AT509147B1 - Sägeblatt für gattersägen zum schneiden von gestein - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sägeblatt, insbesondere für Gattersägen, zum Schneiden von Gestein.Die Probleme einer wirtschaftlichen Sägeschnitterstellung in einem Steinblock, vorzugsweise aus Hartgestein, für eine Rohplattenherstellung, sind in der Hauptsache eine Minimierung der Schnittbreite bei hoher Schnittleistung und eine geringe Belastung der Sägeeinrichtung, wie Gattersägen.Die erfindungsgemäße Lösung der Probleme ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem eingespannten, arbeitsbereiten Zustand des Sägeblattes dessen schnitterzeugende Schmalseite des Querschnittes vom Grundkörper in Längserstreckung eine gekrümmte zum Bewegungspfad der Säge im Gatterrahmen abweichende Form hat, oder die Verbindungslinie der Arbeitsflächen der Schneidmittel oder Schneidelemente an der gekrümmten Schmalseite des Grundkörpers abweichend vom Bewegungspfad der Säge gebildet ist, wobei die Krümmung des Grundkörpers in Richtung der mit Schneidmitteln oder Schneidteilen bestückten Schmalseite konvex gebildet ist.

Description

österreichisches Patentamt AT 509 147 B1 2012-09-15

Beschreibung

[0001] SÄGEBLATT FÜR GATTERSÄGEN ZUM SCHNEIDEN VON GESTEIN

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Sägeblatt, insbesondere für Gattersägen, zum Schneiden von Gestein.

[0003] Präzisiert dargelegt bezieht sich die Erfindung auf ein eingangs genanntes Sägeblatt, bestehend aus einem flachen Grundkörper bzw. flachen Blattkern mit großer Längserstreckung, der beidseitig an den Enden Anfassmittel für eine Einspannung in einen Gatterrahmen aufweist, wobei an einer Schmalseite des Querschnittes Schneidmittel oder Schneidelemente über die Längserstreckung des Blattes angeordnet sind.

[0004] Insbesondere ist die Erfindung auf ein Sägeblatt zum Schneiden von Hartgestein, wie Granit, in einer Gattersäge gerichtet.

[0005] Gattersägen sind Sägeeinrichtungen, in welchen parallel beabstandet voneinander angeordnete Sägeblätter mit Schneidmittel in einem Gatterrahmen festgelegt sind und eine Schneideinheit bilden, welcher Gatterrahmen zumeist in Blattlängsrichtung eine hin- und hergehende Bewegung, gegebenenfalls mit einer überlagerten Hub-und Absenkbewegung, ausführt, wobei die Schneideinheit und das zu bearbeitende Gut relativ zueinander bewegbar bzw. aneinander anstellbar sind.

[0006] Mit Gattersägen, welche ursprünglich für eine Verarbeitung von Holzstämmen zu Brettern konzipiert worden waren, werden derzeit in speziellen Ausführungsformen der Einrichtung auch Gesteinsplatten aus gewachsenem Fels oder aus Steinblöcken geschnitten.

[0007] Ein mit Sägeblättern bestücktes Gatter kann einerseits linear, also geradlinig, hin und her bewegbar geführt sein (WO 2004/052605 A2), wobei eine Anstellung von Stein und Sägen senkrecht auf die Bewegungsrichtung der Schneideinheit erfolgt.

[0008] Andererseits sind Steinsägeeinrichtungen bekannt, bei welchen das Gatter um ein Lager drehend hin und her bewegbar ist (US 3 760 789), die Schmalseite der Sägeblätter mit dem Schneidmittel eine Kreisbogenform aufweist und zur Schneideinheit hin eine Anstellung des Blockes durch eine Relativbewegung erfolgt.

[0009] Weiters sind Steingattersägen, insbesondere für eine Zerteilung von Granitblöcken Stand der Technik, bei welchen das Gatter auf zwei eine Pendelbewegung ausführende Aufhängungen drehbar festgelegt ist (WO 00/78517 A1). Bei einer hin und her gehenden Bewegung eines sogenannten Schwinggatters wird derart der Linearbewegung des Sägeblattes bzw. der Sägeblätter jeweils eine Hub- bzw. Absenkbewegung überlagert, welche besondere Vorteile beim Teilen von Hartsteinblöcken nach einem Verfahren mit Zuführung von Stahlschrot als Schneidmittel in den Sägespalt erbringen soll. Als Nachteil können derart breite Schnittfugen gebildet werden.

[0010] Naturstein mit einer den Betrachter ansprechenden Gefüge- und/oder Farbstruktur, insbesondere mit einer bearbeiteten Oberfläche, wird in zunehmendem Maße für Vertäfelungen von Wänden in Gebäuden und dergleichen verwendet.

[0011] Im Zuge der Herstellung von Wand- oder Tischplatten und dergleichen Teilen sind aus verarbeitungstechnischen und wirtschaftlichen Gründen möglichst dünne und ebenflächige Rohplatten, die aus einem Gesteinsteil mittels einer Gattersäge geschnitten werden, gefordert.

