DE102016011976A1 - Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine - Google Patents

Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine, wobei die Spannvorrichtung mindestens ein integriertes Spannmittel zum Spannen eines Werkstücks aufweist und mindestens aus einem fließfähig verarbeitbaren Werkstoff mit mineralischem Anteil besteht. Dabei weist die Spannvorrichtung mindestens einen zumindest bereichsweise metallischen Adapter zur Aufnahme auf dem Bett oder dem Tisch der Bearbeitungsmaschine auf. Das oder die integrierten Spannmittel ist oder sind mit dem metallischen Adapter ausschließlich über den fließfähig verarbeitbaren Werkstoff tragend verbunden. Der fließfähig verarbeitbare Werkstoff ist ein ultrahochfester Beton.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine entwickelt, die bei niedrigen Fertigungskosten und einer großen Flexibilität in der Formgestaltung einen hohen Absorptionsgrad für Schwingungen aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine, wobei die Spannvorrichtung mindestens ein integriertes Spannmittel zum Spannen eines Werkstücks aufweist und mindestens aus einem fließfähig verarbeitbaren Werkstoff mit mineralischem Anteil besteht.
  • Um Werkstücke in Bearbeitungsmaschinen effizient aufspannen zu können, werden beispielsweise Paletten, Spanntürme oder andere Spannvorrichtungen eingesetzt. Wird hierbei für die Spannvorrichtung zumindest eine minimale Dämpfungseigenschaft gewünscht, werden die Spannsysteme oft in Grauguss ausgeführt.
  • Aus der DE 298 12 827 U1 ist ein Palettenwechselsystem bekannt, das als werkstücktragende Palette eine Mineralgussplatte verwendet. Der Mineralguss ist allseitig von Metallblechwandungen umschlossen, die zudem an den Spannmitteln anliegen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, eine Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine zu entwickeln, die bei niedrigen Fertigungskosten und einer großen Flexibilität in der Formgestaltung einen hohen Absorptionsgrad für Schwingungen aufweist.
  • Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei weist die Spannvorrichtung mindestens einen zumindest bereichsweise metallischen Adapter zur Aufnahme auf dem Bett oder dem Tisch der Bearbeitungsmaschine auf. Das oder die integrierten Spannmittel ist oder sind mit dem metallischen Adapter ausschließlich über den fließfähig verarbeitbaren Werkstoff tragend verbunden. Der fließfähig verarbeitbare Werkstoff ist ein ultrahochfester Beton.
  • Für die Spannvorrichtung gemäß der Erfindung wird ein Werkstoff benutzt, der einen hohen Absorptionsgrad für die Vorrichtungs- und Werkstückschwingungen aufweist. Der elektrisch isolierende Werkstoff, ein gießfähiger ultrahochfester kleinporiger Beton, ist, geeignet die Spannvorrichtungen bei niedrigen Herstellungskosten, großer Flexibilität in der Formgestaltung und hoher Formgenauigkeit herzustellen. In der die Spannmittel haltenden Schaltung können vor dem Gießen alle erforderlichen Bauteile wie Verschlauchungen, Verkabelungen, mechanische, elektrische oder fluidische Adapter, Sensoren, optische und/oder akustische Anzeigeelemente und dergleichen mit geringem Aufwand eingebaut werden. Je nach Bauform kann die Spannvorrichtung entweder mit einer formsteifen Armierung, z. B. einem Stahlgeflecht oder einer spannbetonartigen Ankeranordnung, oder mit einer sogenannten schlaffen Bewehrung ausgestattet werden. Letztere ist ein Zuschlag aus kurzen, stochastisch verteilten Drahtstücken oder nichtmetallischen Fasern. Das fertige Produkt hat in der Regel einen um den Faktor 6 höhere Schwingungsdämpfung als Grauguss.
  • Die Spannvorrichtungen können neben der Palette Spanntürme in Quader, Würfel- oder Prismenform, in Zylinderform sowie in Kegel- oder Pyramidenstumpfform sein. Auch kugelähnliche Bauformen sind denkbar. Solche wären z. B. Dodekaeder, Ikosaeder oder andere regelmäßige Vielflächner.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mindestens einer schematisch dargestellten Ausführungsform.
