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Die Erfindung betrifft eine Kantenbearbeitungsvorrichtung für Außenkanten von Steinen, insbesondere Betonsteinen, mit einem ein Bearbeitungswerkzeug tragenden Werkzeugträger.
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Aus gestalterischen Gründen, und um die Optik künstlicher Steine an die von Natursteinen anzupassen, werden künstlich hergestellte Steine einer Oberflächenbehandlung unterzogen.
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Hierbei wird die Sichtseite der Steine sowie deren Außenkante mit einer sich unregelmäßig darstellenden Oberflächenstruktur versehen. Während der Behandlung werden die Außenkanten der künstlichen Steine gebrochen, so dass diese die Optik von durch manuelles Behauen geformter Natursteine erhalten. Neben der Oberflächen- beziehungsweise Kantengestaltung von künstlich hergestellten Steinen, insbesondere Betonsteinen, lassen sich auch bei gespaltenen Natursteinen, die eine glatte Oberfläche aufweisen, diese Oberflächen sowie die scharfen Spaltkanten ebenfalls mit entsprechenden Bearbeitungswerkzeugen bearbeiten, um hier die gewünschte Struktur zu erstellen.
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Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Bearbeiten von Steinen bekannt, wobei Schlagwerkzeuge auf auf einer Fördereinrichtung transportierte Steine einwirken, um die Außenkanten entsprechend zu bearbeiten. Bei den herkömmlichen Bearbeitungsvorrichtungen ist die die Bearbeitungswerkzeuge tragende Kantenbearbeitungsvorrichtung parallel oder rechtwinklig zur Förderrichtung der zu bearbeitenden Steine angeordnet. Somit wirken die Bearbeitungswerkzeuge stets nur auf die werkzeugparallelen Außenkanten ein. Hieraus resultiert, dass entweder zwei Kantenbearbeitungsvorrichtungen in den entsprechenden Bearbeitungslinien angeordnet werden müssen, um gleichzeitig sämtliche Außenkanten der Steine zu bearbeiten, oder aber, dass nach Bearbeitung einer ersten, werkzeugparallelen Außenkante die gesamte Steinlage um 90° gedreht werden muss, um auch die übrigen Außenkanten der Steine entsprechend zu bearbeiten. Die Anordnung von zwei Kantenbearbeitungsvorrichtungen führt zu einer wesentlich aufwändigeren Ausführung der entsprechenden Bearbeitungslinien, bei der zweiten Ausführungsmöglichkeit, mit Wenden/Drehen der Steine, muss ein weiterer Arbeitstakt in die Bearbeitung eingeführt werden, der zeit- und somit kostenintensiv ist, und die Bearbeitungsdauer wesentlich erhöht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, wenigstens einen Nachteil des Standes der Technik zu überwinden. Es soll eine Kantenbearbeitungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die die Bearbeitung der Außenkanten von Steinen in einfacher und schneller Art und Weise ermöglicht und damit Arbeitszeit und Kosten einspart.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kantenbearbeitungsvorrichtung wie eingangs beschrieben, wobei vorgeschlagen wird, dass eine Relativbewegung der Außenkanten und des Bearbeitungswerkzeuges beziehungsweise des Werkzeugträgers vorgesehen ist und wobei sich die Kantenbearbeitungsvorrichtung dadurch auszeichnet, dass die Richtung der Relativbewegung mit wenigstens einer Außenkante einen vom rechten Winkel und 0° abweichenden Winkel einschließt. Die vorgeschlagene Ausführungsform der Kantenbearbeitungsvorrichtung bietet den Vorteil, dass durch die Bearbeitungswerkzeuge in einem einzigen Arbeitsgang sämtliche Außenkanten der zu bearbeitenden Steine erfasst und bearbeitet werden können. Somit entfällt das bei den Vorrichtungen des Standes der Technik notwendige Wenden/Drehen beziehungsweise Neuauflegen der Steine/Steinlagen. Auch reicht die Anordnung eine einzigen Kantenbearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aus, um sämtliche Außensichtkanten der Steine zu bearbeiten. Die Anordnung weiterer Kantenbearbeitungsvorrichtungen in einer Bearbeitungslinie oder einer entsprechenden Bearbeitungsmaschine ist somit nicht zwingend notwendig, wenngleich möglich. Bei den zu bearbeitenden Steinen handelt es sich insbesondere um Betonsteine. Gleichermaßen kann die erfindungsgemäße Kantenbearbeitungsvorrichtung selbstverständlich auch für das Bearbeiten von Außen- beziehungsweise Sichtkanten von Natursteinen, bevorzugt gespaltenen Natursteinen, verwendet werden, um hier eine Aufwertung der Oberflächenoptik zu erreichen.
