DE19822040C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in einem ungehärteten Porenbetonblock - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in einem ungehärteten PorenbetonblockInfo
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Abstract
Bei dem Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in den seitlichen Begrenzungsflächen eines noch ungehärteten (grünen) Porenbetonblockes, der in mehrere Bauteile, wie Mauersteine oder Platten, geschnitten ist, deren spätere Stoßflächen von den seitlichen Begrenzungsflächen des Porenbetonblockes gebildet werden, wird mindestens ein, um eine parallel zur Begrenzungsfläche verlaufende Drehachse rotierender Werkzeugträger verwendet, an welchem zur gleichzeitigen Erzeugung von mehreren Ausnehmungen mehrere, im wesentlichen radial vom Werkzeugträger abstehende Werkzeuge starr und in Richtung der Drehachse axial versetzt zueinander angeordnet sind. Während der Ausnehmungsherstellung wird die Drehachse in einer senkrecht zur Achsrichtung und parallel zu der Begrenzungsfläche verlaufenden Vorschubrichtung an dem Porenbetonblock kontinuierlich über dessen ganze Länge in konstantem Abstand entlang bewegt und dabei werden die Werkzeuge durch Überlagerung der Drehbewegung und der Vorschubbewegung des Werkzeugträgers zum Eindringen in den Porenbetonblock gebracht und nacheinander ohne Unterbrechung der Vorschubbewegung Ausnehmungen in der ganzen Begrenzungsfläche erzeugt. Der Querschnitt der Ausnehmungen wird durch Abstimmung des jeweiligen Verhältnisses von Drehgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit während der Eingriffsphase der Werkzeuge in den Porenbetonblock und durch die Form der Werkzeuge in Umfangsrichtung ihrer Wirkkreise bestimmt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Ausnehmungen in den seitlichen Begrenzungsflächen eines
noch ungehärteten (grünen) Porenbetonblockes, der in
mehrere Bauteile, wie Mauersteine oder Platten, geschnit
ten ist oder wird, deren spätere Stoßflächen von den
seitlichen Begrenzungsflächen des Porenbetonblockes
gebildet werden, unter Verwendung mindestens eines,
um eine parallel zur Begrenzungsfläche verlaufende Dreh
achse rotierenden Werkzeugträgers, an welchem zur gleich
zeitigen Erzeugung von mehreren Ausnehmungen mehrere, im
wesentlichen radial vom Werkzeugträger abstehende Werk
zeuge, starr und in Richtung der Drehachse axial versetzt
zueinander angeordnet sind, die bei Rotation des Werk
zeugträgers eine Bewegung um dessen Drehachse ausführen,
dabei durch die Begrenzungsfläche in den Porenbeton ein
dringen und Material aus diesem herauslösen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Die EP 204 925 B1 offenbart ein Verfahren der vorstehen
den Art, bei dem in einem Mauerstein eine Griffnut und
eine sich von dieser bis zur Oberfläche (Lagerfläche)
des Mauersteins erstreckende Ausnehmung gleichzeitig
kreisbogenförmig ausgefräst werden. Bei diesem Verfahren
wird zum Ausfräsen von Griffnut und Ausnehmung ein hori
zontales Rohr verwendet, von dessen Mantel mehrere in
Längsrichtung des Rohres hintereinander angeordnete
Fräsbügel radial abstehen. Das Rohr wird in Rotation
versetzt und an den Porenbetonblock herangefahren. Es
beginnt dann das Ausfräsen während das Rohr weiter an
den Porenbetonblock, senkrecht zu dessen Begrenzungs
fläche, herangefahren und dabei nach und nach Porenbeton
masse herausgefräst wird, bis die gewünschte Tiefe der
Griffnuten und der Ausnehmungen erreicht ist. Anschließend
wird das Rohr wieder zurückgefahren. Es können auf diese
Weise gleichzeitig Griffnuten in mehrere, in einer
horizontalen Reihe im Porenbetonblock nebeneinander
angeordnete Mauersteinrohlinge gefräst werden. Dieses
Verfahren ermöglicht jedoch nur die Herstellung einer
bogenförmigen Griffnut, die von der Stoßfläche des
Mauersteins eine geringe Tiefe aufweist. Sie hat in
ergonomischer Hinsicht Mängel, weil nur die Finger
spitzen in die Griffnut eingreifen können. Man kann
die Griffnut nicht tiefer ausfräsen, weil sonst die
Breite der Griffnut zu groß wäre, insbesondere bei
Mauersteinen geringerer Dicke. Außerdem könnte eine
breite Griffnut den Mauerstein auch stark schwächen
und es würde auch eine Wärmebrücke entstehen. Ferner
erfordert die Herstellung dieser bogenförmigen Griff
nut auch verhältnismäßig viel Materialabtrag. Wenn
man gleichzeitig alle Ausnehmungen an einer Seite
des Porenbetonsblockes herstellen will, ist es er
forderlich, mehrere derartige, mit Fräsbügeln ver
sehene Rohre übereinander in Abstand voneinander
anzuordnen. Hierdurch wird die Vorrichtung jedoch
sehr aufwendig, wenn man bedenkt, daß die Länge der
Rohre der Länge des Porenbetonblockes von etwa 6 m
entsprechen muß. Es ist dann auch eine große Anzahl
von Fräsbügeln erforderlich. Wenn in Mauersteine
mit unterschiedlichen Dicken Griffnuten gefräst
werden sollen, müßten die Achsabstände der Rohre
verstellbar sein, was den konstruktiven Rufwand noch
vergrößern würde. Deshalb wird in der Praxis, soweit
bekannt, an jeder Seite des Porenbetonblockes nur
ein sich in dessen Längsrichtung erstreckendes Rohr
verwendet. Mit diesem werden dann in der obersten
Mauersteinreihe zunächst Griffnuten erzeugt, indem
das rotierende Rohr an den Porenbetonblock herange
fahren und dann wieder in Ausgangsstellung zurückge
fahren wird. Anschließend wird das Rohr um eine
Mauersteinreihe nach unten versetzt und erneut an
den Porenbetonblock herangefahren und von diesem
wieder weggefahren. Dieses intermittierend arbeitende
Verfahren erfordert jedoch längere Zeit bis nach und
nach Griffnuten in allen übereinanderliegenden Mauer
steinreihen hergestellt sind. Wegen dieses Zeitauf
wandes kann die Herstellung der Griffnuten nicht in
der gleichen Maschine erfolgen, die auch den Poren
betonblock in Längs- und Querrichtung in einzelne
Mauersteine schneidet. Die Schneidmaschine wäre
sonst durch die Herstellung der Grifftaschen zu lange
blockiert. Deshalb wird der Porenbetonblock zu einer
anderen Station weitertransportiert, wo dann die Her
stellung der Grifftaschen erfolgt. Diese weitere
Station erfordert jedoch zusätzliche Produktions
flächen.
Aus der EP 543 348 A1 ist ein anderes Verfahren zur Her
stellung von Griffhilfen in Porenbeton-Mauersteinen
bekannt, bei welchem der Fräsbügel mittels einer
Schubstange von außen an den Mauerstein heran- und
anschließend in den Mauerstein hineingefahren wird.
