DE102010016561A1

DE102010016561A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein oder einem Mauerwerksteinformling sowie Verwendung eines Ultraschallbohrers

Info

Publication number: DE102010016561A1
Application number: DE201010016561
Authority: DE
Inventors: Frank Reissenweber; Harald Barnickel
Original assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Current assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-04-22
Also published as: DE102010016561B4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder in einem Formling (3) oder Pressling eines Mauerwerksteines, insbesondere einem Kalksandsteinformling, durch einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess mittels einer Bohr- oder Fräseinrichtung (17), die ein Bearbeitungswerkzeug (21) umfasst oder aufnimmt, wird erfindungsgemäß die Bohr- oder Fräseinrichtung (17) oder ein Teil derselben, insbesondere ein Bohr- oder Fräskopf, mit einer hochfrequenten Schwingung, insbesondere einer Ultraschallschwingung, derart beaufschlagt, dass über das Bearbeitungswerkzeug (21) periodisch Schläge auf den Mauerwerkstein oder den Formling (3) oder Pressling ausgeübt werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass möglichst glatte Wandungen der erzeugten Löcher oder Vertiefungen entstehen. Eine entsprechende Vorrichtung umfasst einen Schwingungserzeuger in einer Bohr- oder Fräseinrichtung (17) zur Erzeugung einer hochfrequenten Schwingung, insbesondere einer Ultraschallschwingung. Um alternativ oder zusätzlich noch qualitativ hochwertige, also beispielsweise nicht ausgefranste Eintrittsstellen an den Löchern oder Vertiefungen herzustellen ist ein Verfahren zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder in einem Formling (3) oder Pressling eines Mauerwerksteines, insbesondere einem Kalksandsteinformling, durch einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess mittels einer Bohr- oder Fräseinrichtung (17), die ein Bearbeitungswerkzeug (21) umfasst oder aufnimmt, vorgesehen, bei dem erfindungsgemäß im Bereich um die Bohrungs- oder Fräslochöffnung eine Bohr- oder Frässchablone (13) an den Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling angelegt und das Bearbeitungswerkzeug (21) durch eine Öffnung (33) in der Schablone (13), deren Querschnitt dem Querschnitt der Bohrungs- oder Fräslochöffnung entspricht, hindurchgeführt wird. Eine Vorrichtung hierzu umfasst eine entsprechende Bohr- oder Frässchablone (13).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein oder einem Mauerwerksteinformling nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 4, 9 und 13 sowie eine Verwendung eines Ultraschallbohrers.
Mauerwerksteine, insbesondere Kalksandsteine, werden in der Regel dadurch erzeugt, dass in einem Formraum einer Formmatrize eingefülltes Rohmaterial zu einem Formling oder Pressling gepresst wird. Um in dem Mauerwerkstein Löcher oder Vertiefungen vorzusehen, können im Formraum entsprechende Dorne oder dergleichen zur Ausformung dieser Löcher oder Vertiefungen vorgesehen sein. Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise aus der DE 10 2005 031 236 B1 bekannt.
Es ist aber auch möglich, diese Löcher oder Vertiefungen erst nach der Herstellung des in der Regel quaderförmigen Formlings oder Presslings oder gar erst nach dessem Aushärten zum fertigen Mauerwerkstein in einer Härteanlage einzubringen, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen. In der DE 297 05 683 U1 wird beispielsweise eine Grifföffnung in einen Porenbeton-Mauerstein durch einen Fräsvorgang erzeugt.
Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2009 035 866.8 lehrt eine materialabtragende Bearbeitung an einem Mauersteinformling. Hierzu wird ein zu bearbeitender Formling von einer Greifeinrichtung vom Formwerkzeug abgeholt und zu einem stationären Bearbeitungswerkzeug, insbesondere einem Bohr- oder Fräswerkzeug, transportiert. Nach dem Bearbeiten des Formlings, also beispielsweise dem Bohren eines Durchgangs- oder eines Sacklochs, setzt ihn die Greifeinrichtung auf einem Ablageort ab.