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Die Steine werden beispielsweise lagenweise auf einer Fördervorrichtung oder einem Tragtisch angeordnet. Eine Relativbewegung wird dadurch generiert, dass die auf einer Fördervorrichtung angeordneten Steine relativ zur feststehenden Kantenbearbeitungsvorrichtung bewegt werden. Daneben besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass die Steine auf einem Auflagetisch angeordnet werden und die Kantenbearbeitungsvorrichtung über die Steine hinweg relativ zu diesen bewegt wird, um die Außen-/Sichtkanten der Steine zu beaufschlagen. Während aufgrund der Ausführung der erfindungsgemäßen Kantenbearbeitungsvorrichtung eine Relativbewegung in eine einzige Richtung ausreicht, um eine zufriedenstellende Bearbeitung der Außenkanten durchzuführen, besteht selbstverständlich die Möglichkeit, dass die Steine beziehungsweise die Kantenbearbeitungsvorrichtung zunächst in eine erste Richtung relativ zueinander bewegt werden, um dann in einer gegenüber der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzten Richtung nochmals relativ zueinander bewegt zu werden, wobei eine Bearbeitung der Außenkanten von einer zweiten Seite her durchgeführt wird.
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Als vorteilhaft wird angesehen, wenn das Bearbeitungswerkzeug als auf die Außenkanten der Steine einwirkendes Schlagwerkzeug ausgebildet ist. Mit einem entsprechenden Schlagwerkzeug kann eine unregelmäßige Bearbeitung der Außenkanten erfolgen, so dass diese eine Optik erhalten, die der manuell behauener Steine im Wesentlichen entspricht. Als günstig wird in diesem Zusammenhang angesehen, wenn das Bearbeitungswerkzeug als Öse, als Kettenglied, als Kettenabschnitt, als Ring, als eine Verdickung aufweisender Ring oder als eine eine Verdickung aufweisende Öse, als Klöppel, als Schlägel oder als eine Verdickung, einen Ring, eine Öse oder einen Klöppel beziehungsweise Schlägel als Endglied aufweisende Kette ausgebildet ist.
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Vorteilhafter Weise ist der in der erfindungsgemäßen Kantenbearbeitungsvorrichtung vorgesehene Werkzeugträger als rotierender Zylinder ausgebildet. Dieser Zylinder weist wenigstens eine in Zylinderlängsrichtung angeordnete Tragstange auf, auf der wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug angeordnet oder aufgefädelt ist. Durch Rotation des Zylinders erfolgt eine Rotation des Bearbeitungswerkzeuges. Bedingt durch Zentrifugalkräfte wird dabei das Bearbeitungswerkzeug entsprechend aufgerichtet und trifft auf die Außenkanten der Steine, um diese zu bearbeiten.
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Als vorteilhaft wird in diesem Zusammenhang angesehen, wenn die Bearbeitungswerkzeug(e) tragende Tragstange im Bereich des Umfangs des Zylinders angeordnet ist. Durch die Anordnung mehrerer, am Umfang beabstandet angeordneter Tragstangen kann somit eine Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen am Werkzeugträger vorgesehen werden, um eine effiziente Bearbeitung der Außen- beziehungsweise Sichtkanten durchzuführen. Durch die Anzahl der Bearbeitungswerkzeuge kann auch die Bearbeitungsintensität und somit die Menge an abgeschlagenem Material eingestellt werden. Die Art und Weise der Bearbeitung und der sich daraus ergebenden Optik kann über die Auswahl geeigneter Bearbeitungswerkzeuge definiert werden. Die Anordnung eines bloßen Kettenabschnittes wird zu einem geringeren Materialabtrag führen, als die Verwendung eines beispielsweise als lasergeschnittenen Teils ausgeführten Ringes oder einer Öse, da diese wesentlich stärker auf die Außenkanten einwirken und hier somit mehr Material und größere Materialstücke abschlagen.
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Als günstig erweist es sich, wenn das Bearbeitungswerkzeug frei beweglich und/oder frei schwingend auf oder an dem Werkzeugträger und/oder der Tragstange angeordnet oder aufgefädelt ist. Durch die freie Beweglichkeit auf der Tragstange kann sich, im Zuge des Bearbeitungsvorganges die Position des Bearbeitungswerkzeuges ändern, so dass hier ein zufälliges Auftreffen des Werkzeuges auf der Außenkante erreicht wird, was zu einer individualisierten Optik der gebrochenen Außenkante führt.
