Formschlussmerkmale für eine Formschlussverbindung mit dem Tragkörper 14 aufweisen. Unabhängig von der Ausführungsform sind die Formschlussmerkmale, wie bspw. die in den Figuren beispielhaft dargestellten Verankerungsteile 34, 34’, 34’’, 34’’’, vorzugsweise alle wenigstens 100 mm, vorzugsweise wenigstens 150 mm, besonders bevorzugt wenigstens 200 mm in dem Beton des Tragkörpers 14 eingebettet, um eine feste Verankerung zu erzielen.
Es ist eine vorgefertigte, transportierbare Aufspannplatte 10 zum Aufspannen von Werkstücken geschaffen, um dieses beispielsweise zu bearbeiten oder zu vermessen. Die Aufspannplatte 10 weist einen Tragkörper 14 auf, der aus zementgebundenem und vorzugsweise selbstverdichtendem Beton ausgebildet ist. Die Aufspannplatte 10 weist wenigstens eine von dem Tragkörper 14 gesonderte Spanneinrichtung 24 aus Metall oder einer Metalllegierung auf, die in einem oberen Bereich 22 in dem Tragkörper 14 angeordnet und mit dem Tragkörper 14 vergossen ist. Die Spanneinrichtung weist wenigstens eine von außen zugängliche Aufnahme 42, 44 für ein Spannelement zur Fixierung eines Werkstücks auf. Die Aufspannplatte 10 weist wenigstens ein von der Spanneinrichtung 24 gesondertes Oberflächenelement 28 auf, das eine Aufspannfläche 20 für das Werkstück festlegt und das an dem oberen Bereich 22 neben der Spanneinrichtung 24 angeordnet ist. In einer ersten Ausführungsform ist das Oberflächenelement 28 integraler Bestandteil des Tragkörpers 14. In einer anderen Ausführungsform ist das Oberflächenelement 28 von dem Tragkörper 14 gesondert und auf dem Tragkörper 14 an einer oberen Tragfläche 48 des oberen Bereichs 22 angeordnet und mit dem Tragkörper 14 haftend verbunden. Es kann eine Mischform der beiden Ausführungsformen gefertigt werden. Die erfindungsgemäße Aufspannplatte 10 lässt sich kostengünstig und aufwandsarm herstellen und variabel an individuelle Anforderungen bezüglich der Aufspannfläche 20 anpassen.
Bezugszeichenliste

10: Aufspannplatte
12: Tischfläche
14: Tragkörper
16: Grundfläche
18: Befestigungselemente
19: Obere Fläche
20: Aufspannfläche
22: Oberer Bereich
24, 24a, 24b: Spanneinrichtung
26, 26’: Stirnseite
28: Oberflächenelement
30, 30’: Kopfteil
32: obere Fläche
34, 34’: Verankerungsteil
36: Erster Abschnitt
38: Zweiter Abschnitt
40: Dritter Abschnitt
42: Ausnehmung
43: Gewindeeinsatz
44: Spannnut
45: Schiene
46: Überstand
48: Obere Tragfläche
50: Element
52: Eckbereiche
54: Untere Fläche
56, 56’: Querausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011008981 A1 [0004]

Claims

Aufspannplatte (10) zum Aufspannen von Werkstücken zum Bearbeiten und/oder Vermessen mit einer Bearbeitungs- und/oder Messmaschine, wobei die Aufspannplatte (10) eine vorgefertigte, transportable Einheit ist, die aufweist: einen Tragkörper (14) aus einem zementgebundenen Beton, wobei der Tragkörper (14) eine untere Grundfläche (16) und einen oberen Bereich (22) aufweist, wenigstens eine von dem Tragkörper (14) gesonderte Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) aus Metall oder einer Metalllegierung, wobei die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) in dem oberen Bereich (22) in dem Tragkörper (14) angeordnet und mit dem Tragkörper (14) vergossen ist und die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) wenigstens eine von außen zugängliche Aufnahme (42, 44) für ein Spannelement zur Fixierung eines Werkstücks aufweist, und mit wenigstens einem von der Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) gesonderten Oberflächenelement (28), das eine Aufspannfläche (20) für das Werkstück festlegt und das an dem oberen Bereich (22) neben der Spanneinrichtung (24) angeordnet ist.
Aufspannplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (14) aus einem selbstverdichtenden Beton ausgebildet ist.
Aufspannplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenelement (28) integraler Bestandteil des Tragkörpers (14) ist.
Aufspannplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenelement (28) von dem Tragkörper (14) gesondert ist und auf dem Tragkörper (14) an einer oberen Tragfläche (48) des oberen Bereichs (22) angeordnet ist, wobei das Oberflächenelement (28) mit dem Tragkörper (14) an der Tragfläche (48) haftend verbunden ist.
Aufspannplatte (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenelement (28) auf den Tragkörper (14) aufgeklebt ist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem Oberflächenelement (28), das eine Platte und/oder ein Blech ist.
Aufspannplatte (10) nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenelement (28) aus einem Metall und/oder einer Metalllegierung und/ oder aus Beton besteht.
Aufspannplatte (10) nach einem der Ansprüche 4–7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Material eines Oberflächenelements (28) von dem Material des Tragkörpers (14) und/oder dem Material der Spanneinrichtung (24) unterscheidet.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Oberflächenelemente (28) kachelartig und/oder in einer Reihe auf dem Tragkörper (14) angeordnet sind.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenelement (28) eine feinbearbeitete Aufspannfläche (20) festlegt, deren Ebenheit vorzugsweise eine maximale Toleranz von 0,05 mm/m aufweist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) eine die Aufnahme (42, 44) begrenzende Stirnseite (26, 26’) aufweist, die gegenüber der Aufspannfläche (20) zurückversetzt oder niveaugleich mit der Aufspannfläche (20) angeordnet ist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) ein Formschlusselement (34, 46, 54) aufweist, das eine Formschlussverbindung mit dem Tragkörper (14) ergibt.
Aufspannplatte (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss zwischen der Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) und dem Tragkörper (14) bei dem Gießen des Tragkörpers (14) entsteht.
Aufspannplatte (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlusselement (34, 46, 54) der Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) wenigstens 100 mm, vorzugsweise wenigstens 150 mm, besonders bevorzugt wenigstens 200 mm in dem Tragkörper (14) eingegossen ist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) und das Oberflächenelement (28) spaltfrei nebeneinander angeordnet sind.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) als eine längliche Schiene (45) ausgebildet ist, die sich entlang wenigstens eines Oberflächenelements (28) erstreckt.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) oder wenigstens deren von außen zugängliche Aufnahme (42, 44) und/oder die Stirnfläche (26, 26’) der Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) rostfrei ist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) eine Aufnahmeausnehmung (42, 44) zur Aufnahme eines Spannelements aufweist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) eine Spannnut (44) für ein Spannelement aufweist.
Aufspannplatte (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (24, 24a, 24b) eine Gewindeeinsatz (43) für ein Spannelement aufweist.