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Maschine zum Schneiden bzw. Sägen von Steinblöcken, insbesondere
von Marmorblöcken.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schneiden
oder Sägen von Steinblöcken, insbesondere von Marmorblicken. Zum Schneiden von Stcirbl8cken
zu Platten verwendet man bereits nebeneinander parallel angeordnete Klingen, die
mit einer Alternativbewegung beaufschlagt werden. Bei den derzeit zu diesem Zweck
verwendeten Maschinen liegen die Schneidklingen in einer Horizontalebene und dringen
vertikal in den darunterliegenden zu schneidenden Block ein. Diese Maschinen besitzen
jedoch, obgleich sie es dem Kühlwasser ermöglichen, ein Uberhitzen der Klingen zu
verhindern, eine ziemlich geringe Leistung, weil das abgetragene Material nicht
aus dem Schneidiialt austreten kann und somit das weitere Vordringen der Klingen
behindert.
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Hauptsächliches Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Maschine,
welche die vorerwähnten Nachteile verr.eidet und ausser einer bedeutenden Arbeitsgeschwindigkeit
auch eine wirksame Kühlung der Klingen ermöglicht.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Maschine,
bei der für die Bewegung der Klingen zu einem grossen Teil die Trägheit der in Bewegung
befindlichen Masse ausgenützt wird.
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Erreicht werden diese und weitere, der folgenden Beschreibung deutlicher
entnehubaren Ziele rit einer Maschine zur. Schneiden bzw.
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Sägen von Steinblöcken , insbesondere von Marmorblöcken, bestehend
aus einem durch vertikale gtlnde und Querträger gebildeten, portalartigen Gestell,
aus auf Schienen durch das portalartige Gestell verschiebbaren Blockhaltewagen,
aus rechteckigen, im protalartigen Gestell quer zur Bewegungsrichtung der Blöcke
geführten und parallele Klingen zum Schneiden der Blöcke tragenden Rahmen, sowie
aus Antriebs organen zum Hin- und Herbewegen der die Schneidklingen tragenden Rahmen,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schneidklingenhalterahmen vorgesehen sind, die
in einer in bezug auf die Senkrechte in Vorbewegungsrichtung der Wagen schwach geneigten
Ebene bewegbar angeordnet sind und auf den Enden eines mittig angelenkten und in
derselben Ebene der Rahmen schwingenden Schwinghebel aufsitzen, und dass jeder Blockhaltewagen
einen den Schneidklingenhalterahmen kreuzenden und eine Auflagefläche für die Blöcke
bildenden Rahmen aufweist, wobei diese Auflagefläche aus einer Vielzaill von parallelen,
zwischen den Schneidklingen hindurchtretenden und auf Querwalzen aufliegenden Auflageklingen
besteht und auf den beiden Längsseiten jeden vP.agens Rollenpaare vorgesehen sind,die
den Wagen gegen die Schienen anliegend halten.
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Weitere Merkmale und Vorteile sind deutlicher der folgenden Beschreibung
einer vorzugsweisen Ausführungsform der erfindungsgemässen Laschins zu entneJinen,
die an Hand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert wird. In
der Zeichnung zeigt die Fig. 1 die erfindungsgemässe Maschine im Aufriss und in
Richtung der Vorbewegung der Blockhaltewagen gesehen, die Fig. 2 einen Schnitt ertlang
einer Vertikalebene parallel zur Vorbewegungsrichtung der Wagen, die Fig.
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3 eine Ansicht im Grundrise, die Fig. 4 in perspektivischer Darstellung
teilweise im Schnitt eine Einzelbeit betreffend den Anschluss der Schneidklingen
am Rahmen und die Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine Einzelheit betreffend
die Walzen, welche den Wagen an den Laufschienen halten.
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Gemäss den Fig. 1-3 besteht die Maschine zum Schneiden bzw.
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Sägen der Steinblöcke aus einem allgemein mit 1 bezeichneten vertikalen
Gestell, welches im wesentlichen aus drei vertikalen Wänden 2, 3, 4 gebildet ist,
die oben durch ein Paar I-förmiger Querträger 5 und 6 zusammen verbunden sind. Die
Wände 2, 3 und 4 sind @n ihrer Basis weiter durch ein Paar Stangen 7 und 8 verbunden
und weisen Abstützplatten 9,/10 und 11 auf, über welche sie am Fundament 12 befestigt
sind.