Die vorgenannten materialabtragenden Bearbeitungsarten zur Herstellung von Löchern oder Vertiefungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass beim Bohren oder Fräsen die dadurch erzeugten Vertiefungen gerne ausfransen oder ausreißen. Dies trifft ganz besonders zu bei der Bearbeitung von Formlingen, insbesondere bei Kalksandsteinformlingen, was bedingt ist durch die unterschiedlichen Körnungen der einzelnen Bestandteile (Quarzsand, Kalk, etc.) des Materials des Formlings.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess, insbesondere einen Bohr- oder Fräsvorgang, an einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder einem Mauerwerksteinformling oder -pressling, insbesondere einem Kalksandsteinformling, und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Bearbeitungsprozesses derart weiterzubilden, dass möglichst glatte Wandungen der erzeugten Löcher oder Vertiefungen und/oder qualitativ hochwertige, also beispielsweise nicht ausgefranste Eintrittsstellen an diesen Löchern oder Vertiefungen entstehen.
Eine Lösung der Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 3 angegeben oder durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 5 und die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 8
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Patentansprüchen.
Dadurch, dass gemäß der Erfindung eine, insbesondere hochfrequente Schwingung, insbesondere eine Ultraschallschwingung, vorgesehen ist, mit der das Bearbeitungswerkzeug periodisch Schläge auf den Mauerwerkstein oder den Formling ausübt, ist ein materialabtragender Bearbeitungsprozess und eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung desselben geschaffen, durch welche in den bearbeiteten Mauerwerksteinen oder in den Formlingen oder Presslingen von Mauerwerksteinen besonders glatte Wandungen der erzeugten Löcher oder Vertiefungen entstehen.
Auch durch die Maßnahme gemäß der Erfindung, eine Schablone an den im Bereich um die Bohrungs- oder Fräslochöffnung an den zu bearbeitenden Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling oder -pressling eine Bohr- oder Frässchablone angelegt und das Bearbeitungswerkzeug durch eine Öffnung in der Schablone hindurch an die zu bearbeitende Fläche heranzuführen, wird eine qualitativ hochwertige, also möglichst nicht ausgefranste oder ausgebrochene Wandung im Eingangsbereich der Vertiefung oder des Lochs erreicht. Durch die Schablone wird die umlaufende Kante der Öffnung des Lochs oder der Vertiefung abgestützt, so dass es zu keinem oder allenfalls geringem Ausbrechen des Materials im Kantenbereich kommt. Vorzugsweise werden die beiden Maßnahmen gemäß der Erfindung kombiniert In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird zur Ausführung des Bearbeitungs- vorzugsweise Bohr- oder Fräsvorganges der Mauerwerkstein oder der Formling oder Pressling mit seiner zu bearbeitenden Fläche auf der horizontal ausgerichteten Schablone abgelegt, so dass von unten bearbeitet, insbesondere gebohrt oder gefräst, werden kann. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut im Falle der Bearbeitung von Formlingen oder Presslingen, da in diesem Fall das nach unten fallende abgetragene Material zur Wiederverwendung einfach aufgefangen und der Presseinrichtung zur Herstellung des Formlings oder Presslings erneut zugeführt werden kann. Aber auch bei der Bearbeitung bereits ausgehärteter Mauerwerksteine ist so die Beseitigung des abgetragenen Materials ohne großen Aufwand möglich.
Besonders im Fall von größeren zu bearbeitenden Objekten lässt sich die vorbeschriebene Bearbeitung von unten noch dazu nutzen, dass dieses Objekt während des Rohrens oder Fräsens nicht gesondert fixiert werden muss, sondern vielmehr durch sein Eigengewicht gehalten wird. Ein Handhabungs- oder Transportgerät, z. B. ein Greifarm, kann dann den Mauerwerkstein oder den Formling oder Pressling nur auf der Schablone ablegen und nach dem Bohren oder Fräsen von dort zum Weitertransport wieder abholen.
In einer besonderen Ausführungsform können auch zwei Bearbeitungseinrichtungen oder zwei Schablonen vorgesehen, mit denen parallel oder separat jeweils ein Stein oder Formling bearbeitet werden kann. Ein bevorzugter Arbeitsablauf wäre dann wie folgt: Ein Handhabungsgerät, z. B. ein Roboter mit Greifer, entnimmt einen Steinformling aus der Presse und setzt ihn auf der ersten Bearbeitungseinrichtung oder auf der ersten Schablone ab. Die Bearbeitung zum Erzeugen des Lochs oder der Vertiefung in diesem ersten Formling beginnt, während zwischenzeitlich das Handhabungsgerät einen zweiten bereits bearbeiteten Steinformling von der zweiten Bearbeitungseinrichtung oder der zweiten Schablone abholt und zum Härtewagen transportiert und dort abstellt. Dann holt das Handhabungsgerät den nächsten Formling usw..
