AT399119B

AT399119B - Anlage zum herstellen von dünnen, oberflächenbehandelten steinplatten

Info

Publication number: AT399119B
Application number: AT272289A
Authority: AT
Original assignee: Lehner Wolfgang; Lehner Annemarie
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1995-03-27
Also published as: ATA272289A; WO1991008092A1

Description

AT 399 119 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Herstellen von dünnen, oberflächenbehandelten Steinplatten, wobei eine wenigstens durch Beschleifen beidseitig oberflächenbehandelte Ursprungsplatte der wenigstens doppelten vorbestimmten Endplattenstärke entlang ihrer Schmalseiten mittels steinschneidender Säge in zwei Endplatten zersägt wird, bzw. von einem an wenigstens einer Seitenfläche wenigstens durch Beschleifen oberflächenbehandelten Ursprungsblock eine diese Seitenfläche als Oberfläche aufweisende Endplatte abgetrennt wird, und die Ursprungsplatte bzw. der Ursprungsblock während des Trennvorganges innerhalb einer ortsbeweglichen Transport- und Fixierungseinrichtung mit einer steuerbaren Greifeinrichtung, insbesondere zur Halterung von dünnen Endplatten, angeordnet ist.

Bei der Schnitt- oder Schleifbarbeitung von Natur- bzw. Kunststein werden üblicherweise durchschnittlich 200 Liter/min. Wasser-Kühlmittei-Gemisch zur Kühlung des Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuges, sowie zum Abführen von Zerspanungsabraum aus dem Bearbeitungsbereich eingesetzt. Neben dem technischen Aufwand einer nachsorgenden Schmutzwasser- und Klärschlammaufbereitung und/oder einer Schlammhomogenisierung, sowie dem außerordentlichen Wasserzufuhrbedarf, welcher die Standortwahl für konventionell gekühlte steinbearbeitende Anlagen erheblich einschränkt und gleichzeitig die Bearbeitungskosten erhöht, erweist sich bei der Herstellung dünner Steinplatten, insbesondere beim Beschleifen und beim Trennschnitt, flüssiges Kühlmittel, infolge von dessen ausschwemmender Wirung an bei Naturstein oft bestehenden inhomogen strukturierten Bereichen, als risikoreich und vielfach substanzschädigend.

Aus der US-PS 4,063.982 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundelementes mit einer Steinschicht bekannt, welche auf ein Trägerblatt geklebt ist. Dieses Verfahren umfaßt die Schritte, auf die Oberfläche einer Steintafel ein Trägerblatt von leichtgewichtigem multicellularem Material von wesentlich größerer Dicke als die Steinschicht aufzukleben und danach einen Teil dieser Tafel, vorzugsweise mittels Bandsägevorrichtung abzusägen, um eine dünne Steinschicht an dem Blatt aus multicellularem Material anhaften zu lassen. Nachdem das Trägerblatt die Steinschicht trägt, während diese geschnitten wird, ist das Risiko, die Steinschicht durch die Vibration des Sägevorganges zu brechen, zwar reduziert, jedoch keinerlei Sicherungsmaßnahme gegenüber Ausschwemmungen inhomogener Strukturen innerhalb der Steinschicht, infolge Kühlwassereinfluß, getroffen. Insbesondere Trägerblätter von leichtgewichtigem multicellularem Material sind in der Regel nicht resistent gegen Aufquellen, wodurch, abgesehen von Belastungen durch Ausschwemmungen, infolge von unterschiedlicher Reagibilität von Steinschicht und Trägerblatt, während des Trennvorganges unmittelbar Brüche erzeugende Spannungen innerhalb dieses Laminates entstehen. Da die den Ursprungsplatten anhaftenden Verstärkungs- und/oder Schutzschichten resistent gegen Aufquellen bei den durchwegs naß erfolgenden Oberflächenbehandlungen sein müssen, ist außerdem die Wahl der einsetzbaren Verstärkungs- und/oder Schutzschichten stark eingeschränkt, d.h. eine diesbezügliche Verwendung von Holz, Gasbeton, Gipskarton, den meisten Wärmedämm- oder Schailisolierungsmaterialien scheidet notwendigerweise aus. Die Verstärkungs- und/oder Schutzschichten können erst nach erfolgtem Trennschnitt unter bei dünnen Steinplatten besonders hohem Bruchrisiko abgeschliffen, bzw. abgeschält werden.

