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Steinsäge mit einem waagerecht hin- und herbeweglichen Sägeblattrahmen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steinsäge mit einem waagerecht hin- und herbeweglichen
Sägeblattrahmen, in dem ein oder mehrere Sägeblätter eingespannt sind, dessen Vorschub
nach unten erfolgt, und mit einem als Werkstückauflage dienenden pIattenförinigen
Schemel.
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Es sind Steinsägen bekannt, die einen den zu bearbeitenden Gesteinsblock
aufnehmenden Schemel und eine diesem Schemel zugeordnete Vorrichtung aufweisen,
die mindestens ein mit Diamantsegmenten bestücktes Sägeblatt tragen. Die Sägeblätter
sind sowohl in ihrer Richtung parallel versetzbar als auch hin- und hergehend bewegbar.
Die Kraftübertragung auf die Sägeblätter erfolgt bei einer bekannten Aufbauforin
durch eine Schubstange und ein Kurbelgetriebe, die durch einen Motor angetrieben
werden.
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Derartige Sägemaschinen sind zwar zum Zersägeh von Werkstücken aus
verhältnismäßig weichem Gesteinsmaterial, wie Sandstein, Kalk od. dgl., zu verwenden,
nicht aber für hartes Gestein, weil dieses einen erhöhten Schneidedruck erfordert.
Durch diesen erhöhten Schneidedruck kann sich das Sägeblatt umlegen oder verdrehen,
derart, daß es von der gewünschten Schnittrichtung abweicht. Hierdurch ergeben sich
unsaubere Schnittflächen.
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Bei einer anderen bekannten Aufbauform mit in der Horizontalebene
starr angeordnetem Schemel sind die Sägeblätter in einem waagerecht hin- und herbeweglichen
Sägeblattrahmen eingespannt, der um eine zu den Sägeblättern senkrecht verlaufende,
mittig angeordnete Achse zwischen zwei Endlagen kippbar ist. Das konkave Sägeblatt
gleitet auf dem Werkstück auf einer beträchtlichen Länge der Schnittlinie. Die Sägezähne
nutzen sich deshalb schnell ab-, und das Sägeblatt wird rasch unbrauchbar. Zur Verringerung
der Kontaktfläche könnte zwar die Anzahl der Zähne verringert werden, jedoch sind
derartige Sägeblätter unwirtschaftlich.
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Ferner ist es bekannt, bei einer Steinsäge das zu bearbeitende Werkstück
unterhalb der Sägeblätter auf einem Schlitten zu führen. Die Sägeblätter sind in
einem Sägeblattrahmen eingespannt, der von Exzentern derart angetrieben ist, daß
die Sägeblattenden Kreisbahnen ausführen, während die Mitte des Sägeblattes eine
Lemniskate beschreibt. Auch bei dieser bekannten Aufbauform ist die Kontaktlänge
zwischen dem Sägeblatt und dem Werkstück groß, was nachteilig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steinsäge zu schaffen,
bei der die Kontaktfläche zwischen dem Sägeblatt und dem Werkstück klein gehalten
wird. Das Sägeblatt soll trotz eines ausreichenden Druckes beim Zersägen von hartem
Gesteinsmaterial nicht übermäßig beansprucht werden und zur Erzielung eines planen
Schnittes während des Schneidprozesses über dem Werkstück eine Rollbewegung ausführen,
so daß nur ein geringer Verschleiß der Zähne entstehen kann.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittig
unter dem Schemel eine mit ihm verbundene, waagerecht liegende Achse rechtwinklig
zur Längsrichtung der Sägeblätter angeordnet ist, die in mit einem darunterliegenden
Maschinenrahmen verbundenen Gabeln auf- und abwärts gleitend geführt ist, und daß
die Enden des Schemels an auf dem Maschinenrahmen senkrecht stehenden und drehantreibbar
angeordneten Kurvenscheiben od. dgl. anliegen, deren Kurven so gestaltet sind, daß
bei ihrer Drehung die Enden des Schemels um die Mittelachse abwechselnd auf und
ab schwingen. Damit ergeben sich auch bei Verwendung gerader Sägeblätter im wesentlichen
punktartige Kontaktflächen. Die Berührungszeit jedes einzelnen Zahnes des Sägeblattes
mit dem Werkstück ist vorteilhaft sehr kurz. Der erzielbare Schneidedruck kann auf
ein das Schnittergebnis verbesserndes Maß erhöht werden, ohne daß der Verschleiß
der Zähne in ihrer Gesamtheit vergrößert ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsfonn ergibt sich, wenn die
Anlageflächen der Schemelenden an den Kurvenscheiben als mit jeder Ecke des Schemels
verbundene Rollen ausgebildet sind und jeweils zwei Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen
Welle sitzen. Damit ist in besonders einfacher Weise die Möglichkeit gegeben, daß
jeder Punkt des Sägeblattes
eine zykloidale Kurve ausführt, und
zwar in bezug auf das als feststehend angenommene Werkstück.