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Für die Bearbeitung von Steinen mit unterschiedlichen Geometrien ist es notwendig, dass die Kantenbearbeitungsvorrichtung entsprechend der Außenkante variabel einstellbar ist. Hierzu wird es als günstig angesehen, wenn der Winkel, den die Richtung der Relativbewegung mit wenigstens einer Außenkante einschließt in einem Bereich von zwischen 0,1° und 89°, insbesondere von zwischen 5° und 85°, bevorzugt zwischen 10° und 80°, günstiger Weise zwischen 15° und 75°, vorteilhafter Weise zwischen 20° und 70°, besonders bevorzugt zwischen 25° und 65°, vorteilhafter Weise zwischen 30° und 60°, insbesondere bevorzugt zwischen 35° und 55°, insbesondere vorteilhaft zwischen 40° und 50° gewählt ist. Als besonders bevorzugt erweist sich hierbei ein Winkel von 45°. Durch die Einstellbarkeit des Winkels, der beispielsweise durch entsprechende Verschiebung oder Verschwenkung der Kantenbearbeitungsvorrichtung beziehungsweise des Werkzeugträgers und/oder des Bearbeitungswerkzeuges eingestellt wird, kann, wie eingangs bereits festgestellt, auf unterschiedliche Geometrien der zu bearbeitenden Steine reagiert werden. Aus der Steingeometrie ergibt sich letztlich die Position der Außen- beziehungsweise Sichtkante relativ zum Bearbeitungswerkzeug, wobei über die Position der Kantenbearbeitungsvorrichtung beziehungsweise des Bearbeitungswerkzeuges oder des Werkzeugträgers der Winkel eingestellt wird.
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Um eine gleichmäßige Bearbeitung sämtlicher Außenkanten der Steine sicherzustellen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit, das heißt die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Kantenbearbeitungsvorrichtung und Außenkante, einstellbar ist. Des Weiteren empfiehlt es sich, dass die Geschwindigkeit der Relativbewegung zu Beginn der Bearbeitung, das heißt bei Auftreffen der Bearbeitungswerkzeuge auf die erste, bei lagenweise angeordneten Steinen in der Regel freiliegende, Außenkante höher gewählt ist, als beispielsweise bei der Bearbeitung von Außenkanten, die im Inneren einer Steinlage angeordnet sind. Hierdurch wird aufgrund der längeren Beaufschlagungsdauer eine gleichmäßige Bearbeitung sämtlicher Außenkanten erreicht. Die Geschwindigkeit der Relativbewegung wird am Ende der Bearbeitung, das heißt bei Bearbeiten der wiederum in der Steinlage außenliegenden Außenkanten, entsprechend erhöht, da hier eine vollständige Erfassung der Außenkanten durch die Bearbeitungswerkzeuge durchgeführt werden soll.
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Neben der Geschwindigkeit der Relativbewegung kann selbstverständlich auch die Rotationsgeschwindigkeit bevorzugt eines als rotierender Zylinder ausgebildeten Werkzeugträgers einstellbar ausgeführt sein. Hierbei wird dann eine gleichmäßige Bearbeitung sämtlicher Außenkanten dadurch erreicht, dass am Beginn der Bearbeitung, das heißt bei dem Auftreffen der Bearbeitungswerkzeuge auf in einer Lage außenliegender Außenkanten der Steine zunächst eine niedrigere Rotationsgeschwindigkeit gewählt wird, die dann, im Zuge des Überfahrens beziehungsweise des Auftreffens der Werkzeuge auf die Außenkanten der in der Steinlage innenliegenden Außenkanten erhöht wird, um hier durch eine erhöhte Rotationsgeschwindigkeit eine größere Anzahl von Kontakten zwischen Werkzeug und Außenkanten zu erreichen. Zum Ende des Lagenstapels hin wird die Rotationsgeschwindigkeit wieder entsprechend reduziert, um eine gleichmäßige Bearbeitung der hier wiederum außenliegenden Außenkanten durchführen zu können. Die Einstellbarkeit der Geschwindigkeit der Relativbewegung beziehungsweise der Bearbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeuges kann über eine gesonderte Maschinensteuerung realisiert werden. Selbstverständlich besteht hier auch die Möglichkeit zur Automatisierung des Verfahrens. Hierbei kann beispielsweise die Form und Anzahl der zu bearbeitenden Steine erfasst werden, um hiervon abgeleitet die entsprechenden Parameter der Kantenbearbeitungsvorrichtung automatisch einzustellen.
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Als günstig wird angesehen, wenn der Kantenbearbeitungsvorrichtung oder dem Werkzeugträger ein gesonderter Antrieb zugeordnet ist. Selbstverständlich kann hier auch eine antriebsmäßige Integration der Kantenbearbeitungsvorrichtung in eine Bearbeitungslinie erfolgen, so dass beispielsweise die Fördergeschwindigkeit beziehungsweise der Antrieb für eine Fördervorrichtung mit der Kantenbearbeitungsvorrichtung gekoppelt ist.