Soll die Vertiefung ein Durchgangsloch sein, so ist es vorteilhaft, wenn jeweils eine Schablone auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite des Bearbeitungswerkzeuges angelegt wird. Für die Fixierung wenigstens einer dieser Schablonen kann dann ein entsprechendes Haltemittel vorgesehen sein.
Im Falle der Vorrichtung zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung wird die Aufgabe, eine besonders saubere und möglichst nicht ausgebrochene Wandung im Eingangsbereich der Vertiefung oder des Lochs vorzusehen, gemäß Anspruch 13 dadurch gelöst, dass eine Bohr- oder Frässchablone mit einer Öffnung, deren Querschnitt dem Querschnitt der Bohrungs- oder Fräslochöffnung entspricht, umfasst ist, wobei die Schablone an das zu bearbeitende Objekt so anlegbar ist, dass das Bearbeitungswerkzeug durch die Öffnung hindurch an die zu bearbeitende Fläche heranführbar ist.
Die Schablone kann dabei auch zur Zentrierung des Bearbeitungswerkzeuges verwendet werden. Insbesondere weist dazu die Öffnung in der Schablone eine Einführschräge auf. Im Falle einer kreisrunden Öffnung kann diese auch konisch zulaufend ausgestaltet sein.
Um eine besonders gute Zuordnung von Schablone und zu bearbeitendem Objekt sicherzustellen, kann an der Schablone eine Positionierhilfe, insbesondere eine oder mehrere Anschlagkanten, vorgesehen sein. Eine solche Anschlagkante oder ähnliche Positionierhilfe ist im Falle einer horizontal angeordneten Schablone und darauf ablegbarem Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling oder -pressling besonders günstig. Dann kann nämlich die Zuführung des zu bearbeitenden Objekts, insbesondere durch einen Greifarm mit genauer Positionierung, also beispielsweise bis zum Anstoßen an die Anschlagkante durchführbar sein.
Sollen auf einer horizontal angeordneten Schablone kleinere und leichtere Objekte bearbeitet werden, so ist es vorteilhaft, ein Haltemittel zur Fixierung dieser Objekte während des Bearbeitungsvorganges vorzusehen. Dies kann beispielsweise ein von oben aufgesetzter Haltestempel oder eine von unten angesetzte Vakuumpumpe oder dergleichen sein.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein umlaufender Wulst um die Öffnung auf der Schablone angeordnet. Wird nämlich der Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling oder -pressling auf der derart ausgebildeten Schablone abgelegt, so bewirkt der umlaufende Wulst, dass auf den Randbereich der auszubildenden Vertiefung ein erhöhter spezifischer Druck ausgeübt wird, da der Stein oder der Formling bzw. Pressling im Wesentlichen nur auf dem Wulst aufliegt. Eine derart geschaffene besondere Andruckfläche um den Rand des Lochs oder der Vertiefung verhindert auf noch wirksamere Weise das Ausfransen oder Ausbrechen. Dieser Wulst ist günstigerweise nur mit geringer Höhe ausgebildet um eine schräge Ausrichtung oder ein Verkanten des zu bearbeitenden Objekts zu verhindern, was den vorgenannten Effekt des erhöhten Anpressdruckes in einem Teilumfang des Wulstes wieder aufheben würde. Die Schrägausrichtung wird ganz vermieden, und eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist geschaffen, wenn auf der Auflagefläche der Schablone voneinander und vom Wulst beabstandete Auflagenoppen vorgesehen sind, deren Höhe der Höhe des Wulstes entspricht oder geringfügig geringer als diese ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels genauer beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Anlage zum Herstellen von Kalksandsteinformlingen mit einer Presse, einem Roboter und einer Bohreinrichtung, welche eine Bohrschablone und eine Bohrmaschine umfasst;
2 die Bohrschablone und teilweise die Bohrmaschine gemäß 1 in einer Einzeldarstellung in Vorderansicht, jedoch mit einer Schnittdarstellung der Bohrschablone; und
3 und 4 die Anlage gemäß 1 und die Bohrschablone gemäß 2 in geringfügig geänderter Ausführung.