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Auf diese Weise werden zwei Portale 13 und 13a gebildet, durch welche,
wie später näher erläutert wird, ein Paar Wagen 14 bzw. 14a bewegt wird, auf donen
die in Platten von gleichmässiger Starke zu schneidenden Blöcke 15 und 15a angeordnet
sind.
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Da es sich im gegenständlichen Fall um eine in bezug auf die Ebene
der Mittellinie vollkommen symmetrische Maschine handelt, wird in der Folge zur
Vereinfachung der Beschreitung nur auf die Elemente und Bestandteile des Portales
13 verwiesen, die rit fortlaufenden Bezugsziffern bezeichnet sind. Die betreffenden
Elemente und Bestandteile des Portales 13a tragen dieselben Bezugsziffern, jedoch
r:it hinzugefügtem Buchstaben "a".
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Eine Betrachtung des Portales 13 gemäss Fig, 1 zeigt, dass es von
einem rechteckigen Rahmen 16 besetzt wird, der aus zusammen verschweissten Rohrprofilen
besteht und den Ilalteteil zur die die Blöcke schneidenden Klingen 53 bildet. Diese
Kinjen sind sogenannte diamantierte
Klingen und sind nebeneinander
parallel in einem Abstand angeordnet, der von der gewänschten Plattendicke abhängt.
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Der Rahmen 16 ist vertikal mit einer Hin- und Herbewegung durch einen
allgemein mit 17 bezeichnaten Antriebskomplex beaufschlagt.
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Dieser Antriebskomplex besteht aus einem Elektromotor 18 (Fig. 3),
der auf einer von Querträger 5 vorspringenden Konsole verankert ist und auf dessen
Austrittswello eine Mehrfachriemenscheibe 19 befestigt ist. Um letztere sind Keilriemen
20 gelegt, die weiter über eine Riemenscheibe 21 laufen, die zusammen mit einer
Rie.menscheibe 22 an einer Achse 23 drehfest verbunden sind. Die Enden der Achse
23 sind drehbar in Lagern 24 und 25 gelagert, die an den Armen 26 bzw. 27 befestigt
sind. Von der Riemenscheibe 22 aus wird die Drehbewegung des Blektromotors 18 sodann
über die Riemen 28 auf ein Schwungrad 29 übertragens welches zusammen mit einem
Schwungrad 30 auf einer Achse 31 befestigt ist. Die Schwungräder 29 und 30 sind,
vrenngleich sie sich aufgrund dor Gegenwart der Laufrillen fur die Riemen 28 auf
dem einen der Räder gering voneinander unterscheidens derart dimensioniert, dass
sie dieselbe kinetische Energie speichern.
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Zum Zwecke der Spannung der Rier.en ?0 und 28 sind in an sich bekannter
Weise Schrauben 32 vorgesehen, die in vom Oberende der Arme 26 und 27 abstehende
Flügel 33 eingeschraubt sind und auf die Lager 24 und 25 wirken. Die Achse 31 ist
in den Lagern 34 und 34a drehbar, die an den Querleisten 35 und 35a angebolzt sind,
deren Endabschnitte nit den Querträgern 5 und 6 fest verbunden sind. Jedes Ende
der Achse 31 besitzt eine Kurbel 36, bzw. 36a, an welcher exzentrisch der topf einer
Schubstange 37 bzw. 37a angelenkt ist. Der Fuss der Schubstange ist hingegen zwischen
zwei Flügeln 38 und 39 bzw. 38a und 39a gelenkig angeordnet, die am oberen Teil
des Rahmens 16 bzw. 16å befestigt sind und sich ttber diesen hinaus er;trecken.
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Die Befestigung der Klingen an den oberen und unteren Seiten oder
Streben des Rahmens 16 ist im Einzelnen in Fig. 4 gezeigt. Jede horizontale
Strebe
weist eine Öffnung 40 auf, durch welche ein U-förmiger Bügel 41 hindurchtritt, zwischen
dessen freien Enden mittels Bolzen ein Faar von Teilen 42 gehalten wird, die eine
Schwalbenschwanzraste für das entsprechende Ende der Klinge 43 bilden. Die Kehle
des Bügels 41 ist von einer kleinen Stange 44 durchquert, die brük kenartig auf
dem Schlitz derart angeordnet ist, dass sie mit den Enden auf der betreffenden Strebe
des Rahmens 16 aufsitzt. Zur Spannung der Klinge 43 sind in die Enden mlr der oberen
Stange 4.t Schrauben 45 und 46 eingeschraubt, die, indem sie an die Strebe anschlagen,
die nötige Spannkraft bswirken. Die Klingen werden eine neben der anderen, je nach
der Stärke der zu erhaltonden Platten angeordnet. Bei sehr geringen Plattenstärken
kann die iThe der Klingen das Festschrauben der Schrauben 45, 46 behindern. In diesem
Falle ist vorzuziehen, die Stangen 44, wie in Fig. 3 gezeigt, leicht versetzt anzuordnen.
