DE2922000C2 - Steinsäge - Google Patents

Description

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ander starr verbunden (siehe auch F i g. 2 und 3). Inner- Kopfstück 56 des Sägerahmens 30 und mit ihrem ande-

halb des Säulengevierts liegt auf dem Fundament 14 ren Ende exzentrisch am Schwungrad 18 gelagert. Das

eine Palette 24 auf, die den Steinblock 12 trägt Schwungrad 18 wiederum ist über einen Transmissions-

An den vier Säulen 22 ist ein erster Rahmen, der riemen mit dem Antriebsmotor 16 gekoppelt

Vorschubrahmen 28, vertikal beweglich geführt, der 5 Zur Erzeugung der Schwenkbewegung des Sägerah-

wiederum als Führung für einen zweiten Rahmen, den mens 30 gegenüber dem Hubrahmen 28 ist ein am Vor-

Sägerahmen 30, dient In den Sägerahmen 30 sind fünf schubrahmen 28 angebrachter Nockenantrieb vorgese-

zueinander parallele Sägeblätter 32 eingespannt (siehe hen. Dieser besteht aus vier jeweils im Bereich der

F i g. 2). Gleitbacken 34 angeordneten Schwenknocken 58, die

Wie in F\g. 4 veranschaulicht, ist die Bewegung der io über ein Ubertragungsgetriebe 62 zur synchronen BeSägeblätter 32 gegenüber dem Steinblock 12 eine Ober- wegung miteinander verbunden sind. Jeweils zwei quer lagerung dreier Bewegungen, nämlich einer Sägebewe- zur Sägerichtung beabstandete Schwenknocken 58 sitgung, einer Vorschubbewegung sowie einer Schwenk- zen auf einer gemeinsamen Drehweile 64, von denen bewegung. Die Sägebewegung ist eine Hin- und Herbe- eine von einem Motor 60 angetrieben ist Der Motor 60 wegung in Längsrichtung der Sägeblätter 32 und in 15 ist an der vom Schwungrad 18 entfernten Querstrebe 38 Fig.4 durch einen Doppelpfeil A symbolisiert Eine des Vorschubrahmens 28 befestigt (siehe Fig.2). An vom Sägeblatt 32 während der Sägebewegung einge- den Enden der Drehwelle 64 sind jeweils Kegelzahnränommene weitere Position ist punktiert angedeutet Die der 66 befestigt In diese greifen komplementäre Kegel-Vorschubbewegung erfolgt vertikal nach laiten auf den Zahnräder 68 ein, die an den Enden zweier in Sägerich-Steinblock 12 zu und ist durch den Pfeil B symbolisiert 20 tung angeordneter Getriebewellen 70 angebracht sind. Eine in Vorschubrichtung versetzte Stellung des Säge- Die Getriebewelle 70 werden von Lagerböcken 72 geblatts32 ist strichliert angedeutet Die Schwenkbewe- halten, die mit den Längsstreben 36 des Vorschubrahgung ist eine hin- und hergehende Drehbewegung um mens 28 fest verbunden sind (siehe F i g. 3). An jeder eine zur Sägeblattebene senkrechte Drehachse und in Gleitbacke 34 des Vorschubrahmens 28 ist jeweils ein F i g. 4 mit einem Doppelpfeil C symbolisiert Die Stel- 25 Schwenkhebel 73 um eine horizontale Achse 74 lung des Sägeblatts 32 an einem der Umkehrpunkte der schwenkbar gelagert (siehe F i g. 2). Dieser Schwenkhe-Schwenkbewegung ist mit durchgezogener Linie darge- bei 73 dient der Übertragung der Schwenkbewegung stellt, die Stellung im anderen Umkehrpunkt ist mit ei- auf den Sägerahmen 30. An einem Hebelarm ist jeweils ner Punkt-Punkt-Strich-Linie angedeutet eine der bereits ei-wähnten Führungsrollen 52 drehbar

Der Vorschubrahmen 28 besteht aus in den Säuler 22 30 gelagert, die von den Führungsflanschen 50 des Sägervertikalgeführten Gleitbacken 34, die durch Längsstre- ahmens 30 eingegabelt wird. Am jeweils anderen Hebelben 36 und Querstreben 38 im Rechteck miteinander arm der zweiarmigen Schwenkhebel 73 ist ein Nockenstarr verbunden sind. In F i g. 3 sind die Querstreben 38 folger 76 vorgesehen, der jeweils in einen der Schwengeschnitten dargestellt; in F i g. 2 ist die vom Antriebs- knocken 58 eingreift. Bei einer Drehung des exzentrimotor 16 entferntere Querstrebe 38 zur Verdeutlichung 35 sehen Schwenknockens 58 wird der Schwenkhebel 73 der unter ihr liegenden Teile teilweise abgebrochen ge- hin- und hergeschwenkt und dementsprechend auch die zeichnet. zugehörige Führungsrolle 52.

