DE2306877A1

DE2306877A1 - Bearbeitungswerkzeug fuer groessere bloecke

Info

Publication number: DE2306877A1
Application number: DE19732306877
Authority: DE
Inventors: Ernst Spielvogel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-13
Filing date: 1973-02-13
Publication date: 1974-08-29
Also published as: FR2217135B3; FR2217135A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungswerkzeug für Hartmaterialien, insbesondere für Steinblöcke, mit einem Qrehantreibbaren Arbeitsblatt, an dessem freien Arbeitsende Zähne oder dergleichen angebracht sind.

Der Erfindungsgedanke wird im folgenden anhand des speziellen Beispieles der Steinbearbeitung entwickelt, wobei jedoch zu beachten ist, daß sich die Erfindung allgemein auch für andere harte Materialien verwenden läßt.

Zum Trennen von rohen Steinblöcken werden Maschinen verwendet,

be

die auf alten Konstruktionsprinzipien/ruhen und daher unwirtschaftlich und nur beschränkt einsatzfähig sind. So. verwendet man zum Trennen von Steinblöcken auch heute noch Seilsägen, Steintrenngatter, Vollgatter oder Kreissägen mit Blättern von

Postscheck: Frankfurt/Main 6743

409835/0423

Bank: Dresdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276807

2500 und 3000 mm Durchmesser und auch darüber. Bekanntlich wechseln nun die Blockabmessungen und auch Materialien selbst von Charge zu Charge erheblich. So können Vollgatter nur mit Blöcken beschickt werden, welche der Rahmenlichte entsprechen.

ver Es ist zwar versucht worden, die Rahmenlichte derart zu/größern, daß jeder praktisch vorkommende Block getrennt werden kann. In nachteiliger Weise ergeben sich hierbei aber derartige Massen, daß die hieraus resultierenden Massenkräfte unüberwindliche Grenzen hinsichtlich der Rahmenkonstruktion und auch der Werkzeuggeschwindigkeiten bringen.

Kreissägen lassen ihrerseits nur eine Blockhöhe zu, die mit dem halben Blattdurchmesser abzüglich dem halben Elanschdurchmesser entsprechen. Kreissägeblätter mit mehr als 2500 bis 3000 mm Dusrehmesser werden wegen zahlreicher Schwierigkeiten bis heute nicht oder nur äußerst selten realisiert. In nachteiliger Weise ergeben sich bei diesen Werkzeugen erhebliche Herstellungskosten, insbesondere wenn man die großen Kreissägeblätter beachtetiDie erzielbare Schnittiefe bei der Verwendung eines Kreissägeblattes mit 2500 mm Durchmesser beträgt etwa nur 1050 mm und liegt somit in keinem wirtschaftlichen Verhältnis zum Werkzeugaufwand. Außerdem sind die Anfertigung und der Transport derartig großer Blätter mit zahlreichen Problemen verbunden.

409835/0423

Seilsägen erfüllen meist nicht die notwendige Schnittgenauigkeit, die man mit Diamantgattern erreichen würde. Öamantgatter ihrerseits gestatten nicht die für Diamantwerkzeuge vorteilhaften Schnittgeschwindigkeiten. Heute gelten bei den vorbeschriebenen bekannten Steinbearbeitungswerkzeugen mittlere Blattgeschwindigkeiten von über 2 bis 2,5 m/sec. bereits als hoch. Dagegen werden 30 bis 35 m/sec. als günstig angesehen, bei Weichgestein sogar 45 m/sec. Zwar sind die genannten erwünschten Geschwindigkeiten mit Kreissägen anstandslos zu erreichen, diesen haften aber die oben genannten Nachteile an.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß es zur Zeit keine Bearbeitungsmaschinenauf dem Markt gibt, die den oben beschriebenen, als wünschenswert erachteten Anforderungen universell entsprechen. Insbesondere können Diamantwerkzeuge aufgrund unzureichender Arbeitsbedingungen nicht ausgenutzt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bearbeitungswerkzeug der eingangs genannten Art so zu verbessern und auszugestalten, daß ohne zu große Massen hohe Schnittgeschwindigkeiten für praktisch alle vor-kommenden Abmessungen der zu bearbeitenden Werkstücke erreicht werden, wobei man nicht mehr an die Materialien selbst gebunden ist.