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Um auf unterschiedliche Steingrößen und besonders Steinhöhen reagieren zu können, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Kantenbearbeitungsvorrichtung bezüglich der Außenkante der Steine höhenverstellbar ausgebildet ist. Hierüber kann nicht nur auf die letztendliche Steinhöhe reagiert werden, vielmehr kann auch durch die entsprechende Verstellung der Kantenbearbeitungsvorrichtung die Auftreffhäufigkeit und Auftreffintensität der Bearbeitungswerkzeuge auf die Außenkante eingestellt werden, um hier eine entsprechende Optik der bearbeiteten Außenkanten zu erzielen.
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Eine als günstig angesehene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kantenbearbeitungsvorrichtung sieht vor, dass in der Kantenbearbeitungsvorrichtung wenigstens zwei im Wesentlichen parallel zu einander angeordnete Bearbeitungswerkzeuge und/oder Werkzeugträger vorgesehen sind. Diese Bearbeitungswerkzeuge und/oder Werkzeugträger können dabei insbesondere einen parallelen Versatz zueinander aufweisen. Hierdurch wird zum Einen eine höhere Bearbeitungsintensität möglich, zum Anderen kann eine größere Lagenbreite mit ein und derselben Kantenbarbeitungsvorrichtung in einem Arbeitsgang bearbeitet werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kantenbearbeitungsvorrichtung sieht vor, dass die gesamte Kantenbearbeitungsvorrichtung und/oder aber der Werkzeugträger in einem, die in Lagen angeordneten Steine übergreifenden oder überspannenden Portal angeordnet ist/sind oder aber dass ein Träger vorgesehen ist, der die Steine teilweise übergreift und die Kantenbearbeitungsvorrichtung beziehungsweise den Werkzeugträger trägt.
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Als vorteilhaft wird angesehen, wenn eine Fördervorrichtung für die Steine vorgesehen ist und über diese Fördervorrichtung die Relativbewegung der Außenkanten beziehungsweise der Steine zur Kantenbearbeitungsvorrichtung durchgeführt wird. Die Fördervorrichtung kann hierbei beispielsweise als Stetigförderer oder Schrittförderer ausgeführt sein und insbesondere eine einstellbare Fördergeschwindigkeit sowie eine veränderbare Förderrichtung aufweisen. Über die Fördervorrichtung wird die Relativbewegung der Steine beziehungsweise der Außenkanten gegenüber der Kantenbearbeitungsvorrichtung definiert.
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Im Betrieb der Anlage und bei intensiver Bearbeitung der Betonsteine durch die Kantenbearbeitungsvorrichtung verschiebt diese die in Lagen angeordneten Steine gegeneinander, sodass zwischen den Betonsteinen vorgesehene Abstände verringert werden und die Bearbeitungswerkzeuge nicht mehr zufriedenstellend auf die Außenkanten auftreffen können. Um dem entgegenzuwirken, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass als Auflage für die Betonsteine eine Rüttelvorrichtung, insbesondere ein Rütteltisch vorgesehen wird. Über diesen werden die Betonsteine während der Bearbeitung einer im wesentlichen chaotischen Bewegung unterworfen, sodass sich hier zufällige Abstände zwischen den Betonsteinen ergeben. Hierüber kann zum Einen eine zufriedenstellende Bearbeitung der Außenkanten hergestellt werden, zum Anderen wird die Auftreffhäufigkeit des Bearbeitungswerkzeuges auf den Betonsteinen zusätzlich randomisiert, wodurch eine weitere Individualisierung der Bearbeitung durchgeführt wird.
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In der wie vor beschriebenen Ausführungsform der Kantenbearbeitungsvorrichtung als Portal beziehungsweise Träger, übergreift beziehungsweise überspannt das Portal beziehungsweise der Träger die Fördervorrichtung ganz oder wenigstens teilweise und es erfolgt ein Einwirken der Bearbeitungswerkzeuge auf die auf oder in der Fördervorrichtung angeordneten Steine beziehungsweise deren Außenkanten.