Mit dem Fräsbügel wird in periodischen kreisbogen
förmigen oder ellipsenbogenförmigen Bewegungen ein
Griffschlitz mit einer rechteckigen Mündungsöffnung
ausgefräst. Zur Erzeugung der Fräsbewegung ist jedoch
ein komplizierter Kurbeltrieb erforderlich. Wenn man
den konstruktiven Aufwand in Grenzen halten will,
ist es nur möglich, die in einer Reihe übereinander
liegenden Mauersteine und die seitlich benachbarten
Mauersteine, also zwei Reihen von Mauersteinen, gleich
zeitig mit Grifftaschen zu versehen. Da jedoch ein
Porenbetonblock bis zu 24 Reihen von nebeneinander
liegenden Mauersteinen aufweisen kann, muß diese Vor
richtung dann 12 mal umgesetzt werden, bis alle an
einer Seite des Porenbetonblockes liegenden Griffhilfen
hergestellt sind. Diese intermittierende Arbeitsweise
erfordert ebenfalls einen erheblichen Zeitaufwand.
Der Erfindung liegt daher die Rufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in den
seitlichen Begrenzungsflächen eines noch ungehärteten
Porenbetonblockes der eingangs erwähnten Art aufzuzei
gen, welches die Herstellung von Ausnehmungen in wirt
schaftlicher Weise mit relativ geringem Zeitaufwand
ermöglicht und dabei weniger maschinellen Rufwand
erfordert. Außerdem soll auch eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.
Das Verfahren ist nach der Erfindung dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehachse während der Ausnehmungs
herstellung in einer senkrecht zur Achsrichtung und
parallel zu der Begrenzungsfläche verlaufenden Vor
schubrichtung an dem Porenbetonblock kontinuierlich
über dessen ganze Länge in konstantem Abstand entlang
bewegt wird, dabei die Werkzeuge durch Überlagerung
der Drehbewegung und der Vorschubbewegung des Werk
zeugträgers zum Eindringen in den Porenbetonblock
gebracht werden und nacheinander ohne Unterbrechung
der Vorschubbewegung Ausnehmungen in der ganzen
Begrenzungsfläche erzeugt werden, und daß der Querschnitt
der Ausnehmungen durch Abstimmung des jeweiligen Ver
hältnisses von Drehgeschwindigkeit und Vorschubgeschwin
digkeit während der Eingriffsphase der Werkzeuge in den
Porenbetonblock und durch die Form der Werkzeuge in
Umfangsrichtung ihrer Wirkkreise bestimmt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an
einem Wagen, der in ein er parallel zu den Breitseiten
eines auf seiner langen Schmalseite ruhenden, in mehrere
Bauteile geschnittenen Porenbetonblockes bzw. parallel
zu den Stoßflächen der Bauteile verlaufenden Vorschub
richtung mittels eines Vorschubantriebes verfahrbar
ist, für jede Breitseite mindestens ein mittels eines
Drehantriebs um eine Drehachse kontinuierlich dreh
barer Werkzeugträger angeordnet ist, dessen Drehachse
sich parallel zur Breitseite bzw. zu den Stoßflächen
und senkrecht zur Vorschubrichtung erstreckt, daß
jeder Werkzeugträger mehrere in einer zur Drehachse
parallelen Reihe starr angeordnete, im wesentlichen
radial von dem Werkzeugträger abstehende Werkzuge
aufweist, die durch Überlagerung der Vorschubbewegung
und der Drehbewegung des Werkzeugträgers in die seit
lichen Begrenzungsflächen des Porenbetonblockes ein
dringen und dabei Ausnehmungen erzeugen, und daß eine
Einrichtung vorgesehen ist, mittels welcher das Ver
hältnis von Vorschubgeschwindigkeit des Wagens und
Drehgeschwindigkeit des Werkzeugträgers vorbestimm
bar ist.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, pro Poren
betonblockseite einen oder gegebenenfalls auch zwei
während der Ausnehmungsherstellung ständig rotierende
Werkzeugträger in einer kontinuierlichen Vorschubbe
wegung über die ganze Länge des Porenbetonblockes zu
bewegen und dabei mit den am Werkzeugträger angebrach
ten Werkzeugen nacheinander und ohne Unterbrechung
alle in Vorschubrichtung hintereinanderliegenden Aus
nehmungen herzustellen. Der Wirkradius der Werkzeug
schneiden ist dabei größer als der Abstand der Dreh
achse von der Begrenzungsfläche des Porenbetonblockes,
so daß die Schneiden der Werkzeuge eine verschlungene
Zykloide beschreiben und bei jeder Umdrehung in den
Porenbeton eindringen und die gewünschte Ausnehmung
ausschneiden oder ausstechen. Die Tiefe der Ausneh
mungen bestimmt sich aus der Differenz zwischen Wirk
radius und Abstand der Drehachse von der Begrenzungs
fläche. Durch die Überlagerung von Drehbewegung und
Vorschubbewegung können die Abmessung der Ausnehmung
in Vorschubrichtung und auch der Querschnitt der Aus
nehmung sowie der gegenseitige Abstand der Ausnehmun
gen in Vorschubrichtung vorbestimmt und erforderlichen
falls verändert werden. Da die Herstellung der Aus
nehmungen kontinuierlich erfolgt, können alle Aus
nehmungen an einem Porenbetonblock innerhalb kürze
ster Zeit von nur maximal 20 Sekunden hergestellt
werden. Dieser Zeitaufwand kann durch Optimierung
des Verfahrens und auch der Vorrichtung auf 10 Sekun
den und weniger reduziert werden. Unter Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens können Ausnehmungen ver
schiedenster Art, wie z. B. Grifftaschen, in den Stoß
flächen von Mauersteinen oder auch Vergußtaschen in
den Stoßflächen von Decken- und Dachplatten aus Poren
beton hergestellt werden. Der maschinelle Rufwand ist
hierbei gegenüber den bekannten Verfahren geringer.
Eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrich
tung kann auch in sehr einfacher Weise auf verschiedene
Abstände der Ausnehmungen angepaßt werden, wie nach
stehend noch näher erläutert wird. Da der Zeitaufwand
zur Herstellung sämtlicher Ausnehmungen an einem Poren
betonblock relativ kurz ist, kann eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens in eine sogenannte Hoch
kantschneidemaschine, wie sie bei der Patentinhaberin
verwendet wird (ähnlich der in der DE 195 38 676 A1
beschriebenen Vorrichtung) integriert werden, wodurch
der maschinelle Rufwand noch weiter verringert wird.
Außerdem ist dann auch keine separate Station zur Aus
nehmungsherstellung erforderlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, schaubildliche Darstellung
eines Porenbetonblockes mit einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 2 einen horizontalen Teilschnitt des Porenbeton
blockes mit einem Werkzeugträger und Stechwerk
zeugen in schematischer Darstellung,
Fig. 3 verschiedene Arbeitsphasen dieses Stechwerk
zeuges,
Fig. 4 einen horizontalen Teilschnitt eines Poren
betonblockes mit einem Werkzeugträger und
Schneidwerkzeugen in schematischer Darstel
lung in einem ersten Arbeitsgang,
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung im zweiten Arbeits
gang,
Fig. 6 die Bewegungsbahnen der äußeren Schneide eines
Schneidwerkzeuges,
Fig. 7a bis 7f verschiedene Grifftaschenformen,
Fig. 8 die Seitenansicht einer Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens,
Fig. 9 die zugehörige Stirnansicht in Richtung IX
der Fig. 8,
Fig. 10 einen Teilquerschnitt nach der Linie X-X der
Fig. 9,
Fig. 11 den Querschnitt eines Ausstechwerkzeuges nach
der Linie XI-XI der Fig. 12,
Fig. 12 eine Ansicht dieses Ausstechwerkzeuges in
Richtung XII der Fig. 11,
Fig. 13 einen Querschnitt eines zweiten Ausstechwerk
zeuges,
Fig. 14 einen Querschnitt eines Schneidwerkzeuges
nach der Linie XIV der Fig. 15,
Fig. 15 eine Ansicht dieses Schneidwerkzeuges in
Richtung XV der Fig. 14,
Fig. 16 eine Arbeitsphase dieses Schneidwerkzeuges,
Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrich
tung im Horizontalschnitt,
Fig. 18 die schaubildliche Darstellung eines mit Griff
taschen versehenen Mauersteines,
Fig. 19 eine Stirnansicht zweier benachbarter Decken
platten,
Fig. 20 eine schaubildliche Ansicht einer solchen
Deckenplatte.