  • 1: perspektivische Ansicht eines Spannturms mit integrierter Stützkonstruktion;
  • 2: Ansicht des metallischen Anteils des Spannturms nach 1;
  • 3: Eingießbuchse eines Nullpunktspannsystems;
  • 4: perspektivische Unteransicht eines Spannturms;
  • 5: Querschnitt des Spannturms nach 1;
  • 6: perspektivische Ansicht eines Spannturms mit außenliegender Stützkonstruktion;
  • 7: wie 6, jedoch sind Stahlkonstruktion und Betonkern getrennt dargestellt.
  • Die 1 bis 5 zeigen als Spannvorrichtung einen Spannturm (10). Der Spannturm ist eine z. B. vertikal stehende Säule (31), die aus einem pyramidenstumpfförmigen Fuß (21) herausragt. In der Säule (31) sind eine Vielzahl von Spannmitteln (101, 111) eingebaut. Der Spannturm (10) hat einen aus einem ultrahochfesten Beton gefertigten Grundkörper (2), in dem u. a. neben den Spannmitteln (100) armierungsartige Spannelemente (41) untergebracht sind.
  • Der Grundkörper (2) Spannturm (10) ist auf einer z. B. quaderförmigen, metallischen Grundplatte (11) aufgebaut, auf der sein pyramidenstumpfförmiger Fuß (21) formschlüssig verankert aufsteht. Die Aufstandsfläche des im unteren Bereich quaderförmigen Fußes hat z. B. eine Breite und Tiefe von 354 mm. Die Höhe des quaderförmigen Bereichs misst z. B. 20 mm. Die planen Außenflächen des fußseitigen Pyramidenstumpfmantels sind gegenüber der Spannturmmittellinie z. B. um 55 Winkelgrade geneigt. Über dem Fuß (21) erhebt sich eine z. B. 565 mm hohe Säule (31), deren Querschnitt z. B. 196 mm × 196 mm misst. Der Fuß (21) und die Säule (31) an den vertikalen Kanten ca. 20 mm breite Fasen, die z. B. mit 10 mm-Radien abgerundet sind. Zwischen dem Fuß (21) und der Säule (31) befindet sich eine Ausrundung, deren Radius z. B. 40 mm misst.
  • Die Grundplatte (11) des Spannturms (10) hat bei einer Wandstärke von z. B. 27 mm eine Breite und Tiefe von z. B. 360 mm. Ihre vertikalen Kanten weisen eine z. B. 27,5 mm breite Fase auf. An den vier vertikalen Kanten sind die Ecken angefast, vgl. auch 4. Die beidseitig ebene Grundplatte (11) hat eine zentrale Bohrung, in der ein Zentrierhauptzapfen (13) eingepresst ist. Der Zentrierdurchmesser beträgt z. B. 50 mm. Entlang der Längskanten befinden sich pro Kante z. B. fünf Bohrungen, von denen die jeweils beiden äußeren Nutsteinschrauben (17) aufnehmen, um den Spannturm (10) mittels Nutsteine (16) an der Bearbeitungsmaschine befestigen zu können, vgl. 4. Von den mittleren Bohrungen wird nach 4 nur eine benutzt. In ihr ist ein Zentriernebenzapfen (14) eingepresst.
  • Um den Zentrierhauptzapfen (13) herum sind als Spannelemente vier Zuganker (41) angeordnet. Ihre Mittellinien befinden sich auf einem Quadrat mit der Seitenlänge von 125 mm. Sie sind in Gewindebohrungen der Grundplatte (11) eingeschraubt und mittels der Kontermuttern (42) gekontert. Zwischen den Zugankern (41), um z. B. 7,5 mm zur Mittellinie (7) hin versetzt, befinden sich ebenfalls in Gewindebohrungen vier große, z. B. 140 mm lange Betonhalteschrauben (23).
  • Zwischen der äußeren – für die Nutsteinbefestigung vorgesehenen – Bohrungsreihe und den Zugankern (41) befinden sich pro Quadratkante der Grundplatte (11) jeweils drei Gewindebohrungen, in denen kurze, z. B. 75 mm lange, Betonhalteschrauben (24) eingeschraubt und gekontert sind. Alle Betonhalteschrauben (23, 24) sind Sechskantschrauben. Sie haben z. B. ein M16-Gewinde.