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Wie deutlich aus Fig. 2 ersichtlich ist, bewegt sich der Klingenhalterahmen
16 unter dem Antrieb der Schubstange 37 nicht in einer genau vertikalen Ebene, sondern
in einer in bezug auf diese tul einen kleinen Winkel in der Grössenordnung von etwa
40 geneigten Ebene. Die se Massnahme ermöglicht es dem Kühlwasser, entlang dem aktiven
Profil der Klingen 43 zu fliessen luld eventuelle Uberhitzungen zu vrhindern, wenn
diese tief in den Block eingedrungen sind, so das Kühlwasser mit grösserer Schwierigkeit
hinfliessen kann. Gleichzeitig wird die Hinausführung der während der Schneidphase
gebildeten Materialrückstände durch die vom Kühlwasser ausgeübte Waschwirkung und
durch die Schwerkraft erleichtert.
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Die Führung des Rahmens 16 besteht fttr jede Vertikalseite aus zwei
Rollenpaaren 47 und 48, die losa in entsprechenden Konsolen laufen und an Schienensegmente
49 angreifen, die @enso lang si,ld wie der Lauf des Rahmens 16 und im Inneren des
Portales 13 von dun Wänden 3 und 4 abstehen.
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Zweckmässigerweise liegt die Drehachse der Rollen 47 parallel
zur
Ebene des Rahmens, während die Drehachse der Rollon 48 in bezug auf diesen letzten
geneigt ist. In entsprechender Weise ist der Querschnitt der Schienensegmente 49
trapezförmig mit zwei rechteckigen Winkeln.
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Auf diese Weise werden eventuelle Verschiebungen des Rahmens in der
Bewegungsrichtung der Blöcke und senkrecht zu dieser annuliert.
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Unterhalb des Rahmens 16 ist ein Zapfen 50 (Fig. 2) vorgesehen der
als Feststellung einer zylindrischen Spiralfeder 51 dientt dia auf einer am Ende
eines Schwinghebels 53 drehbaren Halterung 52 aufsitzt. Dieser Schwinghebel 53 liegt
in einer Ausnehmung 54 des Fundaments 12 und ist um einen Zapfen 55 zwischen zwei
Schenkeln einer Säule 56 drehbar, die unter der Platte 10 und auf dem Boden der
Ausnehmung 54 verankert ist. Der Querschnitt der Ausnehmung 54 ist dreieckig und
die Länge derselben reicht bis zu den Wänden 2 und 4, so dass eine teilweise Einführung
der Rahmen 16 und 16a in dieselbe möglich ist.
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In der Folge wird der Wagen 14 für die Halterung der Blöcke beschrieben,
der, wie bereits erwähnt wurde, sich senkrecht zum Rahmen 16 bewegt. Der Wagen 14
besteht aus einen rechteckigen Rahmen 57 auo zusammen verschweissten Rohrprofilen,
der auf Schinen 58 läuft.
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Die Schienen 58 besitzen einon kreisförmigen Querschnitt und sind
in Längsrichtung auf Rippen 59 befestigt, die vertikal von den Platten 60 abstehen.
Die Verankerung dor Platten 60 erfolgt auf Schultern 6.1 welche einen Teil des Fundamentes
12 der Maschine bilden. Un nicht mit dom Rahmen 16 zu interferieren, sind die Schienen
58 durch die Ausnehmung 54 in zwei hintereinander fluchtende Abschnitte getrennt.
Der Wagen 14 sitzt auf den Schienen 58 mittles der Rädern 62 auf, die an don Ecken
des Rahmens 57 aufgehängt sind und eine periphere und ringförmige Rille für den
Eingriff der betreffenden Schiene aufweisen. Jedes der Räder 62 dreht sich lose
mittels der Nade 63 zwischen den Schenkeln eines U-förmigen Bügels 64, hinter welchem
eine muffe o5 befestigt ist, die axial durch einen Zapfen 66
durchsetzt
wird, der an den Enden von Vorsprüngen 68 angelenkt ist, die sich als Verlängerung
des Rahmens 57 erstrecken.
