DE1942538C3 - Universal-Steinbearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Universal-Steinbearbeitungsmaschine zum Schleifen, Schneiden und Fräsen von Kunststein- und Natursteinprodukten, mit einem oder mehreren Werkzeugen und mit einem das Werkstück festlegenden und in Bearbeitungsrichtung relativ zum Werkzeug beweglichen Werkstückträger, wobei das Werkzeug um einen frei wählbaren und fest einstellbaren Winkel verschwenkbar und gleichzeitig sehen' und/oder höhenverstellbar angeordnet ist sowie das Werkzeug auf verschiedene Ebenen des Werkstükkes einstellbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung derartige Maschinen zur Bearbeitung von Treppenstufen, bei denen die Trittfläche und die Sichtfläche, jedoch auch die Höhe, die Hinterkante und ev. die Fase bearbeitet werden soll.

Bekannte Maschinen dieser Art führen der. Arbeitsvorgang an derartigen Treppenstufen in der Weise durch, daß der Werkzeugträger mit dem Werkzeug mehrere Male an der zu bearbeitenden Fläche bzw. das Werkstück mit der zu bearbeitenden Fläche mehrmals

60 an dem Werkstück hin- und herverfahren wird, daß gleichzeitig ein zweites Werkzeug unabhängig vom ersten Werkzeug in der gleichen Weise durch mehrmalige Hin- und Herbewegung die zweite Fläche bearbeitet, und daß gleichzeitig damit in einem dritten Arbeitsgang mit einem weiteren unabhängigen Werkzeug eine dritte Fläche bearbeitet wird, usw.; damit ist für jede zu bearbeitende Fläche ein unabhängiges Werkzeug erforderlich, und die einzelnen Werkzeuge sind unabhängig voneinander auf die entsprechende, ihnen zugeordnete Arbeitsfläche einstellbar. Der Vorgang zur Bearbeitung von Steinprodukten in der vorbeschriebenen, bekannten Weise ist zeitaufwendig, ermöglicht ferner keinen automatischen Ablauf in der Bearbeitung und gestattet nur die Ausnutzung des Hin- oder Rücklaufes des Werkzeugträgers für die Bearbeitung, wenn die Werkzeuge nach jeder Richtungsumkehr erneut eingestellt und angepaßt werden.

Andererseits sind Steinbearbeitungsmaschinen bekannt, bei denen mit einem einzigen Werkzeugträger gearbeitet wird, wobei das Werkstück nacheinander in die erforderlichen Stellungen zur Bearbeitung von in verschiedenen Ebenen liegender Flächen gebracht wird. Eine derartige, sich während eines Arbeitsvorganges ändernde Einstellung des Werkstückes ist jedoch kompliziert und aufwendig und somit für die Praxis kaum geeignet

Aus der DE-PS 6 5-f 179 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der zur Bearbeitung der Außenflächen von Steinblöcken zu beiden Seiten des Blockes je ein vertikales Sägeblatt und ein im Winkel gegen die Horizontale geneigtem Sägeblatt vorgesehen ist; beide Sägeblätter schneiden zusammen jeweils links und rechts ein Stück des Werkstückes ab. Der Hauptsupport wird danach zurückgefahren und auf das nächste Schnittniveau abgesenkt Bei einer derartigen Vorrichtung ist es auch möglich, schichtenweise in beiden Richtungen bei der Hin- und Herbewegung zu schneiden, d. h. den Schneidvorgang zu verdoppeln. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird somit dw Bearbeitung stets an der gleichen Fläche vorgenommen, ferner ist eine Verschwenkung der Werkzeuge weder vorgesehen noch beabsichtigt, und es sind zum Bearbeiten einer einzigen Fläche zwei miteinander zusammenwirkende Werkzeuge erforderlich.