Eine Anlage zum Herstellen von Kalksandsteinformlingen umfasst gemäß 1 eine Presse 1 zum Herstellen von quaderförmigen Blöcken von Kalksandsteinformlingen 3. Ein Roboter 7 zum Transportieren eines in der Presse 1 gepressten Formlings 3 holt diesen von einer Auswurfplattform 5 der Presse 1 ab um ihn an eine Bohreinrichtung 9 weiterzuleiten.
Die Bohreinrichtung 9 umfasst einen Bohrtisch 11 mit einem Ausschnitt, in den eine Bohrschablone 13 eingesetzt ist. Die Bohrschablone 13 befindet sich ist auf der horizontal angeordneten Platte 15 des Bohrtisches 11 ebenfalls in horizontaler Ausrichtung. Unterhalb der Platte 15 und damit auch unterhalb der Bohrschablone 13 befindet sich eine Bohrmaschine 17. In einer Antriebseinheit 19 der Bohrmaschine 17 ist neben einem nicht näher dargestellten Drehantriebsmittel ein ebenfalls nicht näher dargestellter Schwingungsgenerator zur Erzeugung einer Ultraschallschwingung umfasst. Das Drehantriebsmittel erzeugt eine Rotationsbewegung, durch die ein Bohrer 21 drehend bewegt wird. Neben diesem Drehantrieb führt der Bohrer 21 auch noch die vom Schwingungsgenerator erzeugte Ultraschallschwingung in Richtung axial zu seiner Rotationsachse aus.
Zur Anpassung der vom Ultraschallgenerator in den Bohrer 21 eingeleiteten Schwingung an die Bearbeitungsaufgabe, insbesondere an das entsprechende Material des zu bearbeitenden Objektes ist zwischen Bohrmaschine 17 und Bohrer 21 eine Sonotrode 23 angeordnet. Diese Sonotrode 23 ist so gewählt, dass sie eine Amplitude der Ultraschallschwingung einstellt, die die Bearbeitung des Formlings 3 durch den sich drehenden Bohrer 21 insoweit günstig beeinflusst, dass eine besonders glatte Bohrwandung erreicht wird. Dies wird anhand von experimentellen Versuchen ermittelt. Es versteht sich somit von selbst, dass eine anders gestaltete Sonotrode zu wählen ist, sollte mit der Bohreinrichtung 13 anstelle von Kalksandsteinformlingen ausgehärtete Kalksandsteinblöcke bearbeitet werden.
Die Bohrmaschine 17 ist in Richtung der Längsseite des rechteckigen Bohrtisches 11 verfahrbar. Auf diese Weise lassen sich mit derselben Bohrmaschine 17 mehrere in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Löcher bohren. Um die Verfahrbarkeit zu gewährleisten umfasst die Bohreinrichtung 9 ein Schienensystem mit zwei Längsschienen 25, welche am Bohrtisch 11 horizontal zu seiner Auflagefläche unter dieser angeordnet sind. Zwei Tragschienen 27 befinden sich in orthogonaler Ausrichtung zu den Längsschienen 25 zwischen diesen und sind dafür vorgesehen, die Bohrmaschine 17 über eine nichtdargestellte Bohrvorschubvorrichtung zu tragen. Die Tragschienen 27 sind auf den Längsschienen 25 an diesen entlang über Laufrollen 29 verfahrbar, wobei eine Hydraulikvorrichtung 31 die erforderliche Längsbewegung ausführt.
