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PERFEKTIONIERTE RAHMENSÄGE ZUM SCHNEIDEN VON PLATTEN AUS
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DEKORATIVSTEINBLÖCKEN WIE MARMOR; GRANIT U,Ä, Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist eine perfektionierte Rahmensäge zum Schneiden von Blöcken aus Dekorativstein
wie Marnor, Granit u.ä.
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Dekorativen Gestein kommt aus Brüchen in der Form von Blöcken mit
erheblichen Abmessungen; dies Blöcke werden in flache Platten von verschiedenen
Stärken (normalerweise wenige Zentimeter) geschnitten, welche dann zur Weiterverarbeitung
geschickt werden.
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Um aus den Blöcken flache Platten zu erhalten werden normalerweis.
Rahmensägen benutzt, die hauptsächlich aus einem Gerüst nit vier Pfeilern bestehen,
welche oben durch Streben miteinander verbunden sind und zwischen denen ein Transportwagen
für den zu schneidenden Steinblock befestigt wird, An dem Gerüst ist ein rechteckiger
Rahmen mit horizontaler Ausdehnung angebracht, und zwar so, dass er nur die gewünschten
Bewegungen vornehmen kann; auf diesem sind parallel zueinander die Sägeblätter befestigt0
Während der Bewegung d.s Rahmens wirken die Sägeblätter zusammen mit dem su schneidenden
Block.
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Bei einem ersten Rahmensägetyp wird der Rahmen durch vier Arme gehalten,
die alle gleich und an den obersten Punkten des Rahmens durch Scharniere befestigt
sind und is Verhältnis zum Gerüst eine Pendelbewegung ausführen; der Rahmen enthält
Sägeblätter aus Stahl. Der Arme-Rahmen-Komplex ist ausserdem für
eine
vertikale Vorschubbewegung von oben nach unten entlang den Gerüstpfeilern vorgesehen,
Bei diesem Rahmensägetyp wird der zu schneidende Block ständig mit einer Schleifmittelmischung
bestreut; der Schnitt der Steinplatten erfolgt nicht durch direkte Einwirkung der
Sägeblätter auf die zu schneidende Fläche, sondern durch Abreiben der Schleifmittelmischung
auf der genannten Fläche, das durch die Bewegung der Sägeblätter erzeugt wird.
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Zum Schneiden von Marmor werden normalerweise Schleifmittelmischungen
benutzt, die aus Wasser und Siliziumsand bestehen, während zum Schneiden von Hartgestein,
wie beispielsweise bei Graniten, Mischungen aus Wasser Stahlsand und Kalk verwendet
werden.
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Bei einem zweiten Rahmensägetyp, der ebenfalls ftir eine vertikale
Vorschubbewegung von oben nach unten entlang den Gerüst pfeilern vorgesehen ist,
ist der Rahmen an flachen, horizontalen Führungen befestigt, die ihm abwechselnd
und wahlweise eine waagrechte oder senkrechte Bewegung im Verhältnis zum Ge-Gerüst
erlauben.
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Bei diesem zweiten Rahmensägetyp trägt der Rahmen parallel zueinander
angebrachte Diamantsägeblätter, die den Schnitt der genannten Blöcke durch Abreibung
direkt auf die Flächen der zu schneidenden Blöcke selbst ausführen.
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Wie schon gesagt, ist es mit dem ersten Rahmensägetyp möglich, auch
Hartgestein wie Granit zu schneiden, wobei entsprechende Schleifmittelmischungen
verwendet werden. Der Nachteil, den diese Sägen haben, ist der einer niedrigen vertikalen
Vorschubgeschwindigkeit,
d.h. Schnittgeschwindigkeit, was daher
kos-t* dass jeder Punkt der Sägeblätter, die hauptsächlich eine Pendelbewegung ausführen,
eine Reibung des Schleifmittels gegen den zu schneidenden Stein bewirkt, und zwar
in einem Bereich um den niedrigsten Punkt der Sägebahn, die eine sehr begrenzte
Länge hat. Mit diesem Sägetyp kann man Schnittgeschwindigkeiten erhalten die je
nach Härte des zu schneidenden Steins und des verwendeten Schleifmittels von ein
bis drei Zentimeter pro Stunde reichen.
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Mit dem zweiten Rahmensägetyp (mit Rahmen, der mit Diamantsägeblättern
versehen ist und wahlweise eine horizontale Bewegung bietet) erreicht man eine höhere
Schnittgeschwindigkeit, da der Kontakt zwischen Sägeblatt und zu schneidendem Stein
auf eine Länge erfolgt, die dem Vorschub entspricht, jedoch ist es nicht wirtschaftlich,
hiermit Hartgestein wie Granit zu schneiden, da ein schneller Verbrauch der Diamantsägeblätter
die Folge wäre, deren Kosten sehr hoch sind.