Ferner ist aus der DE-PS 8 18469 eine Säge- und Fräsmaschine mit beweglichem Arbeitstisch bekannt, bei der für jede zu bearbeitende Fläche ein getrenntes Werkzeug vorgesehen wird und die Werkzeuge einzeln verschwenkbar sind. Hierbei werden mit zwei getrennten Werkzeugen zwei unterschiedliche Seiten eines Werkstückes bearbeitet. Dem Fachmann wird somit die L?hre vermittelt, für jede zu bearbeitende Fläche ein getrenntes Werkzeug zu verwenden, das in seiner Winkelstellung unabhängig von dem anderen Werkzeug verschwenkt werden kann, damit Flächen unterschiedlicher Neigung bearbeitet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine universell einsetzbare Steinbearbeitungsmüschine zu schaffen, die genau und werkzeugschonend arbeitet und mit deren Hilfe es möglich ist, sowohl Treppenstufen in L-Form außen und innen als auch Trittplatten, Fensterbänke, Keilstufen usw. rationell derart zu bearbeiten, daß bei einem einzigen Vor- und Rücklauf des Werkstückes relativ zum Werkzeug bzw. umgekehrt das We*kstück mit einer möglichst geringen Anzahl von Werkzeugen fertig bearbeitet werden kann, wobei der gesamte Arbeitsablauf automatisch durchgeführt wird. Insbeson-

dere soll mit der erfindungsgemäBen Steinbearbeitungsmaschine eine besonders genaue Bearbeitung mehrerer Flächen gleichzeitig erreicht werden,

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das bzw. die Werkzeug(e) mit Diamanten > besetzt ist bzw. sind, daß die horizontale und die vertikale Bewegung des Werkzeugträgers sowie die Verschwenkung des bzw. der Werkzeuge(s) hydraulisch erfolgt und der Hydraulikdruck an den Endanschlägen während des gesamten Betriebes voll ansteht, wodurch ι ο das bzw. die Werkzeug(e) während jeder Phase des Betriebes verspannt ist bzw. sind, und daß das Werkzeug bzw. die unabhängig voneinander beweglichen, gemeinsam schwenkbaren Werkzeuge geeignet sind, in der einen Bearbeitungsrichtung je Werkzeug ΐί eine zu bearbeitende Fläche in einem einzigen Vorlauf fertig zu bearbeiten sowie in einer gegenüber der ersten verschwenkten und/oder höhen- sowie seitenverschobenen Arbeitsstellung in der entgegengesetzten Bearbeitungsrichtung je Werkzeug eine weitere zu bearbeitende Fläche fertig zu bearbeiten. Durch die diamantbesetzten Werkzeuge und deren dauernde feste Verspannung wird eine besonders präzise Bearbeiuing der Rächen erreicht, und es werden Erschütterungen von ihnen ferngehalten, so daß der Verschleiß gering bleibt Ferner wird damit erreicht, daß bei einer Bewegung des Werkzeuges in einer Richtung eine bestimmte Fläche und bei einer Bewegung des gleichen Werkzeuges in der entgegengesetzten Richtung eine andere Fläche bearbeitet wird, also innerhalb eines Arbeitsspieles (Vorlauf jo und Rücklauf) zwei verschiedene Flächen bearbeitet werden, wobei die Werkzeugeinheit beim Übergang von der einen in die andere Richtung verschwenkt wird. Die Anzahl der Werkzeuge ist bei einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung also stets kleiner als die Anzahl der bearbeitbaren Flächen.

Vorzugsweise ist das Werkstück relativ zum Werkzeug beweglich gelagert und wird unter dem Werkzeug in der erforderlichen Länge verschoben. Dabei ist das Werkstück mit einer an sich bekannten Dreipunktauflage auf dem Werkstückträger, der in Bearbeitungsrichtung verschiebbar ist, angeordnet. Diese Dreipunktauflage bewirkt, daß das Werkstück selbsttätig die erforderliche Arbeitsstellung einnimmt und relativ zum Werkzeug nicht eingestellt werden muß. Das Werkstück behält seine Lage während des gesamten Bearbeitungsvorganges, d. h. während einet Hinbewegung und einer Rückbewegung bei.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Universal-Steinbearbeitungsmaschine besteht Vorzugs- so weise darin, daß mit einevn Minimum an Werkzeugen ein Maximum an verschiedenen Flächen des Werkstükkes bearbeitet werden kann, und daß die Bearbeitung auf besonders einfache Weise vorgenommen werden kann, weil eine Bedienungsperson zur Betätigung der Höhen* und Seitenverstellung sowie der Verschwenkung des Werkzeugträgers durch einfache Hebel- bzw. Knopfbetätigung ausreicht. Ferner gestattet die Maschine eine sehr vielseitige Anwendung, weil durch die Verschwenkbarkeit der Werkzeuge um einen beliebigen und jeweils frei wählbaren Winkel und/oder durch die Horizontal- und Vertikalbewegung der Vielfalt der Bearbeitungsmöglichkeiten kaum Grenzen gesetzt sind.