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Die Erfindung umfasst gleichermaßen eine Produktionsanlage für Betonsteine, die eine Kantenbearbeitungsvorrichtung wie zuvor beschrieben aufweist. Die Produktionsanlage weist dabei günstigerweise eine Fördervorrichtung für lagenweise angeordnete Steine und/oder Einzelsteine auf, zudem umfasst die Produktionsanlage wenigstens eine Kantenbearbeitungsvorrichtung, die oberhalb oder unterhalb der Fördervorrichtung angeordnet ist. Es erweist sich hierbei als vorteilhaft, wenn die Kantenbearbeitungsvorrichtung in der Produktionsanlage beweglich, insbesondere bezüglich der Förderrichtung einer gleichermaßen in der Produktionsanlage vorgesehenen Fördervorrichtung für die Steine verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch wird eine zweite Komponente der Relativbewegung eingeführt. Zum Einen können die Steine über die Fördervorrichtung relativ zur Kantenbearbeitungsvorrichtung verbracht werden, zum Anderen besteht die Möglichkeit, durch die bewegliche Ausführung der Kantenbearbeitungsvorrichtung, eine entgegengesetzte Relativbewegung durchzuführen. Hierdurch wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit, das heißt die Taktzeit wesentlich verringert. Auch besteht die Möglichkeit, durch mehrfache Richtungsänderung der Relativbewegung die Bearbeitungsintensität entsprechend zu erhöhen, um hierüber wiederum die Optik der zu bearbeiteten Außenkanten zu beeinflussen. Eine entsprechende Ausgestaltung der Kantenbearbeitungsvorrichtung bleibt nicht auf die Verwendung in einer Produktionslinie beschränkt, sondern kann in der Kantenbearbeitungsvorrichtung wie zuvor beschrieben ebenfalls realisiert werden.
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In der Produktionsanlage wie vor beschrieben erweist es sich als günstig, wenn die Kantenbearbeitungsvorrichtung und/oder das Bearbeitungswerkzeug beziehungsweise der Werkzeugträger in einem die Fördervorrichtung überspannenden Portal oder an einem die Fördervorrichtung wenigstens teilweise übergreifenden Träger angeordnet ist.
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Vorteilhafter Weise weist die Produktionsanlage eine bevorzugt gekoppelte Steuerung für die Bearbeitungsgeschwindigkeit der Kantenbearbeitungsvorrichtung und die Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung auf. Hierüber kann dann auch die Geschwindigkeit der Relativbewegung definiert werden, um somit die Bearbeitungsintensität und Geschwindigkeit entsprechend einstellen zu können.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Produktionsanlage als Auflage für die Betonsteine eine Rüttelvorrichtung vorgesehen ist. Dieser kann dabei entweder in die Fördervorrichtung integriert sein oder als eigenständiges Element für die Auflagerung der zu bearbeitenden Betonsteine vorgesehen werden. Über die Rüttelvorrichtung können die durch die Kantenbearbeitungsvorrichtung verschobenen beziehungsweise zusammengeschobenen Betonsteine durch Rütteln derart bewegt werden, dass sich zwischen den Betonsteinen Abstände ergeben, die sich zudem zufällig einstellen. Hierdurch wird zum Einen sichergestellt, dass die Bearbeitungswerkzeuge sämtliche Außenkanten der zu bearbeitenden Betonsteine erreichen beziehungsweise beaufschlagen, zum Anderen wird das zufällige Auftreffen der Werkzeuge auf den Kanten weiter verbessert, was zu einer stärkeren Individualisierung der Steinbearbeitung führt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Produktionsanlage ist vorgesehen, dass der Rüttelvorrichtung ein Frequenzumrichter zugeordnet ist, über den die Rüttelfrequenz individuell dosierbar ist. Hierdurch kann auf unterschiedliche Steingrößen reagiert werden. Durch unterschiedliche, das heißt jeweils angepasste, Frequenzbeaufschlagung der Steine stellen sich hier abhängig vom Gewicht und der Größe der Steine unterschiedliche Abstände ein.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigten:
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1 die erfindungsgemäße Kantenbearbeitungsvorrichtung in der Draufsicht,
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2 die Ausführungsform der 1 in der Seitenansicht,
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3 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugträgers in der Untersicht,
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4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Bearbeitungswerkzeuges in der Draufsicht,
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5 die graphische Darstellung des Verlaufs der Rotationsgeschwindigkeit während des Bearbeitungsvorgangs, über der Relativbewegung,
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6 die graphische Darstellung des Verlaufs der Geschwindigkeit der Relativbewegung während des Bearbeitungsvorgangs.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben.