Anhand der Fig. 1-6 soll zunächst das erfindungs
gemäße Verfahren erläutert werden. Ein quaderförmiger,
noch ungehärteter (grüner) Porenbetonblock 1, der sich
vor der Härtung noch in plastischem Zustand befindet,
ruht mit seiner langen Schmalseite 2 auf einer horizon
talen Unterlage 3. Bei dieser horizontalen Unterlage 3
kann es sich um einen Bestandteil einer nicht darge
stellten Schneidmaschine handeln. In dieser Schneidmaschine
wurde der Porenbetonblock 1 durch mehrere horizontale Längs
schnitte in mehrere übereinanderliegende Platten geschnit
ten. Nach der Herstellung der Aussparungen wird dann der
Porenbetonblock 1 auch noch durch mehrere, mit strich
punktierten Linien angedeutete vertikale Querschnitte in
eine Vielzahl von Bauteilen 1a, in diesem Fall Mauersteinen,
aufgeteilt werden. Die Rufteilung kann jedoch auch nur
durch Längsschnitte erfolgen, so daß dann als Endprodukt
mehrere Platten gebildet werden, die in dem Porenbeton
block 1 übereinanderliegen. Die einander gegenüberliegenden
seitlichen Begrenzungsflächen 4, 4' oder auch Breit
seiten des Porenbetonblockes 1, die in diesem Fall nach
dem Schneiden vertikal angeordnet sind, bilden gleich
zeitig die Stoßflächen der Bauteile 1a. In diese Stoß
flächen sollen Aussparungen 5 eingearbeitet werden, und
zwar sowohl in der Begrenzungsfläche 4 als auch in der
gegenüberliegenden Begrenzungsfläche 4'. Zu diesem Zweck
ist jeder Be
grenzungsfläche 4, 4' ein Werkzeugträger 6, 6' zuge
ordnet. Da die beiden Werkzeugträger 6, 6' gleichartig
ausgebildet sind, wird nachfolgend nur noch auf den
Werkzeugträger 6 Bezug genommen. Die nachfolgende
Beschreibung trifft sinngemäß auch auf den Werkzeug
träger 6' zu. Der Werkzeugträger 6 ist um eine Dreh
achse 7 drehbar, wobei die Drehachse 7 parallel zur
Begrenzungsfläche 4 und senkrecht zu der Vorschub
richtung V eines horizontal und in Längsrichtung des
Porenbetonblockes 1 verfahrbaren Wagens angeordnet
ist. Die Vorschubrichtung V verläuft also in diesem
Fall horizontal und in Längsrichtung des Porenbeton
blockes, während die Drehachse 7 vertikal angeordnet
ist. Für die Drehung des Werkzeugträgers 6 um die
Drehachse 7 ist ein Drehantrieb 9 und für die Vor
schubbewegung des Wagens 8 ein Vorschubantrieb 10
vorgesehen. Mittels einer Einrichtung 11, die weiter
unten stehend noch näher erläutert wird, ist das Ver
hältnis von Drehgeschwindigkeit und Vorschubgeschwin
digkeit einstellbar und vorbestimmbar.
An dem Werkzeugträger 6 sind drei Reihen von Werk
zeugen 12 angeordnet, die in gleichen Drehwinkelab
ständen, im vorliegenden Fall also um jeweils 120°
in Drehrichtung zueinander versetzt sind. Die Reihen
verlaufen jeweils parallel zur Drehachse. In jeder
Reihe sind eine der Anzahl der übereinanderliegenden
Bauteile 1a entsprechende Anzahl von Werkzeugen 12
in Abstand voneinander angeordnet. Jede Reihe von
Werkzeugen 12 ist dabei zweckmäßig an einer Werk
zeugleiste 13 angebracht, die auswechselbar am Werk
zeugträger 6 befestigt ist. Durch Austausch einer
Werkzeugleiste gegen eine andere, bei der mehr oder
weniger Werkzeuge 12 in einer Reihe oder in anderen
Abständen zueinander angeordnet sind, kann die Vor
richtung leicht umgerüstet werden, um beispielsweise
in sechs oder sieben übereinanderliegenden Bauteilen,
deren Abmessungen in vertikaler Richtung kleiner sind,
als bei den in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei
spielen, Ausnehmungen herzustellen. Die Abmessung B der
Bauteile 1a in vertikaler Richtung entspricht der Breite
der Mauersteine. An den Werkzeugleisten 13 können auch
Werkzeuge mit unterschiedlicher geometrischer Form
angeordnet sein, so daß durch Austausch der Werkzeug
leisten auch Ausnehmungen mit unterschiedlicher
geometrischer Form hergestellt werden können. Die
geometrische Form der Ausnehmungen kann aber, wie
nachstehend noch näher erläutert wird, auch auf
andere Weise beeinflußt werden. Die Werkzeuge 12
sind über die Werkzeugleisten 13 jeweils starr mit
dem Werkzeugträger 6 verbunden. Die Werkzeuge 12
können, wie es in Fig. 2, 3 und 11-13 dargestellt
ist, als Stechwerkzeuge ausgebildet sein, oder, wie
es in den Fig. 4-6 und 14-16 dargestellt
ist, als Schneidwerkzeuge ausgebildet sein.
Zur Herstellung von Ausnehmungen in der seitlichen
Begrenzungsfläche 4 des Porenbetonblockes 1 wird
der Wagen 8 in Richtung V horizontal verschoben
und gleichzeitig der Werkzeugträger 6 in Drehrich
tung D um seine Drehachse 7 drehend angetrieben,
wie es in Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die Dreh
achse 7 wird dabei in konstantem Abstand a gegenüber
der Begrenzungsfläche 4 bewegt. Die Herstellung der
Ausnehmung 5 beruht darauf, daß der Radius R, den
der radial äußerste Punkt des Werkzeuges 12 beschreibt,
immer größer ist als der Abstand a der Drehachse 7 zur
Begrenzungsfläche. Die Tiefe t der Ausnehmung 5 wird
durch die Differenz zwischen dem Radius R und dem
Abstand a bestimmt. Durch die Überlagerung der Dreh
bewegung des Werkzeugträgers 6 in Richtung D und der
Vorschubbewegung des Wagens 8 in Richtung V dringen
die Werkzuge 12 nacheinander in den Porenbetonblock 1
ein. Die Vorschubbewegung in Richtung V erfolgt konti
nuierlich, d. h. ahne Unterbrechung, und es werden nach
einander Ausnehmungen über die gesamte Länge des Poren
betonblockes erzeugt. Wenn an einem Werkzeugträger drei
Reihen von Werkzeugen um 120° zueinander versetzt ange
ordnet sind, dann erzeugt jedes Werkzeug in jeder
dritten, in Vorschubrichtung V hintereinanderliegender
Reihe von Mauersteinen 1a eine Ausnehmung 5. Da an
jeder Werkzeugleiste 13 übereinanderliegend fünf oder
mehr Werkzeuge 12 angeordnet sind, werden gleichzeitig
in jeweils fünf oder mehr übereinanderliegenden Bau
teilen 1a Ausnehmungen 5 erzeugt. Wenn an dem Wagen 8
auch für die gegenüberliegende Begrenzungsfläche 4'
ein Werkzeugträger 6' vorgesehen ist, dann können
gleichzeitig auch an der gegenüberliegenden Begren
zungsfläche Ausnehmungen erzeugt werden. Auf diese
Weise ist es möglich, in sehr kurzer Zeit, nämlich
mit einer einzigen Vorschubbewegung in Richtung V,
die über die ganze Länge des Porenbetonblockes ohne
Unterbrechung erfolgt, alle Ausnehmungen an den beiden
gegenüberliegenden Begrenzungsflächen 4, 4' des Poren
betonblockes zu erzeugen. Der gesamte Vorgang dauert
bei einem 6 m langen Porenbetonblock etwa 10 Sekunden.