409835/0423

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Arbeitsblatt die Gestalt eines etwa kreissegmentförmigen Schwertes aufweist, das exzentrisch auf einer Welle drehbar gelagert ist, und daß ein Antrieb für eine periodische, hin- untergehende Schwenkbewegung des Arbeitsblattes vorgesehen ist, in welche das Werkstück beweglich gelagert einbringbar ist. Das schwertförmige Arbeitsblatt wird durch^den Drehantrieb periodisch derart auf und ab bewegt, daß eine mittlere Schnittgeschwindigkeit erreicht wird, die erheblich über derjenigen heute bei Trenngattern mit linearer Blattbewegung erreicht ist. Im Prinzip handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeug um ein Arbeitsblatt in der Form eines Segmentes eines Kreises. Die Auf- und Ab-Schwenkbewegung des Werkzeuges wird so erzeugt, daß die äußersten unteren und oberen in das Werkstück eingreifenden Zähne stets am Block unten und oben austreten.

Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Abstand der Welle des Arbeitsblattes vom Fußboden größer als die maximale zu erwartende Höhe des zu bearbeitenden Werkstückes einschließlich Verschiebelager. Auf diese Weise kann man sowohl große als auch kleine Steinblöcke oder auch Blöcke aus anderem Material bearbeiten. Die Blöcke besonderer Größe werden mittels des genannten

Λ0983 5/0423

Verschiebelagers der Höhe nach einfach durch die Maschine unter der Welle hindurchgefahren.

In vorteilhafter Weise ist erfindungsgemäß das Verschiebelager für das Werkstück ein mit Vorschubantrieb versehener Wagen. Dieser wird mit einem nicht dargestellten Vorschubantrieb, v/ie z. B. Gewindespindeln, Hydraulikkolben, Seilen, Ketten usw. in Richtung des Werkzeuges nach vorn bewegt. Dabei ist die Erfindung weiter durch das Merkmal ausgebildet, daß die Oberfläche des Wagens aus längs angeordneten, quer zueinander im Abstand befindlichen Längsholmen gebildet ist. Zwischen diesen kann das Werkzeug austreten, so daß durch den Wagen selbst in überraschender Weise keinerlei Beschränkung für den Eingriff des Arbeitsblattes gegeben ist.

Damit an ein und demselben Block mehrere Parallelschnitte ausgeführt werden können, ist erfindungsgemäß das Arbeitsblatt in Richtung der Welle verschieblich gelagert. Auch die Anbringung mehrerer nebeneinanderliegender Werkzeuge ist bei der neuen Bearbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung ohne weiteres möglich. So kann an pausenloser Betrieb

mit dem Bearbeitungswerkzeug dadurch gewährleistet sein, daß Sägewagen an Sägewagenjazw. Block an Block durch den Vorschub in Richtung des Arbeitsblattes bewegt wird. Damit entfällt weitgehend in vorteilhafter Weise die sonst übliche Einschneidphase.

. 409835/0423

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der am freien Ende des Arbeitsblattes ein mit Diamantzähnen versehenes Trägerstück lösbar angebracht ist. Die Verwendung von Diamanten zum Bearbeiten von Steinblöcken ist zwar ansich bekannt, beispielsweise die Anbringung von Diamanten längs des Unfangs eines Kreissägeblattes. Durch die Erfindung ist gegenüber den bekannten Werkzeugen jedoch der erhebliche und überraschende Vorteil gegeben, daß eine wesentlich geringere Besatzbreite bereits genügt, um die gleichen Bearbeitungswirkungen hervorzurufen wie durch die Einwirkung einer Kreissägescheibe. Die Werkzeugkasten' können damit unverhältnismäßig niedrig gehalten werden. Außerdem treten keine Transportprobleme beim Werkzeug auf, weil es kaum länger als 2 bis 2,5 m zu sein braucht, während die Breite weniger als etwa 1 m beträgt. Der Abstand der Diamantzähne zum Drehpunkt, d. h. zur Wellenlagerung des Arbeitsblattes, wird stets so groß gewählt, daß bei noch zu beherrschenden Massenkräften, z. B. am Kurbelantrieb für die Schwenkbewegung der Welle,den Diamantzähnen eine mittlere Geschwindigkeit erteilt wird, die - wie oben schon erwähnt - erheblich größer ist als die heute bei Trenngattern mit linearer Blattbewegung erreichten Geschwindigkeiten.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich für die Neubesetzung mit Diamantzähnen dadurch, daß durch das auswechselbare Trägerstück eine Demontage des Werkzeuges nicht mehr erforderlich

^ist* ^09835/0423

Eine Materialanpassung ist aufgrund der hohen mittleren Werkzeuggeschwindigkeiten über die Bindungsauswahl bei den Diamantzähnen ohne Probleme. Hinsichtlich der Herstellungskosten ist die Bestückung eines Trägerstückes gemäß der Erfindung mit Diamantzähnen ungleich günstiger und auch risikoloser als beispielsweise bei einem kreisrunden Werkzeug. Das Kostenverhältnis liegt zugunsten des Trägerstückes besser als 1:10.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Arbeitsblatt auf seiner dem freien Arbeitsende gegenüberliegenden Seite ein Gewichtsausgleich angeordnet ist. Die notwendige Energiezuführung bzw. Leistung für den Antrieb für die periodische Auf- und Abbawegung des Arbeitsblattes wird damit herabgesetzt, ohne daß die Arbeitungswirkung darunter leidet.