  • Die Oberseite (19) der Grundplatte (11) weist zumindest in Bereichen, in denen keine Befestigungsmittel wie Schrauben (17) oder Muttern (42) liegen, ggf. eine Oberflächenstruktur auf, deren gemittelte Rauhtiefe mindestens der mittleren UHPC-Betonkorngröße entspricht. Die Oberflächenstruktur kann z. B. durch Fräsen, Stahlen oder Ätzen erzeugt werden. Alternativ kann die Oberseite (19) auch mit einer Beschichtung ausgestattet sein, mit der mineralische Körner mittels eines Klebstoffes auf der Grundplatte (11) verklebt werden. Die Körner haben z. B. eine Korngröße von 0,5 bis 2 mm.
  • Der in einer Schalung gegossene Grundkörper (2) wird aus einem ultrahochfesten Beton hergestellt. Dies ist ein primär mineralischer Werkstoff, der u. a. aufgrund seines dichten Gefüges eine überdurchschnittliche Druckfestigkeit hat. Die Druckfestigkeit liegt momentan zwischen 150 bis 250 N/mm2. Die Festigkeit ergibt sich aus einer niedrigen Zementsteinporosität und einem hohen Anteil an Zementsteinfeinstkorn. Als Feinkornbeton liegt die maximale Korngröße des Sandes z. B. bei 0,5 mm, während die des Grobkornbetons z. B. bei 8 mm liegt. Um den Beton trotz des niedrigen Wassergehalts für die Verarbeitung fließfähig zu halten, werden Fließmittel eingesetzt. Letztere basieren beispielsweise auf Polycarboxylaten oder Polycarboxylatethern.
  • Eine hohe Festigkeit kann durch eine mehrstündige Wärmebehandlung zwischen 70° und 450° Celsius erzielt werden. Da ultrahochfester Beton sehr spröde ist, kann durch einen Zuschlag von wenigen Volumenprozent an Stahlfasern eine ausreichende Duktilität hergestellt werden. Die Durchmesser der z. B. 16 bis 25 mm langen Stahlfasern liegen bei 0,15 bis 0,2 mm.
  • Ggf. werden dem ultrahochfesten Beton, zumindest in den äußeren Bauteilbereichen, Kunststofffasern beigemengt, um bei einer überdurchschnittlichen Betonerhitzung explosionsartige Abplatzungen zu vermeiden. In einem solchen Erhitzungsfall schmelzen die Kunststofffasern unter Bildung künstlicher Poren, über die der eingelagerte Porenwasserdampf entweichen kann.
  • Um den Grundkörper (2) zu gießen, wird auf der mit den Spannelementen (41) und den Betonhalteschrauben (23, 24) bestückten Grundplatte (11) eine die spätere Form des Spannturms vorgebende zwei oder vierfach geteilte Schalung dicht aufgesetzt. Die Ebene oder Ebenen der Schalungsteilung liegen auf der Mittellinie (7). An den Innenwänden der Schalungsteile sind die Spannmittel (100) lösbar befestigt. Zudem werden vor dem Zusammensetzen der Schalungsteile die Pneumatikleitungen (135) an zumindest einem Teil der Spannmittel (100) angeschlossen. Zum Schutz der unteren Längskanten des Fußes (21) des Grundkörpers (2) ist die Fußbreite und die Fußtiefe jeweils z. B. 6 mm kürzer als die Breite und Tiefe der metallischen Grundplatte (11).
  • Um die Fertigungstoleranzen im Formenbau kostengünstig zu halten, können die Innenflächen der Spanneinsätze (120) der Spannmittel (100) mit Aufmaß gefertigt werden. Dies gilt ggf. auch für die Unterseite (12) der Grundplatte (11). Nach dem Gießen und Entformen werden die Innenflächen der Spanneinsätze (120), ggf. auch die Unterseite (12) der Grundplatte (11), durch Feindrehen oder Schleifen auf Maß engtoleriert nachgearbeitet.
  • 5 zeigt einen Querschnitt des fertigen Spannturms (10). Der Schnitt verläuft in der Mittenebene der Nullpunkt-Spannsysteme (111). Im Bereich der Ecken des Spannturms (10) befinden sich als Spannelemente jeweils die Zuganker (41), z. B. M10-Gewindestangen. Zwischen zwei Zugankern (41) ist jeweils ein Nullpunkt-Spannsystem (111) angeordnet. Letztere kontaktieren die Zuganker (41) nicht.