Da der Porenbetonblock maximal in acht übereinander
liegende und vierundzwanzig hintereinanderliegende
Reihen aufgeteilt sein kann, werden in diesen 10 Sekunden
bis zu dreihundertvierundachtzig Ausnehmungen, bei
Mauersteinen "Grifftaschen" genannt, erzeugt.
Wie man aus Fig. 2-6 entnehmen kann, wird der Werk
zeugträger 6 jeweils in einer solchen Drehrichtung
angetrieben, daß die Werkzeuge 12 gegenüber der Begren
zungsfläche 4 eine "abrollende" Bewegung, ähnlich wie
beim Gleichlauffräsen, ausführen.
Die Form der Ausnehmung in Vorschubrichtung V wird
durch ein abgestimmtes Verhältnis zwischen Drehge
schwindigkeit des Werkzeugträgers und Vorschubgeschwin
digkeit des Wagens während des Eingriffes des Werkzeuges
in den Porenbeton bestimmt. Wird dieses Verhältnis wäh
rend des Eingriffes verändert, dann kann man hierdurch
die Form der Ausnehmung in Vorschubrichtung V beein
flussen. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird davon
ausgegangen, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Wagens
konstant ist und nur die Drehgeschwindigkeit des Werk
zeugträgers veränderbar ist. Will man mit dem in Fig. 2,
3 und 11, 12 dargestellten Ausstechwerkzeug die in
Fig. 7a gezeigte Form der Ausnehmung 5 erzeugen, dann
arbeitet man während der Eingriffsphase des Werkzeuges
mit konstantem Verhältnis von Drehgeschwindigkeit zu
Vorschubgeschwindigkeit. In dem Moment, in dem das Werk
zeug 90° zum Porenbetonblock steht, wird das Getriebe
verhältnis so verändert, daß sich der Werkzeugträger
schneller dreht als während der Einstechphase. Man
vermeidet dadurch eine Beschädigung der Ausnehmungs
kante in Vorschubrichtung. Zur Erzeugung der in Fig. 7b
dargestellten Form der Ausnehmung ist zu Beginn des
Eingriffes des Werkzeuges in den Porenbetonblock das
Verhältnis etwas vergrößert, d. h. die Drehzahl erhöht,
und bis zum Ende der Eingriffsphase zunehmend verklei
nert. Bei der in Fig. 7c gezeigten Form wird das Ver
hältnis zu Beginn der Eingriffsphase stark erhöht und
gegen Ende stark verringert. In den Intervallen zwischen
den Eingriffsphasen der einzelnen Werkzeuge eines Werk
zeugträgers wird das Verhältnis von Drehgeschwindigkeit
und Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem
gegenseitigen Abstand der Ausnehmungen in Vorschubrich
tung gewählt bzw. vorbestimmt. Durch Veränderung des
Verhältnisses in den Intervallen zwischen den Eingriffs
phasen kann man also den Abstand der Ausnehmungen ein
stellen.
Um den Boden einer Ausnehmung glatt formen zu können,
können die Drehgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwin
digkeit so aufeinander abgestimmt werden, daß bei senk
recht zur Begrenzungsfläche 4 befindlichem Werkzeug die
Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeuges im Bereich seines
Wirkkreises etwas gegenüber der Vorschubgeschwindig
keit des Werkzeugträgers abweicht. Das Werkzeug streicht
dann den Boden der Ausnehmung glatt.
Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Querschnitt
der Ausnehmungen 5 verläuft die der nächstliegenden
senkrecht zur Begrenzungsfläche 4 des Porenbetonblockes 1
gerichteten Lagerfläche des Bauteiles (Mauersteines)
benachbarte Begrenzungsfläche 5a der Ausnehmung 5 gegen
über der genannten Lagerfläche hinterschnitten. Wenn
die der Lagerfläche benachbarte Begrenzungsfläche 5b
konvex abgerundet sein soll, dann muß man den Punkt,
an welchem ein Werkzeug 12 zum ersten Mal in die
Begrenzungsfläche eindringt, entgegengesetzt zur Vor
schubrichtung V nach links verlegen, wodurch dann an
der strichpunktiert gezeichneten Stelle des jeweiligen
Bauteiles Ausnehmungen erzeugt werden.
Bei der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Variante
wird das Verfahren mit einem Schneidwerkzeug durchge
führt, dessen konstruktive Ausgestaltung beispielsweise
in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist. Die Herstel
lung der Ausnehmungen 5 erfolgt hier in zwei Arbeits
gängen. Bei dem ersten Arbeitsgang, der in Fig. 4 gezeigt
ist, wird der Werkzeugträger 6 in Drehrichtung D ange
trieben und dabei in einer ersten Vorschubrichtung V
gemäß der Zeichnung von links nach rechts bewegt. Die
radial äußerste Schneide 12' jedes Werkzeuges 12, welche
durch einen Schneiddraht gebildet sein kann, arbeitet
dabei auf einem Wirkradius R, der größer ist als der
Abstand a, mit dem die Drehachse 7 des Werkzeugträges 6
an der Begrenzungsfläche 4 des Porenbetonblockes 1 ent
lang bewegt wird. Hierdurch beschreibt die äußerste
Schneide 12' eine verschlungene Zykloide und taucht
bei jeder Umdrehung um die Differenz zwischen ihrem
Wirkradius R und dem Abstand a in den Porenbetonblock
ein. In Fig. 6 ist die Bewegungsbahn, die die radial
äußerste Schneide 12' beim ersten Arbeitsgang ausführt,
in voll ausgezeichneten Linien dargestellt. Hierdurch
wird eine Ausnehmung 5c erzeugt, die in Vorschubrich
tung V beispielsweise um ca. 10 mm kleiner ist als die
gewünschte Breite. Beim Austritt des Schneidwerkzeuges
aus dem Porenbetonblock können nämlich Ausbrüche vor
kommen. Deshalb wird der Werkzeugträger in einem zweiten
Arbeitsgang gemäß Fig. 5 in entgegengesetzter Richtung
V1 und mit entgegengesetzter Drehrichtung D1 zurückbe
wegt, wobei vorher die Eingriffsstelle, an welcher die
radial äußerste Schneide 12' in die Begrenzungsfläche 4
eindringt, um die genannten 10 mm nach links versetzt
wurde. Im zweiten, gegenläufigen Arbeitsgang wird dann
die Ausnehmung 5 auf die gewünschte Breite fertigge
schnitten, wobei die radial äußerste Schneide 12 die
in Fig. 6 strichpunktiert dargestellte Bewegungsbahn
ausführt. Während der Eindringphase der Werkzeuge 12
in den Porenbetonblock kann das Verhältnis von Drehge
schwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit verändert wer
den, um die Form, d. h. insbesondere die Breite, der Aus
nehmung in Vorschubrichtung zu verändern. Bei der in
Fig. 3 bis 6 dargestellten Form wird die Drehgeschwin
digkeit des Werkzeugträgers während der Eindringphase
des jeweiligen Werkzeuges gegenüber der Drehgeschwin
digkeit in den zwischen den Eindringphasen liegenden
Intervallen verringert. Durch Veränderung des Verhält
nisses von Drehgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindig
keit kann die verschlungene Zykloide während der Inter
valle, bei der keines der Werkzeuge 12 in Eingriff mit
dem Porenbetonblock ist, verändert und hierdurch die
verschlungene Zykloide in Längsrichtung gestreckt oder
gestaucht werden. Hierdurch läßt sich der gegenseitige
Abstand der Ausnehmungen 5 entsprechend der jeweiligen
Länge der Bauteile in Vorschubrichtung verändern. Die
Länge der Bauteile in Vorschubrichtung entspricht bei
Mauersteinen ihrer späteren Höhe. Da bei dieser Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens die Herstellung der Aus
nehmungen in zwei Arbeitsgängen erfolgt, werden für die
Herstellung aller Ausnehmungen an einem Porenbetonblock
etwa 20 Sekunden benötigt.