Aus der DE-PS-2,833.874 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Ursprungsblock zunächst mittels Mehrfachsägegatter in einer Tiefe, die geringer ist als seine Gesamthöhe, eingeschnitten wird, und man dann in die Schnittspalten Kunststoffmasse zur Verstärkung eingießt. Anschließend wird der Ursprungsblock in zum Ersteinschnitt versetztem Trennschnitt zu Sandwichplatten zerteilt, und diese Laminate ein weiteres Mal mittels Schneiddrahtes zu je einer Verbundplatte, bestehend aus einer Steinschicht und einer Verstärkungsschicht getrennt. Die bestehenden Risiken und Nachteile bei der Anwendung von schwemmendem Kühlmittel entsprechen den zur vorgenannten Patentschrift angeführten.

Beispielsweise der FR-PS 2,480.666 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von oberflächenbehandelten Steinplatten mittels Bandsäge- und Schleifvorrichtung zu entnehmen, wobei zunächst eine Seitenfläche eines Ursprungsblockes poliert wird und anschließend eine die polierte Seitenfläche aufweisende Platte von dem Ursprungsblock abgetrennt wird. Die Bearbeitung des Ursprungsblockes, sowie der Trennschnitt erfolgen mittels konventioneller Schleif- bzw. Bandsägevorrichtung mit konventioneller Flüssigkühlung und Abraumausschwemmung aus dem Bearbeitungsbereich mit den bereits ausgeführten Nachteilen.

Der FR-PS 1,157.995 ist ein in einer Bandsägeanlage üblicherweise eingesetztes endloses Sägeband mit austauschbaren Diamantschneidkörpern zu entnehmen.

Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Gegenstand, die Nachteile bekannter Anlagen in der Bearbeitungsphase zu vermeiden, und eine verbesserte Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei der Trennschleif- bzw. Schleifbearbeitung von Natur- bzw. Kunststein den Einsatz von im Bearbeitungsbereich schwemmendem Kühlmittel vermeidet, wobei die Bearbeitungsbelastung zugunsten geringeren Produktionsrisikos herabgesetzt wird, und gleichzeitig auf zusätzliche Verstärkungs-, Stabilisie-rungs- und/oder Schutzschichten verzichtet werden kann. 2

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Erfindungsgemäß wird bei einer eingangs erwähnten Anlage vorgeschlagen, daß wenigstens eine an sich bekannte Vorrichtung zur Trockenkühlung des Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuges angeordnet ist, daß das Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeug eine vielfache Durchlochung aufweist, und daß vorzugsweise eine an sich bekannte Vorrichtung zum Absaugen trocken anfallenden Zerspanungsmaterials angeordnet ist. Durch diese Anordnung kann die Kühlung des Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuges auf einfache Weise außerhalb des Bearbeitungsbereiches erfolgen. Gleichzeitig kann die Vorbestimmung der Temperaturentwicklung des Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuges exakter als bei der bekannten Kühlung mit flüssigem Kühlmittel kalkuliert werden. Zum Abführen von Zerspanungsmaterial aus dem Bearbeitungsbereich, wird die ausschwemmende Wirkung von flüssigem Kühlmittel durch die Transportwirkung eines durchlochten Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuges ersetzt. Durch Wahl der Anzahl, Größe und/oder Form der Durchlochungen kann die Zerspanungsbfuhrmenge pro Zeiteinheit einfach vorbestimmt werden. Durch vorzugsweises Absaugen des Zerspanungsmateriales kann dieses ohne Notwendigkeit einer Wiederaufbereitung einer Verwendung als unverfälschter Zuschlagstoff der Kunststeinerzeugung bzw. Baustoffindustrie zugeführt werden.

Die erfindungsgemäße Anlage vermeidet Belastungen durch Ausschwemmung inhomogener Strukturbereiche innerhalb des zu bearbeitenden Werkstückes. Dementsprechend können, bei Verwendung an sich bekannter Transport-, Fixierungs- und Greifeinrichtungen zur Positionierung des Werkstückes während der Bearbeitungsphase, auch Steinplatten in einer Stärke der nur einfachen Überdeckung der geringsten Korngröße auf einfache Weise ohne Anordnung zusätzlicher Verstärkungs-, Stabilisierungs- und/oder Schutzschichten hergestellt werden. Auf die Anordnung von aufwendigen nachsorgenden Schmutzwasser-, Klärschlammaufbereitungsanlagen und/oder Schlammhomogenisierungspressen kann zugunsten einer kostengünstigen Herstellung von dünnen Steinplatten verzichtet werden, da es im Gegensatz zu bekannten steinbearbeitenden Anlagen keiner nachsorgenden Filtertechnologie für anfallendes flüssiges Kühlmittel bzw. Abraumschlamm mehr bedarf. Auch ist bei der Standortwahl für die erfindungsgemäße Anlage die in der Steinindustrie wesentliche Frage nach regional erreichbaren Wasservorräten nicht mehr relevant. Durch das Wegfallen von Aufbereitungsanlagen, sowie des Ausschwemmungsrisikos hinsichtlich inhomogener bzw. weicher Strukturbereiche innerhalb zu bearbeitenden Natur- bzw. Kunsteines können die Abschnittskosten deutlich gesenkt werden.