  • Das einzelne Nullpunkt-Spannsystem (111) sitzt in einem vom UHPC-Beton (1) großteils umgossenen Büchsengehäuse (112), vgl. 3. Das z. B. 55 mm tiefe Büchsengehäuse (112) hat dazu außen am Umfang z. B. zwei tiefengestaffelte umlaufende Hintergriffsstege (113, 115). Beide Hintergriffsstege (113, 115) sind nur beispielhaft geschlossen. Der erste Hintergriffssteg (113) hat einen Durchmesser von z. B. 118 mm. Ihm vorgelagert befindet sich eine Umlaufkerbe (114) mit rechteckigem Querschnitt. Die Umlaufkerbe (114) ist bei einer Breite von z. B. 7 mm hier 4 mm tief. Der zweite Hintergriffssteg (115) hat einen Durchmesser von 104 mm und sitzt z. B. 17 mm hinter dem ersten (113). Seine vorgelagerte Umlaufkerbe (116) ist z. B. 7 mm tief und 12 mm breit. Die dem Beton zugewandten Außenflächen des Büchsengehäuses (112) können zur Verbesserung der Betonanhaftung eine Oberflächenstruktur oder Beschichtung aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit der Oberseite (19) der Grundplatte (11) jeweils beschrieben ist.
  • In der zentralen, zylindrischen Ausnehmung (117) ist der Spanneinsatz (120) angeordnet. Er wird nach dem Gießen und Aushärten des UHPC-Betons (1) in der Ausnehmung (117) verschraubt. Der Spanneinsatz (120) hat als Gehäuse einen Frontflansch (122) und eine Bodenplatte (121). Die freie Stirnseite des Frontflansches (122) steht über die Seitenwandungen des Grundkörpers (2) mindestens 1,5 mm über. Zwischen dem Frontflansch (122) und der Bodenplatte (121) sitzt axial und radial eingespannt eine Aufnahmehülse (123), die beim Adaptieren eines Werkstücks den Arretierzapfen des Werkstückträgers automatisch verrastend und zentrierend aufnimmt.
  • Die Aufnahmehülse (123) hat mehrere radiale Bohrungen, in denen die Sperrkugeln (129) radial verschiebbar angeordnet sind. Im mittleren Bereich der Aufnahmehülse (123) sitzt längsverschiebbar und federvorgespannt ein gegen Herausfallen gesicherter Stößeltopf (124), in dessen Außenkerbe nach 5 die Sperrkugeln (129) anliegen. Auf der Aufnahmehülse (123) ist ein als Kolben wirkender Sperrring (125) verschiebbar angeordnet, der zugleich z. B. in der zylindrischen Ausnehmung des Frontflansches (122) anliegt. Der Sperrring (125) stützt sich über mehrere Schraubenfedern (128) an der Bodenplatte (121) ab. Er weist in seiner zentralen Bohrung einen Innenkanal (126) auf, an dessen abgeschrägter Kanalwandung die Sperrkugeln (129) federbelastet anliegen.
  • Beim Adaptieren des Werkstückträgers wird die dem Frontflansch (122) zugewandte Kolbenseite des Sperrrings (125) mit Druckluft beaufschlagt, um die Sperrkugeln (129) zu entlasten. Nun kann der Arretierzapfen des Werkstückträgers, der selbst eine Rastkerbe aufweist, den Stößeltopf (124) zurückdrücken, bis die Sperrkugeln (129) in die Rastkerbe des Arretierzapfens hineinrutschen. In der Folge drücken die Sperrringfedern (128) den Sperrring (125) – nach der Entlüftung des vom Frontflansch (122) u. a. begrenzten Druckraumes – in Richtung des Bodens des Frontflansches (122). Dabei gelangen die Sperrkugeln (129) in den Bereich des Sperrringkonus (127), womit der Werkstückträger an der äußeren Stirnfläche des Spanneinsatzes (120) zur festen Anlage kommt.
  • Zum Freigeben des Werkstückträgers wird der Sperrring (125) mittels Druckluft in Richtung der Bodenplatte (121) gegen die Wirkung der Sperrringfedern (128) gepresst. Die Druckluft wird dazu über eine im Boden des Büchsengehäuses (112) angeschlossene Pneumatikleitung (135) dem Nullpunkt-Spannsystem (111) zugeführt. Im Ausführungsbeispiel ist das Büchsengehäuse (112) mit einer weiteren Pneumatikleitung (135) verbunden. Über diese wird die bodennahe Rückseite des Sperrrings (125) mit Druckluft belastet, um die Spannwirkung des Nullpunkt-Spannsystems (111) zu erhöhen. Zumindest ein Teil der Pneumatikleitungen (135) und deren büchsengehäuseseitige Anschlussadapter sind im Inneren des Querschnittes nach 5 zu erkennen. Die 2 zeigt die auf den Rückseiten der Büchsengehäuse (112) gelegenen Anschlussadapter (131), sowie die auf dem oben aufliegenden Abstandshaltekörper (35) z. B. befestigten Pneumatikadapter (132).