Anhand der Fig. 7d bis 7f wird erläutert, wie man
die Form der Ausnehmungen bei Verwendung der in den
Fig. 4 bis 6 und 14 bis 16 dargestellten Schneid
werkzeuge durch Veränderung des Verhältnisses von Dreh
geschwindigkeit zu Vorschubgeschwindigkeit beeinflussen
kann. Bei der in Fig. 7d gezeigten Form der Ausnehmung
arbeitet der Werkzeugträger während der Eingriffsphase
mit konstantem Verhältnis von Drehgeschwindigkeit und
Vorschubgeschwindigkeit. Das Verhältnis von Umfangsge
schwindigkeit des Werkzeuges am Wirkradius und Vorschub
geschwindigkeit ist etwas größer als 1.
Bei Fig. 7e ist die Umfangsgeschwindigkeit des Werk
zeuges sehr viel größer als die Vorschubgeschwindig
keit und der Querschnitt der Ausnehmung entspricht
annähernd einem Kreissegment.
Bei der Form gemäß Fig. 7f ist die Umfangsgeschwindig
keit des Werkzeuges während der Eingriffsphase variabel.
Sie ist während des Eindringens in den Block zunächst
klein, wird stark erhöht in der Stellung, in der das
Werkzeug 90° zum Block steht, und während der Austritts
phase etwas verringert.
Das Prinzip einer Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens wurde bereits anhand der Fig. 1 erläutert. In
den Fig. 8 bis 10 sind konstruktive Einzelheiten dar
gestellt. Für Teile gleicher Funktion wurden in diesen
Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet und zur
Erläuterung derselben wird auf die Erläuterungen zu
Fig. 1 verwiesen.
Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung alle Ausnehmungen an einem
Porenbetonblock innerhalb kürzester Zeit erzeugt werden
können, ist es möglich, die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens in eine bekannte Schneidemaschine zum
Längs- und Querschneiden eines Porenbetonblockes zu
integrieren. In dieser Schneidemaschine wird der mit
seiner Schmalseite 2 auf einer Unterlage 3 ruhende
Porenbetonblock in Längsrichtung und gegebenenfalls
auch in Querrichtung geschnitten. Die Schneidemaschine
weist ein Gestell 14 mit horizontalen Fahrschienen 15
auf, die sich in Längsrichtung des Porenbetonblockes
erstrecken. An diesen Fahrschienen ist ein nicht dar
gestellter Wagen verfahrbar, der horizontale, sich
in Querrichtung des Porenbetonblockes erstreckende
Schneiddrähte aufweist. Außerdem sind an diesem Wagen
verschiedene Messerleisten angeordnet, mit denen der
hochkant stehende Porenbetonblock 1 an seinen Breit
seiten 4, 4' bearbeitet werden kann. Mit Hilfe dieser
Messerleisten können entweder glatte Begrenzungsflächen
hergestellt werden oder auch Längsnuten erzeugt werden,
die bei Mauersteinen eine Nut-Feder-Verbindung an den
vertikalen Stoßflächen bilden und auch bei Dach- und
Deckenplatten werden in deren vertikale Stoßflächen
Nuten eingearbeitet, die zur Bildung von Vergußnuten
zwischen den Platten dienen und nach dem Verlegen der
Platten mit Vergußmörtel ausgefüllt werden.
Man kann nun das Gestell 14 und die Fahrschienen 15
der Hochkantschneidemaschine auch zur verfahrbaren
Lagerung des Wagens 8 der Vorrichtung zur Herstellung
von Ausnehmungen verwenden. Zum Verfahren des Wagens
dient der Vorschubantrieb 10, der mit Zahnrädern 10b
in nicht dargestellte Zahnstangen eingreift, die am
Gestell 14 befestigt sind. An dem Wagen 8 sind bei
dieser Ausführungsform der Vorrichtung auf jeder
Breitseite des Porenbetonblockes zwei um vertikale
Drehachsen 7 drehbare Werkzeugträger 6, 6' vorgesehen.
Im Prinzip würde ein Werkzeugträger 6, 6' an jeder
Breitseite genügen, jedoch standen bei Planung der
ersten Anlage keine handelsüblichen Antriebe für den
Drehantrieb mit genügend großer Drehgeschwindigkeit
bei ausreichendem Drehmoment zur Verfügung. Nur aus
diesem Grund wurden an dem Wagen an jeder Breitseite
des Porenbetonblockes zwei in Abstand voneinander an
geordnete Werkzeugträger vorgesehen, in denen jeder
einen eigenen Drehantrieb 9 aufweist. Mittels dieser
Drehantriebe 9 werden die Werkzeugträger 6, 6' so
angetrieben, daß die Werkzeuge des ersten Werkzeug
trägers an einer Breitseite Ausnehmungen in jeder
zweiten Reihe erzeugen und die Werkzeuge des zweiten
Werkzeugträgers Ausnehmungen in den dazwischenliegen
den Reihen (Fig. 10). Die Werkzeugträger müssen in
diesem Fall nur mit einer Drehzahl angetrieben werden,
die halb so groß ist wie die Drehzahl, die erforder
lich wäre, wenn jeder Breitseite des Porenbetonblockes
nur ein einziger Werkzeugträger zugeordnet wäre.
Damit die Ausnehmungen 5 in einem vorbestimmten gegen
seitigen Abstand erzeugt werden und auch in Vorschub
richtung eine vorbestimmte Form aufweisen, ist es er
forderlich, daß das Verhältnis von Vorschubgeschwindig
keit des Wagens 8 und Drehgeschwindigkeit des Werkzeug
trägers 6, von der auch die Umfangsgeschwindigkeit der
Werkzeuge 12 abhängt, aufeinander abgestimmt ist und
vorzugsweise auch veränderbar ist. Zu diesem Zweck ist
die bereits vorerwähnte Einrichtung 11 vorgesehen. In
einfachster Ausgestaltung könnte diese Einrichtung 11
ein zwischen dem Vorschubantrieb 10 und dem Drehan
trieb 9 zwischengeschaltetes mechanisches Getriebe mit
konstantem oder auch veränderbarem Übersetzungsverhält
nis sein.