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Kantenbearbeitungsvorrichtung 10. Diese ist oberhalb einer Lage von Steinen 30 angeordnet, die auf einer Auflage 32 einer Fördervorrichtung 50 angeordnet sind. Es erfolgt durch die Fördervorrichtung 50 eine Bewegung der Steine 30 relativ zur Kantenbearbeitungsvorrichtung 10. Die Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 umfasst einen Werkzeugträger 11, in dem die in 1 nicht erkennbaren Bearbeitungswerkzeuge 40 vorgesehen sind. Der Werkzeugträger 11 umfasst ein Gehäuse 16, in dem die Bearbeitungswerkzeuge 40 angeordnet sind. Die einzelnen Bearbeitungswerkzeuge 40 treten im Betrieb der Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 aus dem Gehäuse 16 aus und treffen auf die Außenkanten 31 der Steine 30 auf, und schlagen dabei Material von den Außenkanten 31 beziehungsweise den Oberflächen 33 der Steine 30 ab, so dass diese ein entsprechend gebrauchtes Aussehen erhalten. Hierdurch wird die Optik der Steine 30 an die von manuell bearbeiteten Steinen 30 angepasst.
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Der Werkzeugträger 11 ist in einem Portal 12 angeordnet, das die Fördervorrichtung 50 überspannt. Die Position des Werkzeugträgers in der Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 ist variabel. Das Portal 12 weist hierzu eine Führungsschiene 19 beziehungsweise eine Führung 13 auf, über die mittels des Antriebs 14 eine Positionsänderung des Werkzeugträgers 11 durchgeführt werden kann.
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Die auf einer Auflage 32 der Fördervorrichtung 50 angeordneten Steine 30 können relativ zum Werkzeugträger 11 bewegt werden. Dabei werden die Steine 30 im Ausführungsbeispiel der 1 unterhalb der Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 bewegt. Während dieser Bewegung erfolgt die Bearbeitung der Außenkanten 31 beziehungsweise der Oberflächen 33 der Steine 30. Der Werkzeugträger 11 und die Steine 30 beziehungsweise deren Außenkanten 31 werden somit relativ zueinander bewegt. Aufgrund der Ausrichtung des Werkzeugträgers 11 schließt die Richtung der Relativbewegung mit wenigstens einer Außenkante 31 einen vom rechten Winkel abweichenden Winkel ein. Im Ausführungsbeispiel der 1 liegt dieser Winkel bei circa 45°, wobei hier Winkel in einem Bereich zwischen 0,1° und 89° variabel eingestellt werden können. Die Einstellung des Winkels erfolgt über eine entsprechende Positionierung des Werkzeugträgers 11, die wiederum über den Antrieb 14 realisiert werden kann. Die Einstellung kann dabei automatisiert oder manuell erfolgen.
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Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Steine 30 auf einer Auflage 32 ortsfest angeordnet sind und der Werkzeugträger 11 beziehungsweise die Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 relativ zu den unbewegten Steinen 30 bewegt wird/werden. Um die Bewegung des Werkzeugträgers 11 an beziehungsweise auf der Führungsschiene 19 beziehungsweise der Führung 13 durchführen zu können, weist die in der 1 dargestellte Kantenbearbeitungsvorrichtung einen weiteren Stellantrieb 18 auf. Dieser kann selbstverständlich auch zur Positionierung des Werkzeugträgers 11 bezüglich der Fördervorrichtung 50 beziehungsweise bezüglich der damit bewegten Steine 30 verwendet werden.
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2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 in einer Produktionsanlage. Dargestellt ist hier die Draufsicht der Vorrichtung. Erkennbar ist der Werkzeugträger 11, der oberhalb von auf einer Auflage 32 angeordneten Steinen 30 angeordnet ist. Im Betrieb der Vorrichtung sind die Steine 30 und die Auflage 32 ortsfest angeordnet und der Werkzeugträger 11 wird in Richtung des Pfeiles B relativ zu diesen bewegt. Hierdurch wird eine Relativbewegung der Außenkanten 31 der Steine 30 und des Bearbeitungswerkzeuges 40, das in dem Werkzeugträger 11 angeordnet ist, durchgeführt. Aufgrund der Ausrichtung des Werkzeugträgers 11 schließt die Richtung der Relativbewegung des Bearbeitungswerkzeuges 40 der Außenkanten 31 der Steine 30 bezüglich einen vom rechten Winkel abweichenden Winkel ein. Dieser liegt im Ausführungsbeispiel der 2 bei 45°.
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Der Werkzeugträger 11 ist zusätzlich in der Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 beweglich angeordnet und kann in Pfeilrichtung A verschoben werden. Zur Führung des Werkzeugträgers 11 weist die Kantenbearbeitungsvorrichtung 10 eine Führung 13 sowie eine Führungsschiene 19 auf. Diese Führungsschiene 19 beziehungsweise die Führung 13 dienen auch zur Anordnung des Werkzeugträgers 11 in der Kantenbearbeitungsvorrichtung 10, die hieran auf gehängt wird.