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Ausserdem ist es mit einer Rahmensäge, deren Rahmen wahlweise horizontale
Bewegungen vornehmen kann, nicht möglich, Stahlsägeblätter und Schleifmischung zu
benutzen, da das Herauslaufen des verbrauchten Schleifmittels aus dem Schnittbereich
und der Austausch desselben äusserst schwierig ist.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die oben beschriebenen Nachteile
zu vermeiden, indem eine Rahmensäge verwirklicht wird, die es erlaubt, das Schneiden
von dekorativen Hartgestein wie Granit mit einer erheblich höheren Geschwindigkeit
vorzunehmen als die Geschwindigkeit, die mit den augenblicklichen Rahmen
sägen
erreicht wird* und die ein Schneiden des Dekorativgesteins ermöglicht, bei dem ein
geringerer Leistungsbedarf nötig ist im Verhältnis zu den Rahmensägen, deren Rahmen
wahlweise horizontale Bewegungen vornehmen kann.
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Weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es* eine Rahmensäge
zu schaffen, die ein Schneiden des Dekorativgestein auf wirtschaftlich vorteilhafte
Weise erlaubt. Dieser und weitere Zwecke werden alle durch die betreffende Rahmensäge
erreicht* die wie folgt enthält: Ein Gerüst mit einen daran angebrachten rechteckigen
flachen und horizontale Rahmen, an dem parallel zueinander die Sägeblätter befestigt
sind* wobei der genannte Rahmen von vier gleichen und parallelen Armen gehalten
wird, der mit den obersten Punkten des Rahmens selbst verbunden ist und im Verhältnis
zum Gerüst Pendelbewegungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass sie kinematische
Verbindungsvorrichtungen enthält, die jeden der genannten Arme mit dem besagten
Rahmen verbinden und dadurch zusammen mit der Bewegung der Arme eine Schwingbewegung
des Rahmens mit einer Bahn ausführen, die wenigstens über eine zentrierte Strecke
um den Gleichgewichtspunkt herum flacher verläuft als die Bahn, die von einem Rahmen
beschrieben würde* bei den die Arme einfach durch Scharniere am Rahmen selbst befestigt
wären; jede dieser kinematischen Yerbindungsvorrichtungen enthält einen ersten zylindrischen
Stift, dessen Achse (E) im Verhält nis zum genannten Rahmen feststeht und sich auf
einer zylindrischen Fläche von rundem Querschnitt bewegt deren Achse (0) im Verhältnis
zu dem genannten Arm fest ist und lotrecht zu der
Ebene verläuft,
welche die Pendelbewegung des Armes selbst enthält; einen zweiten zylindrischen
Stift, dessen Achse (A) im Verhältnis zum Arm fest ist und sich in einer lotrechten
Ebene zum genannten Rahmen bevegt, wobei die genannten Achsen (E) und (A) iaer parallel
und in der sich zum Rahmen lotrecht befindenden Ebene enthalten sind.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen besser aus
der detaillierten Beschreibung einer vorgezogenen, aber nicht ausschliesslichen
Verwirklichungsform der betreffenden Rahmensäge hervor, die rein beispielsweise
und nicht begrenzend in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, von denen:
- Abb. 1 eine schematische Darstellung der betreffenden Rahmensäge zeigt; - Abb.
2 zeigt - zerlegt - eine der genannten kinematischen Verbindungsvorrichtungen; -
Abb. 3 zeigt die Bahn, die von jedem Punkt des Rahmens der betreffenden Rahmensäge
verfolgt wird, und zwar in Gegeniiberstellung mit der Bahn eines Rahmens, der einfacherweise
durch Scharniere an den Armen befestigt ist; - Abb. 4 ist eine Frontalansaicht ohne
Verschlussplatte der genannten kinematischen Verbindungsvorrichtung; - Abb. 9 zeigt
einen Querschnitt nach der Ebene I-I der Abb. 4 der genannten kinematischen Verbindungsvorrichtung.