Zweckmäßig ist jedoch nicht nur der Vorschubantrieb 10
mit einem eigenen Elektromotor 10a ausgerüstet, sondern
es weisen auch die Drehantriebe 9 jeweils eigene Elektro
motoren 9a auf. Hierdurch kann ein elektronisches Getriebe
durch ein Steuerungssystem realisiert werden. Der verfahr
bare Wagen 8 erzeugt Wegimpulse (Ist-Geschwindigkeitswert),
denen der Antrieb 9 der Werkzeugträger 6 folgt. (Soll-
Wert für den Werkzeugträger entspricht dem Ist-Geschwin
digkeitswert multipliziert mit einem Faktor K = Getriebe
faktor.) Es ist also hier ein elektronischer Leit-/
Folgeantrieb realisiert, der die Einrichtung 11 bildet,
mittels welcher das Verhältnis von Vorschubgeschwindig
keit des Wagens 8 und Drehgeschwindigkeit des Werkzeug
trägers 6 vorbestimmbar ist. Eventuelle Drehzahlschwankun
gen des Leitantriebes macht der Folgeantrieb in gleicher
Weise mit. Die relative Geschwindigkeit zwischen Leitan
trieb und Folgeantrieb bleibt konstant. Dies hat den
Vorteil, daß die Geschwindigkeitskonstanz des Leitan
triebes keinen hohen Anforderungen genügen muß, d. h.
der Leitantrieb des Wagens kann kostengünstig beispiels
weise durch Verwendung eines Standard-Asynchronmotors
10a ausgelegt werden. Hiergegen muß der Folgeantrieb
dynamisch und präzise reagieren, wofür z. B. Servo
motoren 9a eingesetzt werden.
Bei konstantem Verhältnis von Vorschubgeschwindigkeit
und Drehgeschwindigkeit, d. h. bei konstantem Getriebe
faktor und Verwendung eines Stechwerkzeuges gemäß
Fig. 2, 3 und 11 ergibt sich nicht eine Ausnehmung
mit rechteckigem Querschnitt, sondern eine Ausnehmung,
die in etwa die Form gemäß Fig. 7a hat. Wird hingegen
während der Eingriffsphase des Werkzeuges 12, d. h.
während des eigentlichen Stech- oder Schneidvorganges,
der Getriebefaktor K des Getriebes, vorzugsweise des
elektronischen Getriebes, verändert, so können Ausneh
mungen mit weitgehend unterschiedlichem Querschnitt
in Vorschubrichtung erzeugt werden, wie es vorstehend
anhand der Fig. 7a bis 7c erläutert wurde.
Der Getriebefaktor K des elektronischen Getriebes kann
nach Maßgabe eines Programmes verändert werden. Hierzu
werden durch entsprechende Rechenprogramme Tabellen er
stellt, die ausgehend von dem jeweiligen Abstand der
Ausnehmungen, welcher z. B. der Höhe der Mauersteine
entspricht, für die jeweilige Stellung des Wagens
die Winkelgeschwindigkeit und Position des Werkzeug
trägers sowie die zugehörige Motordrehzahl der Motoren
9a und gegebenenfalls weitere Werte enthalten.
Bei dem in Fig. 17 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind an dem Wagen 8, welcher die Werkzeugträger 6, 6'
zur Herstellung der Ausnehmungen enthält, in Vorschub
richtung V vor diesen weitere Werkzeugträger 16, 17, 18
angeordnet. Diese Werkzeugträger 16 bis 18 sind mit
Werkzeugen für die Bearbeitung der seitlichen Begren
zungsflächen 4, 4' des Porenbetonblockes ausgerüstet.
So kann z. B. der Werkzeugträger 16 ein Messer 19 für
den Grobschnitt aufweisen. Der Werkzeugträger 17 kann
mit einem Messer 20a für den Glattschnitt oder Fein
schnitt ausgerüstet sein. Er kann aber auch um eine
vertikale Achse 21 drehbar und an seinem Umfang mit
mehreren Messerleisten 20a, 20b, 20c ausgerüstet sein,
die in unterschiedlichem radialen Abstand am Werkzeug
träger 17 angeordnet sind und durch Weiterschaltung
des Werkzeugträgers 17 in Drehrichtung wahlweise in
Arbeitsstellung gebracht werden können. Ein weiterer
Werkzeugträger 18 kann Profilschnitt-Werkzeuge 22a
aufweisen, mit denen Längsnuten hergestellt werden
können, die bei Mauersteinen eine Nut-Feder-Profilierung
und bei Dach- und Deckenplatten Vergußnuten erzeugen.
Um unterschiedliche Profile herstellen zu können, kann
auch der Werkzeugträger 18 um eine vertikale Achse 21
drehbar sein und am Umfang mit Profilschnitt-Werkzeugen
22a bis 22c unterschiedlicher Form und/oder mit unter
schiedlichem axialen Abstand ausgerüstet sein. Durch
Weiterschaltung des Werkzeugträgers 18 in Drehrichtung
können dann wahlweise unterschiedliche Profilschnitt-
Werkzeuge 22a oder 22b oder 22c in Arbeitsstellung ge
bracht werden. Mit einem derart ausgerüsteten Wagen
können bei einer einzigen Verfahrbewegung des Wagens
in Richtung V die Begrenzungsflächen des Porenbeton
blockes 1 zunächst grob vorgeschnitten, dann glattge
schnitten, dann erforderlichenfalls profiliert und
schließlich mit Ausnehmungen versehen werden. Bei
Verwendung von dreh- und weiterschaltbaren Werkzeug
trägern 17, 18 für den Glattschnitt und den Profil
schnitt können die Umrüstzeiten eingespart oder zumin
dest verkürzt werden. Zu diesem Zweck könnte man an
dem Wagen auch einen weiteren drehbaren Werkzeugträger
anordnen, der mit Werkzeugen zur Herstellung von Aus
nehmungen versehen ist, die selbst eine andere Form
oder einen anderen axialen Abstand aufweisen.
Anhand der Fig. 11 bis 16 werden nachstehend ver
schiedene Werkzeuge zur Herstellung der Ausnehmungen
beschrieben. Obwohl vorstehend bisher immer nur für
diese Werkzeuge das Bezugszeichen 12 verwendet wurde,
sind nachstehend diese Werkzeuge zur besseren Unter
scheidung mit den Bezugszeichen 12a, 12b, 12c gekenn
zeichnet.
Das in Fig. 11 und 12 dargestellte Werkzeug ist als
Stechwerkzeug 12a ausgebildet. Das Stechwerkzeug 12a
weist einen im wesentlichen rechteckigen Ausstechrah
men 23 auf, dessen Länge L der Breite b der herzustel
lenden Ausnehmung (vgl. Fig. 8 und Fig. 18) und des
sen Breite B in etwa der Höhe h der herzustellenden
Ausnehmung entspricht. In dem Ausstechrahmen 23 sind
mehrere Lamellen 24 in Abstand und parallel zueinander
angeordnet. Mehrere der Stechwerkzeuge 12a sind in Ab
stand voneinander und auswechselbar an der Werkzeugleiste
13 angeordnet. Die Werkzeugleiste 13 ist ihrerseits mit
dem Werkzeugträger 6, 6' so verbunden, daß die Mitte
23a des Ausstechrahmens 23 in etwa auf einem durch die
Drehachse 7 des Werkzeugträgers verlaufenden Radius R1
liegt. Beim Ausstechen von Ausnehmungen bestimmt der
Ausstechrahmen 23 im wesentlichen die Kontur der her
gestellten Ausnehmung 5. Ihr Querschnitt in Vorschub
richtung wird, wie vorstehend anhand der Fig. 7a bis
7c erläutert wurde, durch Abstimmung der Vorschubge
schwindigkeit und der Drehgeschwindigkeit bestimmt.
Die Tiefe der hergestellten Ausnehmung ist von dem
Abstand a der Drehachse 7 von der Begrenzungsfläche 4, 4'
und dem Wirkradius R abhängig, wie weiter oben bereits
erläutert wurde. Die Lamellen 24 haben beim Ausstechen
die Rufgabe, das ausgestochene Material durch Reibung
so lange festzuhalten, bis das Stechwerkzeug 12a
die Ausnehmung verlassen hat. Außerdem soll durch die
Lamellen 24 das ausgestochene Material in kleinere
Scheiben geschnitten werden. Schließlich wird durch
die Rufteilung des Materials in kleinere Scheiben
auch der Grund der Ausnehmung glatter, wobei durch
Relativbewegung der Lamellen 24 gegenüber dem Grund
der Ausnehmung quer zu den Lamellen auch noch eine
Glättung des Grundes erreicht werden kann.