[0012] Die Anforderungen an eine Stein-Gattersäge für eine Herstellung von Rohplatten, die von einem ausreichend abspanbaren Gesteinswerkstoff, wie Sandstein, Marmor und dergleichen, gestellt werden, können mit bekannten Schneideinrichtungen und Sägeblättern in technischer Hinsicht erfüllt werden. Für eine Herstellung von Rohplatten aus Blöcken aus Hartgestein, wie Granit, sind jedoch nur wenige Gattersägeeinrichtungen mit spezieller Bau- und Arbeitsweise bekannt, welche Sägen jedoch die wesentlichen Nachteile einer aufwändigen Arbeitsweise und/oder einer großen in den Sägeeinrichtungen minimal herstellbaren Rohplattendicke 1 /4 österreichisches Patentamt AT509147 B1 2012-09-15 und/oder einer geringen Schneidleistung bei großen Schnittkräften und/oder einem wenig wirtschaftlichen Betrieb aufweisen.

[0013] Im Hinblick auf eine wirtschaftliche Schnitterstellung und eine minimale Dicke der Rohplatten bei einer Zerteilung von Gesteinsblöcken ist die Ausbildung und Ausführung der in einem Gatter verwendeten Sägeblätter von entscheidender Bedeutung. Die Gestalt und Bestückung der Sägeblätter im Gatter ist ebenso für eine mechanische Belastung und Leistung der Sägeeinrichtung wichtig.

[0014] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sägeblatt mit Anfassmitteln der eingangs genannten Art, bestehend aus einem flachen Grundkörper bzw. flachen Blattkörper mit großer Längserstreckung, wobei an der Schmalseite des Querschnittes Schneidmittel angeordnet sind, anzugeben, welches Sägeblatt durch seine Ausbildung und Ausformung in einer Gattersäge für Gestein, insbesondere Hartgestein, wie Granit, eine geringe Schnittbreite und/oder eine geringe Dicke der erstellten Rohplatte bei hoher Schnittleistung und geringer Belastung der Sägeeinrichtung ermöglicht.

[0015] Dabei soll eine aufgabengemäße Sägeblattausführungsform für alle üblich verwendeten schnitterzeugenden Gatterbewegungsarten erstellbar sein.

[0016] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass in einem eingespannten, arbeitsbereiten Zustand des Sägeblattes dessen schnitterzeugende Schmalseite des Querschnittes vom Grundkörper in Längserstreckung eine gekrümmte zum Bewegungspfad der Säge im Gatterrahmen abweichende Form hat, oder die Verbindungslinie der Arbeitsflächen der Schneidmittel oder Schneidelemente an der gekrümmten Schmalseite des Grundkörpers abweichend vom Bewegungspfad der Säge gebildet ist, wobei die Krümmung des Grundkörpers in Richtung der mit Schneidmitteln oder Schneidteilen bestückten Schmalseite konvex gebildet ist.

[0017] Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen im Wesentlichen darin, dass durch den Anstelldruck an den Gesteinsblock eine Rückbiegung des (der) Sägeblattes (blätter) erfolgt, welche Rückbiegung zu einer vorteilhaften Ausrichtung der mit Druckkraft beaufschlagten Schneidelemente im Schneidspalt führt und derart eine Angleichung der Verbindungslinie der Arbeitsflächen der Elemente an die Bewegungsparameter des Gatters bewirkt. Es können dadurch die Anpresskräfte der einzelnen Schneidflächen der abspanenden Schneidelemente einer Säge im Sägespalt annähernd gleich groß eingestellt und somit das Abtragvolumen vom Steinblock maximiert werden.

[0018] Sollte nach einer gebräuchlichen Ausführungsform in einer Gattersäge die insbesondere für Marmorblöcke ausgelegt ist, auch Hartgestein bearbeitet werden, ist es von wesentlichem Vorteil, wenn in einem eingespannten, arbeitsbereiten Zustand des Sägeblattes für eine geradlinige Bewegung der Einspannungen im Gatterrahmen der Grundkörper des Blattes in seiner Längserstreckung in Richtung der Schmalseite des Querschnittes gekrümmt ausgebildet ist bzw. die Verbindungslinie der Arbeitsflächen der Schneidmittel oder Schneidelemente in Richtung der Schmalseite des gekrümmten Grundkörpers eine auf einer Geraden abweichende Kurvenform aufweist.

[0019] Derart und unter Verwendung von besonderen Sägeblatt-Dimensionierungen und Schneidteilbreiten und Bestückungen ist es gemäß der Erfindung möglich, die Wirtschaftlichkeit der Einrichtung einer derartigen Säge zur Blockteilung in Platten zu erhöhen und auch für eine Hartsteinbearbeitung einzusetzen.

[0020] Um erfindungsgemäße Sägeblätter in einen Gatterrahmen zu schaffen, kann eine Krümmung des Grundkörpers in Richtung der Schmalseite des Querschnittes des Sägeblattes in eingespanntem, arbeitsbereitem Zustand fertigungstechnisch und/oder durch außermittig beidseitig an der Breitseite in den Oberflächenbereich in Längsrichtung eingebrachte Vertiefungen, bzw. durch sogenanntes Rollieren, und/oder durch eine Exzentrizität des Angriffes der Spannkraft, bezogen auf die Breitseite des Grundkörpers, gebildet sein.