Grundsätzlich reicht ein einziges Werkzeug zur Bearbeitung von Trittfläche und Sichtfläche einer Treppenstufe während eines Arbeitsvorganges aus, weil bei der erfindungsgemäßen Maschine, z. B. die Trittfläche im Vorlauf bearbeitt 1, dann das Werkzeug in die Ebene der Sjchtfläehe verschwenkt und anschließend diese Sichtfläche beim Rücklauf bearbeitet wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich daraus, daß ein vollautomatischer Ablauf des Bearbeitungsvorganges erzielt werden kann, wenn die Höhen- und Seitenverstellung des Werkzeugträgers und seine Verschwenkung nach dem Vorlauf und vor dem Rücklauf sowie Vor- und Rücklauf des Werkstückträgers durch eine Programmsteuerung vorgenommen werden. Ebenso kann das Auflegen des zu bearbeitenden Werkstückes durch Programm gesteuert werden, da die Dreipunktauflage eine Einstellung des Werkstückes auf dem Werkstückträger relativ zum Werkzeug nicht erforderlich macht, sondern das Werkstück beim Auflegen zwangsweise und automatisch die richtige Lage einnimmt.

Dadurch, daß zur vollständigen Bearbeitung einer Treppenstufe lediglich ein Vor- und ein Rücklauf erforderlich ist, somit der gesamte Bewegungsabiauf des Werkstückträgers relativ zu den Werfc;:eugen vollkommen ausgenutzt wird, ergibt sich eine niinimale Totzeit für die Maschine, während der die Bearbeitungswerkzeuge nicht in Eingriff mit dem Werkstück stehen; außerdem wird dadurch erreicht, daß das Werkstück in bezug auf die Bearbeitungsmaschine vor Beginn des Arbeitsvorganges an der gleichen Stelle steht wie nach Beendigung des Arbeitsvorganges, so daß dadurch eine automatische Zuführung der Werkstücke an die Bearbeitungsmaschine und eine Entfernung der Werkstücke bei Verwendung nur einer Maschine ganz entscheidend vereinfacht wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine mit Werkzeug und Werkstück in einer vorgegebenen Zuordnung,

F i g. 2 Werkstück und Werkzeug in eine·· gegenüber der Darstellung nach F i g. 1 um 90° gedrehten Zuordnung,

F;g. 3 eine schematische Ansicht des Werkstückes mit mehreren, verschiedene Flächen des Werkstückes bearbeitenden Werkzeugen,

F i g. 4 die Anordnung nach F i g. 3, wobei die Werkzeuge um 90° gegenüber der Stellung nach F i g. 3 gedreht sind,

Fig.5 eine Betriebsstellung einer Anordnung aus zwei Werkzeugen, und

F i g. 6 eine wettere Betriebsstellung der Anordnung nach F i g. 5.

Die erfindungsgemäße Maschine weist Fundamente I und 2 sowie einen beide Fundamente miteinander verbindenden Querträger 3 auf, die insgesamt den Rahmen der Maschine bilden. Am Querträger 3 ist ein Werkzeugträger verschiebbar angeordnet, der einen horizontal und einen auf diesem befestigten vertikal beweglichen Teil (4 bzw. 9) umfaßt. Der horizontal bewegliche Teil 4 ist in einer Führung 5 zwischen einstellbaren Ende'!schlagen 6 und 7 geführt und wird mittels eines hydraulischen Arbeitszylinders 8 bewegt. Der vertikal bewegliche Teil 9 nimmt einen zwischen einstellbaren Endanschlägen 10 und H bev, egiichen und fest mit dem Teil 9 verbundenen Anschlagbock 12 auf.