Das in Fig. 13 dargestellte Stechwerkzeug 12b dient
zur Herstellung von Ausnehmungen, die in Vorschubrich
tung jeweils unterschiedliche Tiefe aufweisen. Bei
diesen Ausnehmungen kann es sich um Ausnehmungen in
Mauersteinen handeln, wobei der tiefere Teil der Aus
nehmung, der durch den Ausstechrahmen 23 erzeugt wird,
die eigentliche Grifftasche bildet. Der weniger tiefe
Teil der Ausnehmung bildet einen sich von der Griff
tasche bis zur oberen Lagerfläche des Mauersteines
erstreckenden Griffschlitz. Dieser Griffschlitz ver
hindert beim dichten Aneinandersetzen der Mauersteine
ein Einklemmen der Finger, ähnlich wie es in der
EP 204 925 B1 beschrieben wird. Zur Herstellung des
weniger tiefen Teiles der Ausnehmung dient der zweite
Ausstechrahmen 25, der gegenüber dem ersten Ausstech
rahmen 23 zur Drehachse 7 des Werkzeugträgers hin ver
setzt ist. Ruch dieser zweite Ausstechrahmen 25 ist
rechteckig ausgebildet und weist Lamellen 24 auf.
Fig. 14 bis 16 zeigt ein Schneidwerkzeug 12c. Das
Schneidwerkzeug 12c weist an seinem radial äußeren
Ende einen Schneiddraht 26 auf, der auch als Schneid
stab ausgebildet sein kann. Der Schneiddraht 26 ist
parallel zur Drehachse 7 des Werkzeugträgers auf einem
durch die Drehachse verlaufenden Radius R1 angeordnet.
Parallel zu diesem radial äußersten Schneiddraht 26
können weitere Schneiddrähte 27 vorgesehen sein.
Diese Schneiddrähte 27 sind so angeordnet, daß sie
die Austrittsstelle des auf dem größten Wirkradius R
arbeitenden Schneiddrahtes 26 während eines Teiles
der Eingriffsphase des Schneidwerkzeuges 12c in den
Porenbetonblock vorschneiden, wie es in Fig. 16
dargestellt ist.
Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 18 auch noch
ein Mauerstein 30 aus Porenbeton dargestellt, in dessen
Stoßflächen 31, 31' mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung Ausnehmungen
5, 5' hergestellt wurden, die als Grifftaschen dienen.
Die Stoßflächen 31, 31' bildeten bei dem Porenbeton
block dessen Begrenzungsflächen 4, 4'. Der in Fig. 18
dargestellte Mauerstein 30 weist in seiner einen Stoß
fläche 31 eine Nut 32 und in seiner anderen Stoßfläche
31' eine Feder 33 auf. Damit sich Nut 32 und Feder 33
auch nach dem Versetzen der Mauersteine im Bereich der
Ausnehmungen 5, 5' überdecken, sind diese zu entgegen
gesetzten Seiten des Mauersteins hin versetzt angeord
net.
In Fig. 19 und 20 ist eine Porenbetonplatte 34 darge
stellt, die als Dachplatte oder Deckenplatte dienen
kann und deshalb an ihren Stoßflächen 35, 35' mit je
einer Profilierung versehen sind. Die Profilierungen
an den gegenüberliegenden Stoßflächen 35, 35' sind
unterschiedlich, so daß beim Aneinanderlegen der
Platten 34 gemäß Fig. 19 eine nach oben offene Ver
gußfuge 36 entsteht, in welche nach dem Verlegen Ver
gußmörtel eingefüllt wird. Um eine in der Plattenebene
schubfeste Verbindung zwischen den Platten zu schaffen,
müssen in den Stoßflächen 35, 35' Ausnehmungen 5,
sogenannte Vergußtaschen, vorgesehen werden, in welche
der Vergußmörtel ebenfalls eindringt. Nach dem Erhärten
bildet dieser Vergußmörtel in jeweils zwei gegenüber
liegende Ausnehmungen 5 eingreifende "Schubdübel".
Auch die bei solchen Platten 34 als Vergußtaschen
dienenden Ausnehmungen 5 können mit dem erfindungs
gemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrich
tung hergestellt werden, vorteilhaft unter Anwendung
von Stechwerkzeugen. Entsprechend der gewünschten Form
der Ausnehmungen 5 weisen dann diese Stechwerkzeuge
anstelle eines rechteckigen Ausstechrahmens einen in
seinen Umrissen der gewünschten Ausnehmung entsprechen
den Umriß auf, z. B. einen ovalen Umriß.
Claims (29)
1. Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in den
seitlichen Begrenzungsflächen eines noch ungehärteten
Porenbetonblockes, der in mehrere Bauteile
wie Mauersteine oder Platten, geschnitten ist oder wird,
deren spätere Stoßflächen von den seitlichen Begrenzungs
flächen des Porenbetonblockes gebildet werden, unter
Verwendung mindestens eines, um eine parallel zur
Begrenzungsfläche verlaufende Drehachse rotierenden
Werkzeugträgers, an welchem zur gleichzeitigen Erzeu
gung von mehreren Ausnehmungen mehrere, in wesent
lichen radial vom Werkzeugträger abstehende Werkzeuge
starr und in Richtung der Drehachse axial versetzt
zueinander angeordnet sind, die bei Rotation des
Werkzeugträgers eine Bewegung um dessen Drehachse
ausführen, dabei durch die Begrenzungsfläche in den
Porenbetonblock eindringen und Material aus diesem
herauslösen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh
achse während der Ausnehmungsherstellung in einer
senkrecht zur Achsrichtung und parallel zu der Begren
zungsfläche verlauf enden Vorschubrichtung an dem
Porenbetonblock kontinuierlich über dessen ganze
Länge in konstantem Abstand entlangbewegt wird, dabei
die Werkzeuge durch Überlagerung der Drehbewegung und
der Vorschubbewegung des Werkzeugträgers zum Eindrin
gen in den Porenbetonblock gebracht werden und nach
einander ohne Unterbrechung der Vorschubbewegung
Ausnehmungen in der ganzen Begrenzungsfläche erzeugt
werden, und daß der Querschnitt der Ausnehmungen durch
Abstimmung des jeweiligen Verhältnisses von Drehge
schwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit während
der Eingriffsphase der Werkzeuge in den Porenbeton
block und durch die Form der Werkzeuge in Umfangs
richtung ihrer Wirkkreise bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugträger in einer solchen Drehrichtung
angetrieben wird, daß die Werkzeuge gegenüber der
Begrenzungsfläche eine "abrollende" Bewegung ähnlich
wie beim Gleichlauffräsen ausführen.