[0021] Weil nun z.B. eine Granitsorte eine um etwa 10 mal höhere Härte aufweist als Marmor, 2/4 österreichisches Patentamt AT509147 B1 2012-09-15 ist es von Bedeutung für einen geradlinigen Schnitt bzw. ein Vermeiden des sogenanntes Verlaufens der Säge im Steinblock bei der Schnitterstellung, die Höhe der mechanischen Spannung und insbesondere die Verteilung der örtlichen mechanischen Spannungen über die Querschnittsfläche des Blattkörpers unter Berücksichtigung der Härte des Gesteinswerkstoffes zu optimieren. Die Form des Grundkörpers und dessen Stabilität bei der Belastung während der Schnitterzeugung wird in hohem Maße vom örtlichen mechanischen Spannungszustand im Sägeblatt beeinflusst.

[0022] Die Maßnahme der Ausbildung einer besonderen Verteilung der mechanischen Spannungen im Blattkörper ist auch im Hinblick auf eine gewünschte Flächenpressung der einzelnen Schneidelemente im Sägespalt von großer Bedeutung für einen Abtragungsfortschritt bzw. eine Schneidleistung.

[0023] Es kann von Vorteil sein, eine Mischform der Maßnahmen zur Krümmung des Grundkörpers des Sägeblattes in Arbeitsbereitschaft vorzusehen.

[0024] Im Regelfall ist es günstig, wenn die Krümmung des Grundkörpers in Richtung der mit Schneidmitteln oder Schneidteilen bestückten Schmalseite konvex gebildet ist.

[0025] Als verwendungstechnisch günstig hat sich im Hinblick auf eine hohe Schneidleistung eines Sägeblattes bei den Erprobungen herausgestellt, wenn, wie an sich bekannt, die Schneidelemente aus hartstoffhaltigem, z.B. diamant- und/oder bornitridhaltigem Material gebildet sind.

[0026] Nach Meinung der Fachwelt sollte aus Stabilisierungsgründen, insbesondere beim Sägen von Marmor, der Blattkörper eine Breite von mindestens 160 mm, bevorzugt eine solche von 180 mm und mehr, aufweisen. Entgegen gerichtet dieser Meinung wurde gefunden, dass eine Blattkörperbreite von unter 150 mm, insbesondere eine solche von etwa 135 mm, bei einer Länge von 2000 bis 8000 mm, vorzugsweise von 3000 bis 5000 mm, entscheidende Vorteile im Hinblick auf die Stabilität der (des) Sägeblätter (-blattes), vorzugsweise beim Schneiden von Gestein mit erhöhter Härte hat, weil bei gegebener Dicke eine verringerte Breite des Blattes bei gleichen Einspannkräften eine Erhöhung der mechanischen Spannungen in diesem bewirkt, was überraschend einen überproportionalen Stabilisierungseffekt der Säge im Betrieb bewirkt.

[0027] Die Untersuchungen haben weiter gezeigt, dass insbesondere im Hartgestein die Schneidleistung hoch und die Ebenheit der Schnittfläche verbessert sind, wenn gemäß der Erfindung der Blattkörper ein Dicke von 1.0 bis 8.0 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm, hat und die Schmalseite des Querschnittes über die Längserstreckung gegebenenfalls in gleichen Abständen eine Mehrzahl von Schneidelementen mit einer die Blattdicke um 0.4 bis 4.0 mm, bevorzugt mit 1.6 bis 2.4 mm, übersteigenden Breite aufweist Unter leistungsorientierten Schneidbedingungen erfolgt dadurch eine wesentlich verbesserte Schnitterstellung bei einem Bearbeiten von Hartgestein mit Gattersägen.

[0028] Im Folgenden soll die Erfindung an einem lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Beispiel erläutert werden.

[0029] In einem Gatterrahmen wurden 3 Sägeblätter jeweils mit einer Dicke des Blatt- bzw. Grundkörpers von 2 mm und einer Breite desselben von 135 mm unter einer Zugbelastung von 110 KN (Kilonewton) eingespannt. Eine nutzbare Blattlänge war mit 3200 mm gegeben.

[0030] Die Schmalseite des Grundkörpers mit 26 Schneidelementen war im eingespannten, arbeitsbereiten Zustand der Säge derart konvex gekrümmt, dass die Verbindungslinie der Arbeitsflächen mit einer Breite von 4.2 mm der Schneidsegmente eine Kurve mit einem max. Abstand von 8 mm vom durch eine Gatterverbringung gegebenen Bewegungspfad der Säge aufwies.

[0031] Im praktischen Versuchsbetrieb wurde eine ruhige, stoßfreie Spaltbildung im Gesteinsblock ohne Auswandern des Sägeblattes mit einer im Vergleich mit anderen Hartgesteinssägen wesentlich erhöhten Schneidleistung ermittelt, wobei die Schnittbreite im Stein ca. 4.3 mm betrug. 3/4