Am unteren Ende des vertikal beweglichen Teiles 9 ist an einem Schwenkpunkt 13 ein Antriebsmotor 14 drehbar befestigt. Die Verdrehung erfolgt über einen Arbeitszylinder 15 zwischen zwei festen Anschlägen 16,

17, die mit einsiellbaren Anschlägen 18, 19 zusammen wirken; diese Anschläge 18, 19 sind auf einer mit dem Antriebsmotor 14 verbundenen Schwenkplatte 20 befestigt. Der Motor 14 weist eine Abgabewelle 21 auf. an der das Werkzeug 22 befestigt ist. Dieses Werkzeug, das als Schleifscheibe, Fräser oder dgl. ausgebildet ist, besitzt eine Diamantbesetzung 23 und kommt mit der zu bearbeitenden Fläche des Werkstückes 24 in Eingriff.

Das Werkstück 24 ist in einer Aufspannvorrichtung 25 befestigt. Um diese Auflage einfach und zweckmäßig zu gestalten, wird eine Dreipunktauflage 26 gewählt, die gewährleistet, daß das Werkstück stets seine richtige Lage einnimmt. Die Aufspannvorrichtung 25 ist auf einem beweglichen lisch 27 befestigt, der relativ zum Werkzeug in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar ist. Das Werkstück 24 ist im Falle der in den Fig. 1—4 gezeigten Ausführungsform eine Winkel· stufe. Während in Fig. I die Trittfläche dieser Stufe bearbeitet wird, ist in der Stellung nach F i g. 2 das Werkzeug um 90" in eine Stellung verschwenkt, in der die Sichtfläche der Treppenstufe bearbeitet wird. Der Arbeitsvorgang verläuft dabei in der Weise, daß das Werkzeug 24 beispielsweise während der Bewegung in die Zeichenebene hinein die Trittfläche und während der Bewegung aus der Zeichenebene heraus die Sichtfläche in einem Arbeitsgang vollständig bearbeitet, so daß eine einzige Hin- und Herbewegung für die fertige Bearbeitung des Werkstückes genügt und mit einem einzigen Werkzeug zwei verschiedene Flächen bearbeitet werden können.

In Fig. 3 ist eine Werkzeuganordnung mit drei Werkzeugen in Verbindung mit dem Werkstück dargestellt. An dem Werkzeugträger 12 ist über eine um die Achse 13 schwenkbare Schwenkplatte 28 ein weiterer Antriebsmotor 29 angeordnet, der in einer Achse 30 auf der Schwenkplatte 28 schwenkbar und horizontal sowie vertikal verschiebbar ist. Der Motor 29 besitzt eine Abgabewelle 31. die das Werkzeug 32 trägt, das die Hinterkante der Treppenstufe bearbeitet. Ferner ist auf der Schwenkplatte 28 ein weiterer Antriebsmotor 33 um die Achse 34 schwenkbar angebracht. Die Antriebsenergie wird vom Motor 33 über die Welle 35 am Ja.i Wti!w-<_ug 30 üuci ii agcn. Dieses W'ci 'iw.cug bearbeitet die Fase an der Treppenstufe. Während Fig. 3 die Arbeitsstellung der Werkzeuge zum Werkstück bei der Hewegung der Anordnung in einer Richtung z. B. in die Zeichenebene hinein zeigt, ist in F i g. 4 die Stellung der Werkzeuge bei der Bewegung in der entgegengesetzten Richtung dargestellt, bei der die Anordnung um 90" geschwenkt und horizontal sowie vertikal verschoben worden ist. Hierbei bearbeitet das Werkzeug 22 die Sichtfläche der Treppenstufe, während das Werkzeug 32 außer Eingriff mit dem Werkstück steht und das Werkzeug 36 die Unterkante der Treppenstufe bearbeitet. Mit drei Werkzeugen werden somit im Falle vorliegender Erfindung bei einem einzigen Hin- und Hergang des Werkstückes fünf Flächen fertig bearbeitet, ohne daß das Werkstück in seiner Lage zur Aufspannvorrichtung verändert werden muß.