  • Es ist auch denkbar, die Gehäuse der Spannmittel (100) oder die Spannmittel (100) selbst untereinander zu einer stabilisierenden Struktur mechanisch zu verbinden, z. B. durch Verschrauben oder Verschweißen.
  • Des Weiteren ist es möglich z. B. die Nullpunkt-Spannsysteme (111) aus dem Spannturm (10) heraus an Last- oder Signalstrom führende Leitungen anzuschließen, um z. B. den Spannzustand des einzelnen Spannsystems abzufragen oder Ventile zu schalten, die das Werkstück über weitere Druckluftleitungen, z. B. zum Innenkühlen mit Pressluft, versorgen. Zudem können die Last- oder Signalstrom führenden Leitungen auch Daten von im Spannturm integrierten Sensoren, wie z. B. Beschleunigungssensoren für die Vibrationsmessung, an die den Spannturm (10) tragende Bearbeitungsmaschine per Draht, Infrarotstrahlung oder Funk weitergeben. Über weitere Sensoren lassen sich beispielsweise Temperatur und Verformung messen.
  • Innerhalb des Spannturms (10) können die einzelnen Spannmittel (100) für den Potentialausgleich zusätzlich über Massekabel miteinander verbunden an der elektrischen Masse der Bearbeitungsmaschine, z. B. über die metallische Grundplatte (11), elektrisch leitend angeschlossen sein. Diese metallische Kontaktierung der Spannmittel (100) ist eine sog. nichttragende Verbindung.
  • Alle vom UHPC-Beton (1) zu umgießenden Teile (23, 24, 100, 131) haben in dem Bereich, der zur Grundplatte (11) hin orientiert ist, nur infinitesimal kleine Planflächen, die parallel gegenüber der Grundplatte (11) oder der horizontalen Aufstandsfläche der auszugießenden Schalung ausgerichtet sind. In der Regel schließen alle Geometrienormalen der Oberflächen dieser Teile (23, 24, 100, 131) mit der Aufstandsfläche einen Winkel größer Null ein, um auf diese Weise ein Ansammeln von porenbildenden Gasblasen im UHPC-Beton (1) während des Gießvorganges zu vermeiden.
  • Auf der Säule (31) liegt ein Abstandshaltekörper (35) auf. Letzterer ist im Wesentlichen eine ebene, z. B. 12 mm dicke Stahlplatte. Sie hat eine Kantenlänge von 165 mm, so dass ihre Längskanten gegenüber den aus UHPC-Beton (1) bestehenden Seitenwandungen der Säule (31) zurückgesetzt sind. Der Abstandshaltekörper (35) hat eine zentrale kreisrunde Ausnehmung (36), die durch einen Steg (37) geteilt wird. Die zweiteilige Ausnehmung (36) hat z. B. einen Durchmesser von 102 mm. Der z. B. 28 mm breite Steg (37), der mittig eine Ringschraube (46) trägt, durchquert die Ausnehmung (36) diagonal zur Außenkontur des Abstandshaltekörpers (35).
  • Der Abstandshaltekörper (35) weist in seinen angefasten Ecken jeweils eine Bohrung auf. Jede der Bohrungen wird von einem der untereinander parallel verlaufenden Zuganker (41) durchquert. Die Zuganker (41) enden in den Bohrungen mit einem M10-Gewinde. Auf den Enden der Zuganker (41) sitzen Hutmuttern (45), über die der Abstandshaltekörper (35) gegen den Grundkörper (2) gezogen und gespannt wird. Zwischen den für die Zuganker (41) vorgesehenen Bohrungen befindet sich jeweils eine weitere Bohrung, in der ein mit den Pneumatikleitungen (135) verbundener Pneumatikadapter (132) verschraubt ist.
  • Der Abstandshaltekörper (35) kann anstelle seiner in den 1 und 2 dargestellten ebenen Form z. B. auch halbkugelförmig, pyramiden- oder kegelstumpfförmig gewölbt sein.