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Die Rahmensäge (1) besteht aus einem Gerüst, das aus vier Pfeilern
(2) gebildet ist, die oben durch Streben (3) miteinander verbunden sind. Zwischen
den Pfeilern (2) wird ein Wagen (4)
für den Transport des zu schneidenden
Steinblockes (6) befestigt, der auf Schienen (5) läuft. Innerhalb der Pfeiler (2)
sind Schrauben (7) angebracht, die durch Antriebsorgane (8) zum Rotieren gebracht
werden* welche durch Stangen (9) mit der Welle (10) verbunden sind, die wiederum
ihren Antrieb von einem Motor(11) erhält. Entlang der Schrauben (7) senkt sich ein
Rahmen (12) herab, der son vier Armen (14), die mit dem Rahmen selbst (12) durch
kinematische Verbindungsvorricbtungen (15) verbunden sind* gehalten wird.
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Die Arme (14) sind mit den Achsen (16) durch Scharnier verbunden;
diese Arme führen eine Pendelbewegung aus, wobei sie an den Achsen (16) aufgehängt
sind und durch eine Schubstange (18) bewegt werden, die mit dem Rahmen (12) verbunden
ist und mit einer Kurbel (19), die ihren Antrieb vom Motor (11) erhält.
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Am Rahmen (12) sind Sägeblätter (20) so befestigt, dass sie mit dem
Steinblock (6) zusammenwirken können; durch Sprüdüsen (21), die über dem genannten
Steinblock angebracht sind* werden die Blöcke mit einem Schleifmittelgemisch besprüht.
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Jede der kinematischen Verbindungsvorrichtung (15) umfasst ein rohrförmiges
Gehäuse (22), welches mittels einer flachen Platte (22a) fest an einem oberen Punkt
ae Rahmens (12) angebracht ist, wobei sich ilire Achse lotrecht zu der Ebene befindet,
die die Pendelbewegung des entsprechenden Armes enthält; auf der der Platte (22a)
gegenüberliegenden Seite befindet sich auf der Oberfläche des Gehäuses (22) ein
Einschnitt (22b), der das Hindurchführen des Armes (14) erlaubt* «de .en Ende (14a)
innen in dem Gehäuse (22) liegt. Im Inneren des Gehäusea (22) sind
zwei
flacher parallel zueinander stehende Platten (22c) mit entsprechende Abstand voneinander
fest angebracht, in welche zwei Nuten (23c) eingefräst sind, die die Funktion von
vertikalen P'ihrungen haben.
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Das genannte Gehäuse besteht ausserdem aus zwei flachen Verschlussplatten
(24), di. fest mit dem Gehäuse (22) verbindbar sind und die jede einen zylindrischen
Sitz (26) sowie eine im Querschnitt runde öffnung (25) haben.
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Das genannte Ende (14a) eines jeden Armes (14) hat einen verbreitorton
Querschnitt mit einer ersten (28) und einer zweiten zylindrischen Bohrung (29),
deren Achsen zueinander parallel und lotrecht ru der Ebene verlaufen, welche die
Pendelbewegung des genannten Armes enthält.
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Jede kinematische Verbindungsvorrichtung (15) enthält ausserdem ein
zylindrisches Element (30), mit dem ein erster Zapfen (31) fest verbunden ist, dessen
Achse (E) parallel und nicht einheitlich mit der Achse (O) des zylindrischen Elementes
läuft, sowie einen zweiten zylindrischen Zapfen(32), dessen Achse (A) parallel zur
Achse (E) des ersten Zapfens (31) verläuft.
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Das zylindrische Element (30) ist rundlautend und durch Ein setzen
eines Bronzelager (40) mit der ersten Bohrung (28) des Armende (14a) verbunden,
während der erste Zapfen (31) rotierend und durch Einsetzen eines Wälzlagers (42)
mit den zylindreschen Sitzen (26) der Verschlussplatten (24) verbunden ist.
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Der zweite Zapfen (32) sitzt rotierend in der zweiten zylindrischen
Bohrung (29) von dem Ende (14a) des Arms (14); ausserdem befinden sich beide Enden
des Zapfens in zwei Buchsen (44)
und (46), die koaxial zu diesem
zweiten Zapfen angebracht sind, und zwar so, dass die Buchse (44) die andere Buchse
(46) enthält, welche ihrerseits das Zapfenende trägt; jede Buchse läuft in der entsprechenden
Nute (23c).
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Die Buchsen (44) und (46) haben Ränder (44a) und (46a), die durch
Anliegen an den Wänden der flachen Platten (22c) eine axiale Verschiebung des genannten
Zapfens verhindern. Um ein Herausrutschen des Zapfens aus den Buchsen (46) und der
zylindrischen Bohrung (29) zu vermeiden sind an den äusseren Enden des Zapfens Sprengringe
oder Nutmuttern vorgesehen, die nicht in der Zeichnung angedeutet sind.