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Der Werkzeugträger 11 verfügt über insgesamt zwei parallel angeordnete Gehäuse 16, die die Bearbeitungswerkzeuge 40 (vgl. 3) umschließen. Zusätzlich umfasst der Werkzeugträger 11 im Ausführungsbeispiel der 2 eine Aufnahme 17, in der weitere Gehäuse 16 beziehungsweise Bearbeitungswerkzeuge 40 angeordnet werden können, so dass der Werkzeugträger 11 um bis zu zwei weitere Bearbeitungswerkzeuge 40 erweitert werden kann. Mit dem Werkzeugträger 11 beziehungsweise den darin angeordneten Bearbeitungswerkzeugen 40 kann die gesamte Breite der durch die Steine 30 gebildeten Lage in einem Arbeitsgang bearbeitet werden. Zusätzlich zu einer Bewegung in Richtung des Pfeiles B kann während der Bearbeitung auch eine Bewegung des Werkzeugträgers 11 in Richtung des Pfeiles A erfolgen. Somit stehen insgesamt zwei mögliche Relativbewegungskomponenten zur Verfügung, die eine gleichmäßige und gleichzeitige Bearbeitung der Außenkanten 31 der Steine 30 gewährleisten. Der Werkzeugträger 11 selbst ist in einem beweglich gelagerten Schlitten 20 aufgenommen und zusätzlich durch die Führungsschiene 19, in die der Werkzeugträger 11 eingehängt ist, geführt.
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Die in dem Werkzeugträger 11 vorgesehenen Bearbeitungswerkzeuge 40 sind antriebsmäßig mit dem Schlitten 20 und dem dort vorgesehenen Antrieb 14 gekoppelt. Neben dieser Kopplung besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass jedem Bearbeitungswerkzeug 14 ein beispielsweise an den Stirnseiten 21 der Gehäuse angeordneter, eigener Antrieb (nicht dargestellt) zugeordnet ist.
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Die Auflage 32 ist auf einem Rütteltisch 34 angeordnet. Über diesen werden die Steine 30 in Abhängigkeit von der eingestellten Frequenz beaufschlagt, sodass einem Zusammenschieben der Steine 30 durch die über diese hinweggeführten Werkzeugträger 11 bewirkte Verschiebung entgegen gewirkt wird. Es werden so die zwischen den Steinen 30 vorgesehenen Abstände 35 aufrechterhalten beziehungsweise verändert, sodass gewährleistet werden kann, dass sämtliche Außenkanten 31 von den Bearbeitungswerkzeugen 40 (nicht dargestellt) erreicht werden und die Steine 30 somit zufriedenstellend bearbeitet werden und eine indivisualisierte Optik erhalten. Dem Rütteltisch 34 zugeordnet ist ein Frequenzumrichter 36, über den die Rüttelfrequenz des Rütteltisches 34 stufenlos eingestellt werden kann. Dadurch kann zum Einen das Bearbeitungsergebnis verbessert werden, zum Anderen kann durch entsprechende Einstellung der Rüttelfrequenz auch auf unterschiedliche Steingrößen und Gewichte reagiert werden.
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3 zeigt eine Ausführungsform des Werkzeugträgers 11. Hierin erkennbar ist das Bearbeitungswerkzeug 40, das an einen Zylinder 41 angeordnet ist. Dieser Zylinder wird gebildet aus Zwischenscheiben 45, die über Tragstangen 42 miteinander verbunden sind. Die Tragstangen 42 dienen als Aufnahme für die Bearbeitungswerkzeuge 40, die entsprechend an den Tragstangen 42 aufgefädelt beziehungsweise angeordnet sind. Im Bearbeitungsvorgang erfolgt eine Rotation des Zylinders 41. Hierüber wird dann, bedingt durch die auftretenden Zentrifugalkräfte das Bearbeitungswerkzeug 40 radial nach außen getragen und trifft auf die im Betrieb unterhalb des Werkzeugträgers 11 bewegten beziehungsweise angeordneten Steine 30 beziehungsweise deren Außenkanten 31 auf, um diese zu bearbeiten.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 ist das Bearbeitungswerkzeug 40 als Ring oder Kettenglied ausgebildet. Selbstverständlich besteht hier auch die Möglichkeit, dass andersartig ausgebildete Bearbeitungswerkzeuge 40, beispielsweise als Öse, als Kettenabschnitt, als Kettenglied, als Klöppel oder Schlägel oder dergleichen ausgebildete Bearbeitungswerkzeuge 40 an den Tragstangen 42 aufgefädelt beziehungsweise aufgenommen werden, um bei Rotation des Zylinders 41 auf die Steine 30 beziehungsweise deren Außenkanten 31 aufzutreffen.