Durch Wahl der Lage bzw. des Wirkungsbereiches der angeordneten Vorrichtung zur Trockenkühlung des Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeug kann der Wirkungsgrad bzw. die aufzuwendende Kuhlmittelmenge auf einfache Weise vorbestimmt werden. Hierzu ist, wie an sich bekannt als Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeug, eine Bandsäge- bzw. Bandschleifvorrichtung vorgesehen, wobei wenigstens eine Vorrichtung zur Trockenkühlung im Bereich der Umlenkrollen zum Bandvor- und/oder -Rücklauf, bzw. in weiterer Ausführungsform, im Bereich des Bandrücklaufes angeordnet ist. Mit Vorteil umfaßt jede der Vorrichtungen zur Trockenkühlung wenigstens einen mit an sich bekanntem gasförmigem Kühlmittel gefüllten, seitlich abgeschlossenen Behälter, welchen das Trennschleif-, bzw. Schleifwerkzeug durchläuft. Durch diese Ausgestaltung kann hohe Effizienz des eingesetzten trockenen Kühlmittels bei nur geringen Ausströmungsverlusten erzielt werden.

Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen zeigen jeweils schematisch FIG.1 eine Seitenansicht einer Bandsägevorrichtung mit Vorrichtung zur Trockenkühlung, FIG.2 eine Seitenansicht eines vielfach durchlochten' Trennschleifwerkzeuges und FIG.3 und 4 jeweils eine Schnittansicht einer Bandschleifvorrichtung mit Vorrichtung zur Trockenkühlung.

In FIG.1 ist eine Bandsägevorrichtung -10- dargestellt. Eine wenigstens durch Beschleifen beidseitig oberflächenbehandelte Ursprungsplatte -1- der wenigstens doppelten vorbestimmten Endplattenstärke wird entlang ihrer Schmalseiten in zwei Endplatten zersägt, bzw. wird von einem an wenigstens einer Seitenfläche wenigstens durch Beschleifen oberflächenbehandelten Ursprungsblock -100- eine diese Seitenfläche als Oberfläche aufweisende Endplatte abgetrennt. Die Ursprungsplatte -1- bzw. der Ursprungsblock -100- ist während des Trennvorganges innerhalb einer bekannten ortsbeweglichen Transport- und Fixierungseinrichtung -31,35- mit einer steuerbaren Greifeinrichtung -37-, insbesondere zur Halterung von dünnen Endplatten, angeordnet. Die Bandsägevorrichtung -10- weist als Trennschleifwerkzeug -11- ein mit bekannten Diamantschneidkörpern -92- bestücktes Sägeband auf, welches über Umlenkrollen -15, 16-in horizontaler Ebene und, entsprechend der vorbestimmten Absenkungsgeschwindigkeit, in an sich bekannter Weise in vertikaler Richtung bewegt wird. Im Bereich wenigstens einer der Umlenkrollen -15,16- ist eine Vorrichtung -17,21, 78- zur Trockenkühlung, bestehend aus wenigstens einem Druckbehälter -17-, einem steuerbaren Druckregler -78- und wenigstens einer Druckdüse -21- angeordnet. Durch Einwirkung eines an sich bekannten gasförmigen Kühlmittels wird das über die Umlenkrollen -15,16- bewegte Trennschleifwerkzeug -11- in vorbestimmtem Grad abgekühlt. Im Bereich des Bandrücklaufes durchläuft das Trennschleifwerk- 3