Im vorliegenden Beispiel sollen am Kalksandsteinformling 3 zwei Sacklöcher erzeugt werden, weshalb die Bohrschablone 13 auch zwei entsprechende Durchbrüche 33 aufweist. Die Ausrichtung der beiden Durchbrüche 33 auf der Bohrschablone 13, welche auch die Ausrichtung des zu bearbeitenden Formlings 3 beeinflusst, ist mit der Längsbewegung der Bohrmaschine 17 so abgestimmt, dass der Bohrer 21 der Bohrmaschine 17 beide Durchbrüche 33 anfahren kann. Die einzustellende Ausrichtung des Formlings 3 wird weitgehend vom Roboter 7 durch eine entsprechende Programmierung vorgenommen. Für eine vollständig exakte Positionierung des Formlings 3 sind auf der Bohrschablone 13 Anschlagkanten 35, 37 für einen Längs- und einen Queranschlag des Formlings 3 beim Absetzen auf der Bohrschablone 13 angeordnet. 2 zeigt einen entsprechend abgesetzten Formling 3. Ebenfalls dargestellt ist in 2 der Bohrvorgang des ersten Lochs. Die Bohrmaschine 17 wurde zu diesem Zweck unter dem ersten Durchbruch 33 positioniert und der Bohrvorgang anschließend gestartet.
Neben der Drehbewegung des Bohrers 21 und dem damit am Formling 3 ausgeführten Bohrschnitt wirkt auf den Bohrer 21 noch eine Ultraschallschwingung axial zu seiner Drehachse. Durch diese Ultraschallbewegung wird weitgehend verhindert, dass die Bohrung bedingt durch die unterschiedliche Körnung der einzelnen Bestandteile des Materials von Kalksandsteinformlingen ausfranst.
Nach erfolgter erster Bohrung wird die Bohrmaschine 17 unter den zweiten Durchbruch 33 verfahren und der zweite Bohrvorgang auf die gleiche Weise durchgeführt.
Der Formling 3 kann während des Bohrvorgangs durch Haltemittel gehalten werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird jedoch ein besonders großer und schwerer Formling bearbeitet, sodass er bereits durch sein Eigengewicht in Position gehalten wird und daher Haltemittel nicht erforderlich sind.
In 2 ist die Ausbildung der Durchbrüche 33 zylindrisch dargestellt. Für ein besseres Einfädeln des Bohrers 21 in die Durchbrüche 33 können diese auch eine Einführschräge umfassen, also beispielsweise konisch bzw. kegelstumpfförmig ausgeführt sein.
Die Durchbrüche 33 sind so dimensioniert, dass ihr Durchmesser dem Durchmesser der anzubringenden Bohrungen entspricht bzw. geringfügig größer ist. Das Bohren durch die Durchbrüche 33 bewirkt, dass der Bohrungsrand vom Rand der Durchbrüche 33 abgestützt wird, so dass der Bohrungsrand nicht oder allenfalls geringfügig ausfranst.
3 und 4 zeigen eine alternative Ausführungsform der gesamten Anlage, die weitgehend der gemäß 1 und 2 entspricht. Die alternative Ausführungsform weist jedoch noch um jeden der Durchbrüche 33 in der Bohrschablone 13 einen wenige Millimeter hohen Wulst 39 auf. Da der Formling 3 bedingt durch diesen Wulst 39 nicht vollflächig auf der Bohrschablone 13 aufliegt, hat dies einen erhöhten Auflagedruck um die Bohrung herum zur Folge. Auf diese Weise wird der Bohrungsrand noch stärker abgestützt und das Ausfransen wird noch weiter minimiert. Damit der lediglich auf den beiden Wulsten 39 um die Durchbrüche 33 aufliegende Formling 3 nicht kippelt und damit nur ungleichmäßig auf den Wulsten 39 aufliegt, sind vier Auflagenoppen 41 nahe bei den Eckbereichen der Auflagefläche des Formlings 3 vorgesehen. Diese Auflagenoppen 41 haben eine Höhe, die der Höhe der Wulste 39 entspricht oder minimal kleiner ist.
Die alternative Ausführungsform ist insbesondere beim Bearbeiten von ausgehärteten Kalksandsteinblöcken vorteilhaft. Sie kann aber auch bei der Bearbeitung von Kalksandsteinformlingen zum Einsatz kommen, sofern gepresstes Material und Gewicht des Formlings so abgestimmt sind, dass die Auflage auf den Wulsten und den Auflagenoppen keine störenden Markierungen am Formling hinterlässt.