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Im Ausführungsbeispiel weist der Werkzeugträger 11 ein Gehäuse 16 auf, das den Zylinder 41 umgibt. Bei Rotation des Zylinders 41 wird das Bearbeitungswerkzeug 40 soweit bewegt, dass dieses die Unterkante 47 des Gehäuses 16 überragt und auf die Steine 30 beziehungsweise deren Außenkanten 31 einwirkt.
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Der Zylinder 41 beziehungsweise die diesen stabilisierenden und unterteilenden Zwischenscheiben 45 weisen zusätzliche Bohrungen 46 auf, die dazu verwendet werden können, weitere Tragstangen 42 einzufügen. Hierüber kann die Anzahl und Dichte an Bearbeitungswerkzeugen 40, die am Zylinder 41 vorgesehen sind erhöht werden. Der Zylinder 41 selbst ist im Gehäuse 16 gelagert. Entsprechende Lager 43 befinden sich an den Stirnseiten 21 des Gehäuses. Der Zylinder 41 ist austauschbar. Hierzu wird der Riegel 44 entnommen, so dass der ganze Zylinder 41 aus dem Gehäuse 16 ausgebaut werden kann, um hier beispielsweise anderen Bearbeitungswerkzeuge anzuordnen, beziehungsweise um einen Austausch des Zylinders 41 bei Verschleiß oder Defekt durchführen zu können. Zusätzlich weist das Gehäuse 16 eine Aufnahme 17 auf, die dazu verwendet werden kann, weitere Zylinder 41 aufzunehmen, um den Werkzeugträger 11 zu erweitern. Ebenfalls am Gehäuse 16 angeordnet werden kann ein Antrieb (nicht dargestellt) für den Zylinder 41. Daneben besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass der Zylinder 41 über einen zentral vorgesehenen Antrieb (nicht dargestellt) angetrieben beziehungsweise in Rotation versetzt wird.
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4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Bearbeitungswerkzeuges 40. Dieses ist als eine Verdickung 48 aufweisende Öse ausgebildet. Die Öse weist eine Ausnehmung 49 auf, über die die Öse auf die Tragstange 42 des Zylinders 41 aufgefädelt werden kann. Die Öse ist dabei frei schwingend am Zylinder 41 angeordnet und kann somit auf die Außenkante 31 der Steine 30 bei Rotation des Zylinders 41 einwirken. Gleichzeitig ist die Öse auch in Zylinderlängsrichtung auf der Tragstange 42 beweglich, so dass hier eine freie Positionierung des Bearbeitungswerkzeuges 40 ermöglicht wird, die zu einer weiteren Individualisierung der Bearbeitungsposition beiträgt.
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5 und 6 geben die Geschwindigkeiten der Relativbewegung VT (6) beziehungsweise der Rotationsgeschwindigkeit VR (5) graphisch wieder. Bei der Bearbeitung wird bezüglich der Rotationsgeschwindigkeit VR die vorne liegende Außenkante 31 der Steine 30 zunächst bei verringerter Rotationsgeschwindigkeit VR beaufschlagt. Die Rotationsgeschwindigkeit VR wird im weiteren Verlauf erhöht, so dass die innen liegenden Außenkanten 31 der lagenweise angeordneten Steine 30 mit schneller rotierenden Bearbeitungswerkzeugen 40 beaufschlagt werden. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Bearbeitung sämtlicher Außenkanten 31 aller Steine 30 erreicht. Bei Erreichen der Abschlussreihe der in der Lage angeordneten Steine 30 wird die Rotationsgeschwindigkeit VR wiederum verringert und es erfolgt die Beaufschlagung der Außenkante 31 der letzten Steinreihe mit verringerter Rotationsgeschwindigkeit VR.
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6 zeigt graphisch den Verlauf der Geschwindigkeit der Relativbewegung VT. Zunächst wird mit höherer Geschwindigkeit die Lage der Steine 30 an das Bearbeitungswerkzeug beziehungsweise den rotierenden Zylinder 41 und die darauf angeordneten Bearbeitungswerkzeuge 40 herangeführt. Im weiteren Verlauf der Relativbewegung wird die Geschwindigkeit abgesenkt, um auch hier eine optimale Beaufschlagung sämtlicher, auch innen liegender Außenkanten 31 der Steine 30 durchführen zu können. Zum Ende der Lage hin wird die Geschwindigkeit der Relativbewegung VT wiederum erhöht, so dass die äußere Außenkante 31 der letzten Steinlage im Verhältnis schneller bearbeitet wird als die innen liegenden Außenkanten 31. Hierdurch wird eine gleichmäßige Bearbeitung sämtlicher Außenkanten 31 sichergestellt.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Es ist weiter zu beachten, daß die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
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Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