Claims

AT 399 119 B zeug -11- einen angeordneten, mit an sich bekanntem gasförmigem Kühlmittel gefüllten, seitlich abgeschlossenen Behälter -12-. Zur Umwälzung bzw. zum regelmäßigen Austausch des Kühlmittels innerhalb dieses Behälters -12- kann zur Vorbestimmung des Grades der Abkühlung des Trennschleifwerkzeuges -11- vorzugsweise wenigstens eine bekannte mit einem Druckbehälter -17- in Verbindung stehende Kühlmittelpumpe -13- vorgesehen sein. Eine vorzugsweise angeordnete, über bekannten Kompressor -24-gespeiste Druckluftdüse -18-, entfernt unter Hochdruck das Zerspanungsmaterial aus der Schnittspalte. In FIG.2 ist als Trennschleifwerkzeug -11- ein mit bekannten Diamantschneidkörpern -92- bestücktes Sägeband dargestellt, welches eine vielfache Durchlochung -93- aufweist. Durch Wahl der Anzahl, Größe und/oder Form der Durchlochungen kann die Zerspanungsabfuhrmenge pro Zeiteinheit einfach vorbestimmt werden. Die in FIG.3 dargestellte an sich bekannte höhenverstellbare, in horizontaler Ebene angreifende, die Seitenfläche einer vorzugsweise mittels einer bekannten ortsbeweglichen Transport- und Fixierungseinrichtung -31,35- mit einer steuerbaren Greifeinrichtung -37- über ein bekanntes Vorschubsystem -65-zugeführ-ten Ursprungsplatte -1- bearbeitende Bandschleifvorrichtung -61- umfaßt ein über Umlenkrollen -15,16-laufendes und durch diese angetriebenes endloses, in horizontaler Ebene angreifendes Schleifband als Schleifwerkzeug -62-. Zur Kühlung des Schleifwerkzeuges -62- ist im Bereich wenigstens einer Umlenkrolle -16- eine Vorrichtung -17,21,78- zur Trockenkühlung angeordnet, bestehend aus wenigstens einem Druckbehälter -17-, einem steuerbaren Druckregler -78-, sowie einer Anzahl von Druckdüsen -21-. Da das endlose Schleifwerkzeug -62- diesen Bereich je nach vorbestimmter Drehzahl vorzugsweise durchschnittlich 10 bis 15 Mal/Sec. überläuft, kann, bei im Schleifbetrieb vorbestimmter Kühlmitteleinwirkung, der Erwärmungsgrad des Schleifwerkzeuges -62- beim überlaufen der zu beschleifenden Steinoberfiäche konstant gehalten werden. Über dem Rücklauf des Schleifwerkzeuges -62- ist eine Vorrichtung -67,69- zum Absaugen des trocken anfallenden Zerspanungsmaterials, angeordnet. im Unterschied zur Ausbildung nach FIG.3 ist in der Ausbildung nach FIG.4 die Vorrichtung -17,21,78-zur Trockenkühlung des Schleifwerkzeuges -62- bei einer vertikal angreifenden, vorzugsweise die Seitenfläche eines mittels einer bekannten ortsbeweglichen Transport- und Fixierungseinrichtung -31,35- über ein bekanntes Vorschubsystem -65- zugeführten Ursprungsblockes -100- bearbeitenden Bandschleifvorrichtung -61- im Bereich des Bandrücklaufes angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist auf die Ausführungsformen, die nur beispielsweise dargestellt sind, nicht beschränkt, sondern kann auch verschiedene Änderungen und Verallgemeinerungen einschließen, wie sie durch die folgenden Patentansprüche gegeben sind. Es ist selbstverständlich, daß jede der Vorrichtungen zur Trockenkühlung mit Vorteil auch für Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuge in anderen Bearbeitungsbereichen mit hohen Temperaturentwicklungen analog ersetzbar sind, was ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt. Patentansprüche 1. Anlage zum Herstellen von dünnen, oberflächenbehandelten Steinplatten, wobei eine wenigstens durch Beschleifen beidseitig oberflächenbehandelte Ursprungsplatte der wenigstens doppelten vorbestimmten Endplattenstärke entlang ihrer Schmalseiten mittels steinschneidender Säge in zwei Endplatten zersägt wird, bzw. von einem an wenigstens einer Seitenfläche wenigstens durch Beschleifen oberflächenbehandelten Ursprungsblock eine diese Seitenfläche als Oberfläche aufweisende Endplatte abgetrennt wird, und die Ursprungsplatte bzw. der Ursprungsblock während des Trennvorganges innerhalb einer ortsbeweglichen Transport- und Fixierungseinrichtung mit einer steuerbaren Greifeinrichtung, insbesondere zur Halterung von dünnen Endplatten, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine an sich bekannte Vorrichtung (17,21,78) zur Trockenkühlung des Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeuges (11,62) angeordnet ist, daß das Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeug (11,62) eine vielfache Durchlochung (93) aufweist, und daß vorzugsweise eine an sich bekannte Vorrichtung (67,69) zum Absaugen trocken anfallenden Zerspanungsmaterials angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wie an sich bekannt als Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeug (11,62) eine Bandsäge- bzw. Bandschleifvorrichtung vorgesehen ist, und daß wenigstens eine Vorrichtung (17, 21,78) zur Trockenkühlung im Bereich der Umlenkrollen (15,16) zum Bandvor- und/oder -Rücklauf angeordnet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wie an sich bekannt als Trennschleif- bzw. Schleifwerkzeug (11,62) eine Bandsäge- bzw. Bandschleifvorrichtung vorgesehen ist, und daß wenigstens eine Vorrichtung (17, 21,78) zur Trockenkühlung im Bereich des Bandrücklaufes angeordnet ist. 4 AT 399 119 B
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vorrichtungen (17,21,78) zur Trockenkühlung wenigstens einen mit an sich bekanntem gasförmigem Kühlmittel gefüllten, seitlich abgeschlossenen Behälter (12) umfaßt.
5 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 55