In den Fig. 5 und 6 sind weitere Anwendungsmöglichk"iton der erfindungsgemäßen Maschine dargestellt. In F i g. 5 ist schetnatisch gezeigt, wie mit dem Werkzeug 22. das vom Motor 14 angetrieben wird, ein Werkstück 37. mit einer großen Steinfläche, z. B. eine Fensterbank, plangcschliffen wird; bei diesem Arbeitsvorgang steht das zweite Werkzeug 36 nicht in Eingriff mit dem Werkstück, das direkt auf dem Tisch 27 aufgespannt sein kann. Im Bedarfsfall kann aber das zweite Werkzeug 36 im gleichen Arbeitsgang zur Bearbeitung einer weiteren Fläche des Werkstückes verwendet werden, da das Werkzeug 36 unabhängig von dem Werkzeug 22 sowohl verschwenkbar als auch höhen- und seitenverstellbar ist.

Fig. 6 zeigt schematisch einen anderen Arbeitsvorgang, bei dem das Werkzeug 22 außer Eingriff mil dem Werkstück 37 steht, das Werkzeug 36 jedoch das Werkstück 37 durchtrennt. Bei entsprechender Einstellung und Ausgestaltung des Werkstückes können aber auch die Werkzeuge 22 und 36 gleichzeitig mit dem Werkstück 37 in Eingriff kommen, oder aber das Werkzeug 22 bearbeitet bei Bewegung des Werkstükkes in einer Richtung eine Fläche und das Werkzeug 36 bei Bewegung des Werkstückes 37 in der entgegengesetzten Richtung eine andere Fläche. Die Werkzeuge 22 und 36 sind wie in den vorausgehenden Darstellungen in beliebiger Weise in starrer Zuordnung zueinander sowie

seitenverstellbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Universal-Steinbearbeitungsmaschine zum Schleifen, Schneiden und Fräsen von Kunststein- und Natursteinprodukten, mit einem oder mehreren Werkzeugen und mit einem das Werkstück festlegenden und in Bearbeitungsrichtung relativ zum Werkzeug beweglichen Werkstückträger, wobei das Werkzeug um einen freiwählbaren und festeinstellbaren Winkel verschwenkbar und gleichzeitig Seiten- und/oder höhenverstellbar angeordnet ist sowie das Werkzeug auf verschiedene Ebenen des Werkstückes einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Werkzeug(e) mit Diamanten besetzt ist (sind), daß die horizontale und die vertikale Bewegung des Werkzeugträgers (4, 9) sowie die Verschwenkung des bzw. der Werkzeuge^) (22, 32, 36) hydraulisch erfolgt und der Hydraulikdruck an den Endanschlägen (6, 7; 10, 11; 16,17) während des gesamten Betriebes voll ansteht, wodurch das bzw. die Werkzeug(e) während jeder Phase des Betriebes verspannt ist (sind), und daß das Werkzeug bzw. die unabhängig voneinander beweglichen, gemeinsam schwenkbaren Werkzeuge (22, 32,36) geeignet sind, in der einen Bearbeitungsrichtung je Werkzeug eine zu bearbeitende Fläche in einem einzigen Vorlauf fertig z,u bearbeiten sowie in einer gegenüber der ersten verschwenkten und/oder höhen- sowie seitenverschobenen Arbeitsstellung in der entgegengesetzten Bearbeitungsrichtung je Jo Werkzeug eine weitere zu bearbeitende Fläche fertig zu bearbeiten.

2. Universal-SteinbearbeituR.^smaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei gemeinsam und unabhängig voneinander bewegliche Werkzeuge (22,32,36) in der einen Arbeitsstellung und in der einen Bearbeitungsrichtung Hinterkante, Trittfläche und Fase einer Treppenstufe in einem einzigen Vorlauf fertig bearbeiten, und in einer gegenüber der ersten verschwenkten und/oder *o höhen- sowie seitenverschobenen Arbeitsstellung in der entgegengesetzten Bearbeitungsrichtung die Sichtfläche und die Unterkante einer Treppenstufe bearbeiten.

45