Bezugszeichenliste

1: Presse
3: Formling
5: Auswurfplattform
7: Roboter
9: Bohreinrichtung
11: Bohrtisch
13: Bohrschablone
15: Platte
17: Bohrmaschine
19: Antriebseinheit
21: Bohrer
23: Sonotrode
25: Längsschienen
27: Tragschienen
29: Laufrollen
31: Hydraulikvorrichtung
33: Durchbrüche
35, 37: Anschlagkanten
39: Wulst
41: Auflagenoppen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005031236 B1 [0002]
DE 29705683 U1 [0003]
DE 102009035866 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder in einem Formling oder Pressling eines Mauerwerksteines, insbesondere einem Kalksandsteinformling, durch einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess mittels einer Bearbeitungseinrichtung, die ein Bearbeitungswerkzeug umfasst oder aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (17) oder ein Teil derselben, insbesondere das Bearbeitungswerkzeug oder ein Bohr- oder Fräskopf, mit einer Schwingung mit einem vorgegebenen Frequenzspektrum oder mit einer vorgegebenen Frequenz derart beaufschlagt wird, dass über das Bearbeitungswerkzeug (21) periodisch Schläge auf den Mauerwerkstein oder den Formling (3) oder Pressling ausgeübt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eines oder eine beliebige Kombination der folgenden Merkmale: – die Bearbeitungseinrichtung ist oder umfasst eine Bohr- oder Fräseinrichtung – das Bearbeitungswerkzeug ist ein Bohrer (21) oder ein Fräser, welcher den Mauerwerkstein oder den Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling mittels einer Drehbewegung um eine durch das Bearbeitungswerkzeug verlaufende Drehachse bearbeitet und welcher vorzugsweise zusätzlich mit der Schwingung in einer Richtung axial zur Drehachse beaufschlagt wird, – die Frequenz oder das Frequenzspektrum ist hochfrequent, insbesondere aus einem Bereich zwischen 10 kHz und 60 kHz, und/oder die Schwingungen sind hochfrequente Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen, – die Amplitude der Schwingungen liegt in einem Bereich zwischen 5 μm und 50 μm.
Vorrichtung zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder in einem Formling oder Pressling eines Mauerwerksteines, insbesondere einem Kalksandsteinformling, durch einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess, welche eine Bearbeitungseinrichtung, die ein Bearbeitungswerkzeug umfasst oder aufnimmt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (17) einen Schwingungserzeuger zur Erzeugung von Schwingungen mit einem vorgegebenen Frequenzspektrum oder mit einer vorgegebenen Frequenz aufweist zum Zwecke der Übertragung derselben auf das Bearbeitungswerkzeug (21) umfasst, so dass über das Bearbeitungswerkzeug (21) periodische Schläge auf den Mauerwerkstein oder den Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling ausübbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch wenigstens eines oder eine beliebige Kombination der folgenden Merkmale: – die Bearbeitungseinrichtung ist oder umfasst eine Bohr- oder Fräseinrichtung, – das Bearbeitungswerkzeug ist ein Bohrer (21) oder ein Fräser, welcher den Mauerwerkstein oder den Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling mittels einer Drehbewegung um eine durch das Bearbeitungswerkzeug verlaufende Drehachse bearbeitet und welcher vorzugsweise zusätzlich mit der Schwingung in einer Richtung axial zur Drehachse beaufschlagt wird, – die Frequenz oder das Frequenzspektrum ist hochfrequent, insbesondere aus einem Bereich zwischen 10 kHz und 60 kHz, und/oder die Schwingungen sind hochfrequente Schwingungen, insbesondere Ultraschallschwingungen – der Schwingungserzeuger ist ein Ultraschallschwingungserzeuger, – der Schwingungserzeuger umfasst einen Schwingungswandler, insbesondere eine Sonotrode (23), zur Anpassung der Amplitude der Schwingung an die Bearbeitungsaufgabe, – die Amplitude der Schwingungen oder des Schwingungserzeugers liegt in einem Bereich zwischen 5 μm und 50 μm, – der Schwingungserzeuger und/oder der Schwingungswandler (23) ist in oder an einem Bohr- oder Fräskopf der Bohr- oder Fräseinrichtung (17) angeordnet.