  • Um mit Hilfe der Zuganker (41) und der Hutmuttern (45) den Grundkörper (2) in Längsrichtung der Mittellinie (7) verspannen zu können, werden über die Zuganker (41), vor dem Einbringen des UHPC-Betons in die Schalung, jeweils dünnwandige Kunststoffrohre geschoben. Letztere verhindern ein Reißen des Betons beim verspannenden Dehnen der Zuganker (41). Durch das Aufbringen einer Betonvorspannung von z. B. 10 N/mm2 wird die reguläre Zugfestigkeit, die bei unbewehrtem UHPC-Beton bei ca. 5 N/mm2 liegt, um den Faktor 2 verbessert.
  • In den 6 und 7 wird eine Spannturmvariante dargestellt, bei der der Spannturm (80) eine metallische Stützkonstruktion (81) aufweist, die zugleich die Außenhaut der Säule (31) darstellt. Die Stützkonstruktion (81) hat hier die Form eines Vierkantrohres. Das z. B. 636 mm hohe Vierkantstahlrohr (81) hat eine Breite und Tiefe von jeweils 180 mm bei einer Windstärke von 10 mm. Der äußere Kantenradius des Rohres misst z. B. 11 mm. Das Vierkantstahlrohr (81) ist mit der aus 2 bekannten Grundplatte (11) entlang der unteren Rohraußenkante verschweißt. Jede der vier Seitenflächen (82) weist z. B. drei übereinanderliegende Bohrungen (83) auf, auf deren Mittellinien die Mittellinien (119) der einzubauenden Nullpunkt-Spannsysteme (111) liegen. Der Durchmesser der einzelnen Bohrung (83) ist um z. B. 20 mm größer als der maximale Außendurchmesser des das jeweilige Nullpunkt-Spannsystem (111) tragenden Büchsengehäuses (112). Die Innenwandung (85) und ggf. auch die Wandungen der Bohrungen (83) sind mit einer Struktur oder Aufrauhung versehen. Die gemittelte Rauhtiefe der Struktur oder der Aufrauhung entspricht auch hier mindestens der mittleren Korngröße des UHPC-Betons (1).
  • Anstelle des Vierkantstahlrohres (81) kann eine Gitterkonstruktion verwendet werden, die z. B. aus einem zum Rohr gebogenen Lochblech besteht. Die Ausnehmungen des Lochblechs können dabei Bohrungen, Rechtecke, Quadrate, Trapeze, Rauten oder andere z. B. regelmäßige Vielecke sein.
  • Zur Vorbereitung auf das Ausgießen des Vierkantstahlrohres (81) werden die mit der Verschlauchung und Verkabelung ausgestatteten und verbundenen Büchsengehäuse (112) in Richtung der Mittellinie (7) soweit zusammengeschoben, dass diese durch die obere Öffnung des Vierkantstahlrohres (81) in dessen Innenraum eingeschoben werden können. Nach dem Einschieben werden die Büchsengehäuse (112) mit Hilfe einer Minimalverschalung gegenüber dem Vierkantstahlrohr (81) jeweils so ausgerichtet fixiert, dass die Büchsengehäuse (112), präzise gegenüber der Grundplatte (11) positioniert, keinen Kontakt zum Vierkantstahlrohr (81) haben. Die Minimalschalung verdeckt den Spalt, der zwischen dem Büchsengehäuse (112) und der dieses umgebenden Bohrung (83) liegt. Auch hier werden ggf. zumindest die Innenwandungen der Büchsengehäuse (112) nach dem Entformen spanabhebend nachbearbeitet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Werkstoff mit mineralischem Anteil; ultrahochfester Beton, UHPC-Beton
    2
    Grundkörper
    6
    Längsausdehnung
    7
    Mittellinie
    10
    Spannvorrichtung, Spannturm
    11
    Grundplatte, metallischer Adapter
    12
    Unterseite, Plan
    13
    Zentrierhauptzapfen
    14
    Zentriernebenzapfen
    16
    Nutsteine
    17
    Nutsteinschrauben
    19
    Oberseite, zu UHPC-Beton hin
    21
    Fuß, pyramidenstumpfförmig
    22
    Bohrungen für Nutsteinschrauben
    23
    Betonhalteschrauben, groß
    24
    Betonhalteschrauben, klein
    31
    Säule, prismenförmig
    35
    Abstandshaltekörper
    36
    Ausnehmung, zweiteilig
    37
    Steg
    41
    Spannelement, Zuganker, Gewindestange
    42
    Kontermuttern
    45
    Hutmuttern
    46
    Ringschraube
    80
    Spannvorrichtung, Spannturm
    81
    Stützkonstruktion, Vierkantrohr
    82
    Seitenflächen
    83
    Bohrungen für (111)
    85
    Innenwandung
    100
    Spannmittel, integriert