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Oberhalb der Muffe 65 ist zwischen zwei Vorsprüngen 67 eine Gewindestange
69 angelenkt, welche den Bügel 64 durchsetzt und ihn mittels einer Mutter 70 und
einer Gegenmutter 71 feststellt. Durch Auf- oder Abschrauben der Muttern 70 und
71 ist es möglich, das Rad 62 anzukeben oder abzusenken und dieses auf den Schienen
58 auch dann zum Aufliegen zu bringen, wenn als Folge des Gewichtes der zu schneidenden
Blöcke auf dem Wagen 14 der Rahmen 57 eine Verformung erleiden sollte, welche ein
Anheben eines Rades zur Folge hätte.
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Die Auflagefläche der Blöcke im Wagen besteht aus einer Vielzakl
von Klingen 72, die parallel nebeneinander liegen und sich in der Vorbewegungsrichtung
des Wagens erstrecken, Jede Klinge 72 trägt an den Enden U-förmige Anschlusstücke
73, welche den Rahmen 57 durchsetzen und in deren aus dem Rahmen heraustretenden
Teil ein Keil zum Spannen eingetrieben ist.
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Der untere Rand der Klingen sitzt auf einer Reihe von Walzen auf,
die sick in auf den Schultorn 61 verankerten Lagern drehen.
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Zwei dieser mit 75 bezeichneten Walzen sind glatt, während die übrigen
Walsen 76 Bunde 77 von mehr oder weniger grossem Radius aufweisen, die @wischen
die Klingen 72 eintreten und dazu beitragen, diese im Abstand zu halten. Ein eventuelles
Entgleisen des Wa@ens 14 wird durch Paare von Rollen 78 verhindert, die an den Seiten
des Rahmens 16 angeordnet und in ihrer Höhe einstellbar sind, und die an den Längsseiten
des Rahmens 57 angreifen. Wie die Fig. 5 zeigt, sind die Rollen vorspringend auf
Platten 79 montiert, die T-Form besit zen und vertikal in auf den Schultern 61 befestigten
Winkeln 80 verschiebbar sind. Die Höheneinregelung der Rollen erfolgt mittels zweier
Stiftsschrauben 81, die am oberen Ende eines jeden Winkels ein geschraubt sind und
die Flügel der Platte 79 durchsetzen, so dass deren Höhe mit einer Mutter 82 und
einer unteren, in der Zeichnung nicht sichtbaren Gegenmutter festgelegt werden kann.
Die Konstruktion
des Wagens 14 wird durch zwei hakenförmige Profile
83 (Fig. 1) vervollständigt, in welche vertikale, zusammen durch eine Querleiste
85 verbundene Stengen 84 eingreifen. In dieser Querleiste ist ein Paar von Zugstangen
86 ein@eschraubt, die von Handrädern 87 betätigt, den zu schneidenden Block 15 gegen
die Klingen 72 drücken, auf denen er über Holzleisten 88 aufliegt.
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Die Funktionsweise der beschriebenen Maschine ist leicht erkennbar.
Während die Klingen 43 und 43a betätigt werden, werden die Blockhaltewagen 14 und
14a gegen diese gesc@ober. Diese Wagen besitzen, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine
geringere Breite als der Rahmen 16 und 16a, so dass sie sich mit diesen aufgrund
der Vorbewegung der zu schneidenden Blöcke kreuzen und durch ihn durchtreten können.
Es hat sich als äusserst vorteilhaft erwiesen, die Ralmen 16 und 16a an den Enden
eines Schwinghebels abzustützen. Dadurch können die Abmessungen der Betätigungsergane,
insbesondere der Schubstangen, gemindert werden. Weiterhin ermöglicht die Zwisc@enschaltung
von Fede@@ 51 und 51a die Dämpfung der während der Berarbeitungsphase auftretenden
Stösse und Vibrationen. Die Schräglage des Klingenhalterahmens @ogünstigt eine grössere
Arbeitegeschwindigkeit, Tatsächlich hat d@s Kühlwasser das Bestreben, entlang dem
Profil der Klingen abzulaufen, wedurch eine wirksame Kählung der Klingen gewährleistet
und der Austritt nach unten der wührend der @ch@eidphase gebildeten Steinrückstände
auch dann, wenn die Klingen tief in den Steinblock eingedrungen sind, begünstigt
wird.