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Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 im Aufriß eine Steinsäge nach der Erfindung,
F ig.2 in vergrößertem Maßstab und perspektivischer Sicht ein Sägeblatt und den
als Werkstückauflage dienenden plattenförmigen Schemel der erfindungsgemäßen Steinsäge,
F i g. 3 den plattenförmigen Schemel und den mit ihm verbundenen Antrieb.
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In F i g. 1 ist eine zum Zersägen eines Werkstückes
1 aus hartem Gesteinsmaterial geeignete Steinsäge gezeigt, deren Gestell
2 auf einem Sockel 3
ruht. Am.Gestell 2 ist ein mindestens ein Sägeblatt
8
tragender Rahmen 4 befestigt, der über Rollen 5 gehaltert und über
Gleitschienen 6, 7 geführt ist. Der damit waagerecht hin- und herbewegliche
Rahmen 4 wird durch eine Schubstange 10 angetrieben, die von einem exzentrischen
Kurbelgelege 11 mit einem Gegengewicht 12 bewegt wird. Das Kurbelgelege
11
ist mit einem Schwungrad 13 verbunden, das von einem mittels Schraubsystems
17 einstellbaren Motor 16 über einen Riementrieb 14, 15 angetrieben
wird. Der das Sägeblatt 8 spannende Rahmen 4 weist eine Vorrichtung'äuf,
die dem Sägeblatt 8, das mit Diamantsegmenten 9 versehen ist,. eine
absteigende Antriebsbewegung übermittelt. Diese Vorrichtung besteht aus zwei Spindeln
18, die synchron drehend mit je einer entsprechenden Schraubenmutter
19 im Eingriff stehen, sowie' aus einem mit den Schraubenmuttern
1 fest verbunden Teilstück 20, das das eine Ende des Sägeblattes
8 am Rahmen 4 haltert.
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Die Steinsäge besitzt einen als Werkstückauflage dienenden plattenförmigen
Schemel 21, der auf einem unterhalb der Sägeblätter 8 liegenden Maschinenrahmen
22 angeordnet ist. Der Maschinenrahmen 22 ist mittels der Laufräder 23 auf
einem Geleise 24 senkrecht zur Schnittebene verschiebbar. Mittig unter dem Schemel
21 ist eine mit ihm verbundene, waagerecht liegende, rechtwinklig zur Längsrichtung
der Sägeblätter 8 verlaufende Achse 25 angeordnet, deren Enden
26 über Führungen 27 in Gabeln 28
auf- und abwärts gleitend
geführt sind. Die Gabeln 28 sind mit dem Maschinenrahmen 22 verbunden.
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Der Schemel 21 ist an seinen vier Ecken mit kleinen Laufrollen
29 ausgestattet, deren Achsen drehbar mit seiner Unterseite verbunden sind.
Jede dieser Rollen 29 liegt auf einer- Kurvenscheibe 30 auf. Diese
vier Scheiben 30 besitzen gleiches Profil und sind derart geformt, daß jeder
Punkt des Sägeblattes 8, in bezug auf das als feststehend angenommene Werkstück
1,
eine kreisförmige Bahn beschreiben muß. Je zwei gegenüberliegende Kurvenscheiben
30 sind durch eine Welle 31 fest miteinander verbunden. Die Wellen
31 laufen in Lagerbuchsen 32 und sind durch eine aus einem Kettenrad
33 und einer Laufkette 34 bestehende Transmission miteinander verbunden.