    101
    Gewindebuchse
    102
    Gewinde
    111
    Nullpunkt-Spannsystem
    112
    Büchsengehäuse, Teil des Spannmittels (111)
    113
    erster Hintergriffssteg
    114
    erste Umlaufkerbe
    115
    zweiter Hintergriffssteg
    116
    zweite Umlaufkerbe
    117
    Ausnehmung, zylindrisch, zentral
    118
    Zentrierbohrung für Werkstückhalter
    119
    Mittellinie von (111)
    120
    Spanneinsatz
    121
    Bodenplatte
    122
    Frontflansch
    123
    Aufnahmehülse
    124
    Stößeltopf
    125
    Sperrring
    126
    Innenkanal
    127
    Sperrringkonus
    128
    Sperrringfedern, Schraubenfedern
    129
    Sperrkugeln
    131
    Anschlussadapter für Druckluft an (115)
    132
    Pneumatikadapter an (35)
    135
    Pneumatikleitungen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 29812827 U1 [0003]

Claims (10)

  1. Spannvorrichtung zum Aufspannen auf dem Bett oder dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine, wobei die Spannvorrichtung mindestens ein integriertes Spannmittel (100) zum Spannen eines Werkstücks aufweist und mindestens aus einem fließfähig verarbeitbaren Werkstoff (1) mit mineralischem Anteil besteht, – wobei die Spannvorrichtung (10, 80) mindestens einen zumindest bereichsweise metallischen Adapter (11) zur Aufnahme auf dem Bett oder dem Tisch der Bearbeitungsmaschine aufweist, – wobei das oder die integrierten Spannmittel (100) mit dem metallischen Adapter (11) ausschließlich über den fließfähig verarbeitbaren Werkstoff (1) tragend verbunden ist und – wobei der fließfähig verarbeitbare Werkstoff (1) ein ultrahochfester Beton ist.
  2. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein integriertes Spannmittel (100) ein Nullpunkt-Spannsystem (111) ist.
  3. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass mindestens zwei integrierte Spannmittel (100) in Richtung der größten Längsausdehnung (6) um mindestens einen Systemdurchmesser dieser Spannmittel (100) höhenversetzt zueinander angeordnet sind, – dass in Längsausdehnung (6) der Spannvorrichtung (10) entweder mindestens ein vorspannbares metallisches Spannelement (41) in dem fließfähig verarbeitbaren Werkstoff (1) angeordnet ist, oder dass der fließfähig verarbeitbare Werkstoff (1) von einer metallischen Stützkonstruktion (81) umgeben ist und – dass zu den Spannmitteln (100) führende elektrische oder pneumatische Leitungen (135) zumindest bereichsweise in dem fließfähig verarbeitbaren Werkstoff (1) eingebettet sind.
  4. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die integrierten Spannmittel (100) die metallischen Spannelemente (41) oder die umgebende metallische Stützkonstruktion (81) nicht kontaktieren.
  5. Spannvorrichtung gemäß der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei metallische Spannelemente (41) den fließfähig verarbeitbaren Werkstoff (1) zwischen dem metallischen Adapter (11) und einem zumindest bereichsweise flächig ausgebildeten Abstandshaltekörper (35) verspannen.
  6. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Adapter (11) eine als Basis dienende ebene Grundplatte ist.
  7. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass über die vorgespannten Spannelemente (41) zwischen der Grundplatte (11) und dem Abstandshaltekörper (35) eine Druckspannung ansteht, die im Bereich zwischen 10 bis 50 N/mm2 liegt.
  8. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung der metallischen Spannelemente (41) ein- und/oder nachstellbar ist.
  9. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größtkorngröße des fließfähig verarbeitbaren Werkstoffs (1) kleiner ist als 6 mm.
  10. Spannvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Stützkonstruktion (81) ein Vierkantstahlrohr ist, das mit Ausnahme der die Spannmittel umgebenden Bereiche als Schalung für den fließfähig verarbeitbaren Werkstoff (1) dient.
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