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Während des Betriebes der Vorrichtung bleiben die Achsen (E) und (A),
dem ersten (31) und zweiten Zapfen (32) entsprechend* inner parallel zueinander
und innerhalb einer lotrechten Ebene zum Rahmen (12) (Ebene I-I nach Abb. 4).
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Die beschriebene kinematische Verbindungsvorrichtung erzeugt zusammen
mit der Pendelbewegung der Arme (14) eine Schwingbewegung des Rahmens mit einer
Bahn (50), die zumindest auf einer zentrierten Strecke um den Gleichgewichtspunkt
herum flacher verläuft als eine Bahn (55) die ein Rahmen (12) beschreiben würde,
bei dem die Arme (14) wie bei den bisher benutzten Rahmensägen einfach durch Scharniere
am Rahmen selbst befestigt wären.
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Die Bewegungen der verschiedenen Elemente* welche die Vorriohtung
bilden sind in der Abb. 3 gezeigt wobei mit (14p) die unterschiedlichen Positionen
angedeutet sind die ein Arm (14) annimmt und zwar beginnend mit der Gleichgewichtsposition
(14e)
während einer halben Schwingung um die Aufhängungsachsen
(16); mit (P) wird ein Punkt des Rahmens (12) angedeutet.
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Da die Bewegung des Rahmens eine Verschiebbewegung ist, bewegen sich
alle Punkte des Rahmens selbst in der gleichen Bahn.
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In der Position (14e) befinden sich die Achsen (E), (0) und (A) in
der gleichen Ebene; die Achsen (o) und (A), die gegenüber dem Arm (14) fest sind,
beschreiben Kreisbogenbahnen entsprechend (51) und (52); die Achse (E) ist an eine
Bewegung auf der zylindrischen Fläche der Achse (o) gebunden, die einen kreisförmigen
Querschnitt (53) und einen durch den Abstand zwischen den Achsen (0) und (E) bestimmten
Radius hat; ausserdem befindet sich die Achse (E) immer in der lotrechten Ebene
zum Rahmen (12), welcher die Achse (A) enthält; die genannte Ebene, die in der Gleichgewichtsposition
die Bezugsebene (14e) ist, verschiebt sich parallel zu sich selbst, indem sie der
Pendelbewegung folgt (sie bleibt also immer vertikal).
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Die Kurve, die den Schnittpunkt der von Punkt (A) angehobenen Senkrechten
enthält, bestimmt in den verschiedenen Positionen (14p) mit den Kreisbögen (53)
entsprechend einer jeden dieser Positionen die Bahn (50) der genannten Achse (E);
da die Achse (E) im Verhältnis zum Rahmen fest ist, hat auch der Punkt (P) und alle
weiteren Punkte des Rahmens (12) eine Bahn, die der Bahn (50) gleich ist.
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Die Veränderung des Abstandes zwischen der Achse ( die mit dem Rahmen
(12) verbunden ist, und der Achse (A), die mit dem
Arm (14) verbunden
ist, die sich während der Schwingbewegung ergibtt ist Dank der Führungen (23c) PUr
den Zapfen (32) möglich. Es geht eine deutliche Verflachung der Bahn (50) gegenüber
der Bahn (35) hervor, welche, vie schon gesagt, die von den Punkten eines Rahmens
beschriebene Bahn darstellt, der einfacherweise durch Scharniere befestigt ist;
diese Bahn (50) ermöglicht den Sägeblättern (20), die an dem Rahmen (12) befestigt
sind, den Steinblock (6) auf einer Strecke zu berühren, die im Verhältnis zu der
von den Sägeblättern beschriebenen Bahn (35) länger ist, wodurch eine wirkungsvollere
Abreibung ausgeübt wird; schliesslich erlaubt der Rahmen der auf der Bahn (50) verläuft,
den Block selbst mit grösserer Geschwindigkeit zu schneiden; die Bahn (50) ermöglicht
ebenfalls ein schnelleres Abfliessen der Schleifmittelmischung aus dem Schnittbereich.
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Bei Veränderung des Abstands zwischen den Achse (E) und der Achse
(A) su der Achse (O) ist es möglich, mehr oder weniger flache Bahnen zu erreichen
oder Bahnen, die nur um den Gleiohgewichtspunkt herum flach verlaufen, An der Erfindung
können zahlreiche Änderungen praktischer Art bei den Konstruktionsdetails vorgenoimien
werden, ohne jedoch aus dem Schutzbereich der Erfindung wie nachstehend beansprucht
herauszugehen.