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In ähnlicher Weise ist, wie aus F i g. 2 ersichtlich, an einer
der Wellen 31 ein zweites Kettenrad 35 angebracht, das eine Transmissionskette
36 trägt, die ihrerseits in ein Kettenrad 37 eingreift. Dieses Kettenrad
37 ist fest mit einer Welle 38 verbunden, die in auf dem Maschinenrahmen
22 befestigten Lagern 39
gehaltert ist. Das Kettenrad 37 ist über eine
Kupplung 40 auf der Abtriebswelle 41 eines Untersetzungsgetriebes 42 und über zwei
Riementriebe 52, 70, 68
und 67, 69, 66 mit zwischengeschaltetem Geschwindigkeitsregler
65 von einem Antriebsmotor 64 angetrieben.
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Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, weist das Getriebe 42 ein
auf seiner Abtriebswelle 41 angeordnetes Zahnrad 43 auf, das mit einem Kegelrad
45 kämmt. Letzteres sitzt auf einer zwischengeschalteten Welle 44, auf der Zahnräder
46, 47, 48 starr befestigt sind. Dem Zahnrad 46 ist ein auf einer Zwischenachse
49 angeordnetes Zahnrad 50 zugeordnet, das mit einem auf der Antriebswelle
51 drehbar gelagerten Zahnrad 54 im Eingriff steht. Das Zahnrad 54 ist mittels
einer magnetischen Ausrückkupplung 61 mit der Antriebswelle 51 koppelbar.
Das Zahnrad 48 greift in ein mit der Antriebswelle 51 über eine magnetische
Ausrückkupplung 60 koppelbares Zahnrad 53 ein.
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Das Zahnrad 47 treibt ein auf einer Welle 55 befestigtes Schneckenrad
56 und damit einen Hebelarm 57 an, der zwichen zwei Kontaktvorrichtungen,
beispielsweise Mikrounterbrechern 58, 59, liegt. Jeder dieser beiden Unterbrecher
58, 59 kann eine der beiden auf der Welle 51 liegenden und mit den
Zahnrädern 53, 54 jeweils zusammenwirkenden magnetischen Ausrückkupplungen
60, 61 betätigen. Damit .wird entweder das eine oder das andere der Zahnräder
53, 54 auf der Achse 51 festgelegt, je nachdem, welche der
Kupplungen 60, 61 betätigt ist. Das Getriebe 42 besitzt außerdem eine Vorrichtung,
die den Abstand der Unterbrecher 58, 59 regelt. Zum Beispiel kann eine Gewindestange
62 vorgesehen sein, die durch ein außerhalb angebrachtes Rad 63 betätigt
wird und in eine - nicht dargestellte. - Bohrung gleicher Gewindegröße
eingreift. Ein damit verbundenes, ebenfalls nicht dargestelltes Teil trägt einen
der Unterbrecher 58, 59, wobei die Gewindestange 62 durch Drehung
die Verschiebung des Teiles und damit der Unterbrecher 58, 59 bewirkt. Diese
Vorrichtung steuert somit die Schwingungen, die abwechselnd auf den Schemel 21 und
das Werkstück 1 übertragen werden.
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Die Energie für die auf den Schemel 21 zu übertragenden Bewegungen
wird durch den Antriebsmotor 64 erzeugt und geliefert. Der mit dem Antriebsmotor
64 verbundene Geschwindigkeitsregler 65
regelt die verschiedenen Frequenzen
der auf den Schemel 21 übertragenen Bewegungen. Dieser Regler 65 besitzt
ein außen an der Getriebeeinheit liegendes Einstellrad 71.
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Damit sind alle vier Kurvenscheiben 30 gemeinsam ün gleichen
Takt mit der Bewegung der Sägeblätter 8 antreibbar. Darüber hinaus ist die
Größe der Schwingbewegungen des Schemels 21 und der Bewegungen der Sägeblätter
8 sowie deren Geschwindigkeit regelbar.