Verfahren zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder in einem Formling oder Pressling eines Mauerwerksteines, insbesondere einem Kalksandsteinformling, durch einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess mittels einer Bearbeitungseinrichtung, die ein Bearbeitungswerkzeug umfasst oder aufnimmt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich um die Öffnung des zu erzeugenden Lochs oder der zu erzeugenden Vertiefung eine Schablone (13) an den Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling angelegt wird und das Bearbeitungswerkzeug (21) durch eine Öffnung (33) in der Schablone (13) hindurchgeführt wird, wobei vorzugsweise der Querschnitt der Öffnung (33) in der Schablone (13) an den Querschnitt der Öffnung des zu erzeugenden Lochs oder der zu erzeugenden Vertiefung angepasst ist oder diesem entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch wenigstens eines oder eine beliebige Kombination der folgenden Merkmale: – die Bearbeitungseinrichtung ist oder umfasst eine Bohr- oder Fräseinrichtung – das Bearbeitungswerkzeug ist ein Bohrer (21) oder ein Fräser, welcher den Mauerwerkstein oder den Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling mittels einer Drehbewegung um eine durch das Bearbeitungswerkzeug verlaufende Drehachse bearbeitet, – der materialabtragende Bearbeitungsprozess wird derart durchgeführt, dass der Mauerwerkstein oder der Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling mit seiner zu bearbeitenden Fläche auf der, vorzugsweise horizontal angeordneten, Schablone (13) abgelegt wird und das Bearbeitungswerkzeug von unten durch die Öffnung in der Schablone (13) durchgeführt wird, wobei vorzugsweise der Mauerwerkstein oder der Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling durch sein Eigengewicht während des Bearbeitungsvorganges fixiert wird, – es wird ein Durchgangsloch hergestellt und jeweils eine Schablone auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite des Bearbeitungswerkzeugs (21) angeordnet.
Vorrichtung zur Herstellung eines Lochs oder einer Vertiefung in einem Mauerwerkstein, insbesondere einem Kalksandstein, oder in einem Formling oder Pressling eines Mauerwerksteines, insbesondere einem Kalksandsteinformling, durch einen materialabtragenden Bearbeitungsprozess mittels einer Bearbeitungseinrichtung, die ein Bearbeitungswerkzeug umfasst oder aufnimmt, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schablone (13) mit zumindest einer Öffnung (33), deren Querschnitt vorzugsweise an den Querschnitt der Öffnung des zu erzeugenden Lochs oder der zu erzeugenden Vertiefung angepasst ist oder diesem entspricht, vorgesehen ist, wobei die Schablone (13) derart an den Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling anlegbar ist, dass das Bearbeitungswerkzeug (21) zur Erzeugung des Lochs oder der Vertiefung durch die Öffnung (33) hindurchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch wenigstens eines oder eine beliebige Kombination der folgenden Merkmale: – die Öffnung (33) weist eine Einführschräge auf und oder ist konisch ausgestaltet, – für eine besonders gute Zuordnung der Schablone (13) zum Mauerwerkstein oder Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling ist eine Positionierhilfe, insbesondere eine Anschlagkante (35, 37), vorgesehen, – die Schablone (13) ist derart, vorzugsweise horizontal, angeordnet, dass der Mauerwerkstein oder der Mauerwerksteinformling (3) oder -pressling mit seiner zu bearbeitenden Fläche auf der Schablone (13) ablegbar ist, – es ist ein Haltemittel zur Fixierung des Mauerwerksteins oder Mauerwerksteinformlings (3) oder -presslings während des Bearbeitungsvorganges vorgesehen, um die Öffnung (33) in der Schablone (13) ist ein umlaufender Wulst (39) vorgesehen, – auf der Auflagefläche der Schablone (13) sind Auflagenoppen (41) vorgesehen, deren Höhe vorzugsweise der Höhe des umlaufenden Wulstes (39) entspricht, – an der Schablone (13) ist eine federnd gelagerte Aufstellfläche, insbesondere ein Aufstellring, vorgesehen, die federnd vorgespannt ist und vorzugsweise über die umgebende Fläche der Schablone (13) hinaussteht und vom aufgestellten Stein oder Formling durch dessen Eigengewicht nach unten gegen die Federkraft gedrückt wird bis auf eine mit der umgebende Fläche der Schablone (13) im Wesentlichen bündige Position.
Verwendung eines Ultraschallbohrers, insbesondere mit einem Schwingungswandler, zur materialabtragenden Bearbeitung eines Mauerwerksteinformlings oder -presslings.