Die Arbeitsweglänge der Zähne am Block als auch ihre La^ge können durch Verschieben des Kurbelzapfens bei der Verwendung eines Kurbelantriebes praktisch und vorteilhaft so verändert werden, daß eine Anpassung an jede Blockhöhe möglich ist, ohne daß unnötige Leerwege entstehen.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen gestatten die Herstellung eines erheblich wirtschaftlicheren Bearbeitungswerkzeuges gegenüber den bekannten Geräten, und die für erwünscht und notwendig er-

409835/0423

_H Q _

23ÜB877

kannte Blattgeschwindigkeit kann gesteigert werden, ohne daß unbeherrschbare Massenkräfte auftreten, weil das Werkzeug, insbesondere das Arbeitsblatt verhältnismäßig leicht ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Seitenansicht des Bearbeitungswerkzeugs gemäß der Erfindung und Fig. 2 die Draufsicht von oben.

Um die Welle 1 als Drehpunkt ist das schwertförmige Arbeitsblatt 2 in Gestalt eines Kreissegmentes drehbar angeordnet. Die Auf- und Abbewegung in Richtung der dargestellten Kreispfeile erfolgt in der speziellen Ausführungsform durch Kurbelwellenantrieb 5 üblicher Bauart.Am äußeren freien Ende des Arbeitsblattes 2 sind Diamantzähne 3 befestigt. Der Block 4, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Steinblock, ruht auf dem Wagen 6 und ist durch einen nicht dargestellten Vorschubantrieb in Richtung des unten gezeigten graden Pfeiles bewegbar.

Die Diamantzähne 3 sind über die angeschraubte schmale Trägerplatte 7 am freien Ende des Arbeitsblattes 2 befestigt.

409835/0

Bei der Auf- und Abwärtsbewegung entsteht somit eine Schnittlinie, deren augenblicklicher Zustand in der Darstellung der Figur 1 mit 9 bezeichnet ist. Zum Massenausgleich ist das Gewicht 8 auf der den Diamantzähnen 3 relativ zur Welle 1 gegenüberliegenden Seite des Arbeitsblattes 2 befestigt.

Aus Figur 2 erkennt man in grober Näherung, wie dünn das Arbeitsblatt ausgebildet ist im Vergleich zum Befestigungsflansch, der auf der Welle 1 in Richtung deren Längsachse hin- und her einstellbar ist.

Claims

Ansprüche

1. Bearbeitungswerkzeug für Hartmaterialien, insbesondere für Steinblöcke, mit einem drehantreibbaren Arbeitsblatt, an dessen freiem Arbeitsende Zähne oder dergleichen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsblatt (2) die Gestalt eines etwa kreissegmentförmigen Schwertes aufweist, das exzentrisch auf einer Welle (1) drehbar gelagert ist, und daß ein Antrieb C5) für eine periodische, hin- und hergehende Schwenkbewegung des Arbeitsblattes vor-, gesehen ist, in welche das Werkstück (4) beweglich gelagert einbringbar ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Welle (1) des Arbeitsblattes (2) vom Fußboden groß er als die maximal zu erwartende Höhe des zu bearbeitenden Werkstückes (4) einschließlich Verschiebelager (6) ist.

3. WerkezQug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebelager für das Werkstück (4) ein mit Vor-

409835/0423

schubantrieb versehener Wagen (6) ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Wagens (6) aus längs angeordneten,quer zu einander im Abstand befindlichen Längsholmen gebildet ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsblatt (2) in Richtung der Welle (1) verschieblich gelagert ist.

6. Werkzeug nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Arbeitsblattes (2) ein mit Diamantzähnen (3) versehenes Trägerstück (7) lösbar angebracht ist.

7. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Arbeitsblatt (2) auf seiner dem freien Arbeitsende gegenüberliegenden Seite ein Gewichtsausgleich (8) angeordnet ist.

409835/0423