3. Verfahren nach Ansprüch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verhältnis von Drehgeschwindigkeit
zu Vorschubgeschwindigkeit während der Eingriffs
phase der Werkzeuge in den Porenbetonblock veränder
bar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis von Drehgeschwindigkeit zu Vor
schubgeschwindigkeit während der Eingriffsphase
nach Maßgabe eines Programmes gesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung in
zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen erzeugt
wird, indem beim ersten Arbeitsgang die Drehachse
des in einer ersten Drehrichtung rotierenden Werkzeug
trägers in einer ersten Vorschubrichtung vorwärts
bewegt und beim zweiten Arbeitsgang die Drehachse
des in einer zweiten Drehrichtung rotierenden Werk
zeugträgers in ein er entgegengesetzt gerichteten
zweiten Vorschubrichtung zurückbewegt wird, wobei
beim zweiten Arbeitsgang die jeweiligen Eintauchstel
len der Werkzeuge in die Begrenzungsfläche gegenüber
den Austrittsstellen der Werkzeuge beim ersten Arbeits
gang um einen kleinen Betrag in Richtung der zweiten
Vorschubrichtung versetzt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verfahren Griff
taschen in Mauersteinen erzeugt werden,
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugträger in einer Vorschubrichtung
bewegt wird, die senkrecht zu einer die Lagerflächen
der Mauersteine tangierenden Ebene verläuft.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit
und die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers
so aufeinander abgestimmt werden, daß bei senkrecht
zur Begrenzungsfläche angeordnetem Werkzeug die
Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeuges im Bereich
seines Wirkkreises etwas gegenüber der Vorschub
geschwindigkeit des Werkzeugträgers abweicht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Werk
zeugträgers vertikal angeordnet und in einer hori
zontalen Vorschubrichtung bewegt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeugträger
gleichzeitig an gegenüberliegenden Seiten des Poren
betonblockes entlang bewegt werden und damit gleich
zeitig Ausnehmungen in gegenüberliegenden Begren
zungsflächen des Porenbetonblockes erzeugt werden.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß an einem Wagen (8), der in einer
parallel zu den Breitseiten (4, 4') eines auf seiner
langen Schmalseite (2) ruhenden, in mehrere Bauteile
geschnittenen Porenbetonblockes (1) bzw. parallel zu
den Stoßflächen der Bauteile verlaufenden Vorschub
richtung mittels eines Vorschubantriebes (10) ver
fahrbar ist, für jede Breitseite (4, 4') mindestens
ein mittels eines Drehantriebes (9) um eine Dreh
achse (7) kontinuierlich drehbarer Werkzeugträger
(6, 6') angeordnet ist, dessen Drehachse (7) sich
parallel zur Breitseite (4, 4') bzw. zu den Stoß
flächen und senkrecht zur Vorschubrichtung (V) er
streckt, daß jeder Werkzeugträger (6, 6') mehrere in
einer zur Drehachse (7) parallelen Reihe starr ange
ordnete, im wesentlichen radial von dem Werkzeug
träger (6, 6') abstehende Werkzeuge (12 bzw. 12a, 12b,
12c) aufweist, die durch Überlagerung der Vorschub
bewegung und der Drehbewegung des Werkzeugträgers
(6, 6') in die seitlichen Begrenzungsflächen des
Porenbetonblockes ein dringen und dabei Ausnehmungen
(5) erzeugen, und daß eine Einrichtung (11) vorge
sehen ist, mittels welcher das Verhältnis von Vor
schubgeschwindigkeit des Wagens (8) und Drehge
schwindigkeit des Werkzeugträgers (6, 6') vorbe
stimmbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wagen (8) horizontal verfahrbar ist und die
Drehachsen (7) der Werkzeugträger (6, 6') vertikal
angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeder Werkzeugträger (6, 6')
mehrere Reihen von Werkzeugen (12) aufweist, die
in gleichen Drehwinkelabständen zueinander versetzt
angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem angetriebe
nen Wagen (8) und dem Drehantrieb (9) des Werkzeug
trägers (6, 6') eine Folgesteuerung vorgesehen ist,
bei welcher der Wagen (8) den Leitantrieb und der
Drehantrieb (9) den Folgeantrieb bildet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Vorschubantrieb (10) bzw. dem Wagen
(8) und dem Drehantrieb (9) ein durch ein Steuerungs
system realisiertes elektronisches Getriebe vorgesehen
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Getriebefaktor des elektronischen Getrie
bes veränderbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Getriebefaktor des elektronischen Getrie
bes nach Maßgabe eines Programmes veränderbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wagen (8) an jeder
Breitseite (4, 4') des Porenbetonblockes zwei in Ab
stand voneinander angeordnete Werkzeugträger (6, 6')
vorgesehen sind, die so antreibbar sind, daß die
Werkzeuge (12) des ersten Werkzeugträgers Ausnehmun
gen in jeder zweiten Reihe erzeugen und die Werkzeuge
des zweiten Werkzeugträgers Ausnehmungen in den
dazwischenliegenden Reihen (Fig. 10).
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wagen (8), welcher
die Werkzeugträger (6, 6') zur Herstellung der Ausneh
mungen enthält, in Vorschubrichtung (V) vor diesem
weitere Werkzeugträger (16, 17, 18) mit Werkzeugen
(19, 20a bis 20c, 22a bis 22c) für die Bearbeitung
der seitlichen Begrenzungsflächen (4, 4') des Poren
betonblockes (1) angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der weiteren Werkzeugträger
(17, 16) um jeweils eine vertikale Achse (21) drehbar
sind und daß sie an ihrem Umfang Werkzeuge (20a bis
20c, 22a bis 22c) mit unterschiedlicher Form und/oder
mit unterschiedlichen axialen Abständen tragen, die
durch Weiterschaltung des Werkzeugträges (17, 18)
in Drehrichtung wahlweise in Arbeitsstellung bringbar
sind.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkzeug (12) als
Stechwerkzeug (12a, 12b) ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stechwerkzeug (12a) einen im wesentlichen
rechteckigen Ausstechrahmen (23) aufweist, dessen
Länge (L) der Breite (b) der herzustellenden Ausneh
mung, insbesondere Grifftasche (5), und dessen Breite
(B) in etwa der Höhe (h) der herzustellenden Ausneh
mung entspricht.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Ausstechrahmen (23) mehrere Lamellen (24)
in Abstand und parallel zueinander angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Stechwerkzeug (12b) einen zweiten
Ausstechrahmen (25) aufweist, der zur Drehachse (7)
des Werkzeugträgers (6, 6') hin versetzt angeordnet
ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkzeug (12) als
Schneidwerkzeug (12c) mit mindestens einem Schneid
draht (26) oder dgl. ausgebildet ist, der parallel
zur Drehachse (7) des Werkzeugträgers (6, 6') angeord
net ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Schneiddrähte (27) so angeordnet sind,
daß sie die Austrittsstelle eines auf dem größten
Wirkradius (R) arbeitenden Schneiddrahtes (26) vor
schneiden.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) des größten
Wirkkreises der Werkzeuge (12) größer ist als der senk
rechte Abstand (a) der Drehachse (7) des Werkzeug
trägers (6, 6') zu der Breitseite (4, 4') des Poren
betonblockes (1), so daß die Tiefe der Ausnehmung,
insbesondere Grifftasche (5), der Differenz von Radius
(R) und Abstand (a) entspricht.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24 oder 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte (23a) des Aus
stechrahmens (23) bzw. der auf dem größten Wirkradius
(R) arbeitende Schneiddraht (26) auf einem durch die
Drehachse (7) des Werkzeugträgers (6, 6') verlaufen
den Radius (R1) angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werkzeuge (12)
in Abstand voneinander an einer Werkzeugliste (13)
angeordnet sind, und daß die Werkzeugleiste (13) aus
wechselbar am Werkzeugträger (6, 6') befestigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998122040 DE19822040C1 (de) | 1998-05-16 | 1998-05-16 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in einem ungehärteten Porenbetonblock |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998122040 DE19822040C1 (de) | 1998-05-16 | 1998-05-16 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in einem ungehärteten Porenbetonblock |
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DE1998122040 Expired - Fee Related DE19822040C1 (de) | 1998-05-16 | 1998-05-16 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in einem ungehärteten Porenbetonblock |
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