Der Vorschubrahmen 28 wird über Spindeln 40 in Die Schwenknocken 58 mit gemeinsamer Drehwelle

Richtung B der F i g. 4 angetrieben, die die Gleitbacken 64 sind jeweils gleichphasig orientiert; die in Sägerich-

34 innerhalb der Säulen 22 in vertikaler Richtung durch- 40 tung beabstandeten Schwenknocken 58 sind um 180°

setzen. Der Antrieb der vier Spindeln 40 erfolgt syn- phasenverschoben orientiert. Die in F i g. 3 linke

chron über nicht dargestellte Spindelmotoren in der Schwenknocke 58 ist in einer solchen Stellung, daß der

Weise, daß die horizontale Lage des Vorschubrahmens Abstand des Nockenfolgers 76 zur Achse des Schwen-

28 beibehalten bleibt. Der Vorschub des Vorschubrah- knockens 58 minimal ist und dementsprechend die Füh-

mens 28 kann kontinuierlich oder taktweise mit der 45 rungsrolle 52 an ihrem tiefsten Punkt angelangt ist; der

Schwenkbewegung synchronisiert erfolgen, wie weiter rechte Schwenknocken 58 dagegen ist momentan so

unten noch genauer ausgeführt werden wird. orientiert, daß der Abstand des zugeordneten Schwenk-

Der Vorschubrahmen 28 trägt den Sägerahmen 30. nockenfolgers 56 von der Drehwelle 64 maximal ist und Dieser besteht aus zwei Längsträgern 42, die in rechtek- dementsprechend die zugeordnete Führungsrolle 52 in kiger Anordnung über zwei Querträger 44 miteinander 50 ihrer höchsten Position ist. Das linke Ende des Sägerahverbunden sind (siehe F i g. 2 und 3). Auf den Längsträ- mens 30 liegt daher tiefer als das rechte Ende. Bei einer gern 42 jeweils im Endbereich sind Führungsteile 46 Drehung der beiden Schwenknocken 58 um 180° kehangebracht Diese Führungsteile 46 sind in den Fig. 2 ren sich die Verhältnisse um: das linke Ende des Sägerund 3 teilweise abgebrochen dargestellt, so daß man ahmens 30 liegt dann höher als das rechte Ende,
innerhalb der Führungsteile 46 an diesen ausgebildete 55 In den F i g. 4 und 5 sind die Sägelinien dargestellt, die Führungsbahnen 48 erkennen kann, die in Richtung der sich bei taktweisem bzw. kontinuierlichem Vorschub er-Längsträger 42 orientiert sind (siehe F i g. 3). Die Füh- geben. Zur Verdeutlichung der Darstellung ist der Neirungsbahnen 48 werden von Führungsflanschen 50 ge- gungswinkel tx des Sägeblattes 32 gegen die Horizonbildet. tale im Umkehrpunkt der Schwenkbewegung übertrie-

Die Führungsflansche 50 gabeln Führungsrollen 52 60 ben groß dargestellt.

ein, die am Vorschubrahmen 28 gelagert sind und den F i g. 4 zeigt eine Schnittlinie (Schnittgrund) 80, die Sägerahmen 30 tragen. Der Sägerahmen 30 kann folg- der Steinblock 12 am Ende einer vorschubfreien Halblich an den Führungsrollen 52 in Längsrichtung der Sä- periode der Schwenkbewegung einnimmt. Die Schnittligeblätter 32, d. h. in Richtung der Sägebewegung hin- nie 80 kann als die Einhüllende der Sägekante 82 in allen und herbewegt werden. 65 Stellungen des Sägeblattes 32 während der Schwenkbe-

Diese Sägebewegung wird dem Sägerahmen 30 über wegung angesehen werden. Gute Schneidergebnisse

einen Kurbelantrieb vermittelt. Eine Kurbelstange 54 ist werden bereits bei kleinen Winkeln oc im Bereich von 0,5

hierzu mit ihrem einen Ende schwenkbar an einem bis 10°, vorzugsweise Γ bis 3°, am besten etwa 1,25°

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erzielt, bei einer Sägeblattlänge von etwa 4 m. Der Ra- schiedlich sein. Bei der im Vorangegangenen beschrie- ·, dius R der etwa kreisförmigen Schnittlinie 80 beträgt benen Steinsäge beträgt die Frequenz der Sägebewedabei etwa 68 m. gung etwa 105 Hin- und Hergänge pro Minute, entspre- L,

Für die Festlegung des Winkels α ist maßgeblich, daß chend 105 Umdrehungen pro Minute des Schwungrads }'> die effektive Auflagelänge der Sägeblätter klein ist im 5 18, wogegen die Frequenz der Schwenkbewegung mit 1 / Vergleich zur Blocklänge. Die effektive Auflagelänge ist bis 2 Hin- und Herschwenkungen pro Minute festgelegt ψ abhängig von der Auflagekraft und der Härte des Stein- ist, entsprechend 1 bis 2 Umdrehungen der Nocken 58 h blocks 12. Die Auflagelänge sollte möglicht so gewählt pro Minute. Je nach Anwendung können jedoch auch ψ sein, daß sie etwa gleich dem Hub der Sägebewegung andere Frequenzen eingestellt werden. ^

. ist 10 Im beschriebenen Beispiel besteht die Vorschubbe-

Nachdem der in F i g. 4 durch die ausgezogene Dar- wegung darin, daß die Sägeblätter 32 nach unten auf den stellung des Sägeblatts 32 angedeutete Umkehrpunkt Steinblock 12 hin zubewegt werden. Man kann jedoch ' der Schwenkbewegung erreicht ist, wird das Sägeblatt auch den Steinblock 12 nach oben bewegen, wobei die-32 relativ zum Steinblock 12 um eine Strecke a in verti- ser Vorschub taktweise oder kontinuierlich erfolgen 1 kaier Richtung nach unten bewegt Die Zeit innerhalb 15 kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der dieser Vorschub stattfindet, ist so lang gewählt, daß erfolgt die Vorschubbewegung in horizontaler Richtung j das weiterhin hin- und herbewegte Sägeblatt 32 mit der und die dazu senkrechte Sägebewegung ebenfalls in ho-Sägearbeit nachkommt Nach Beendigung des Vor- rizontaler oder vertikaler Richtung. Der Vorteil dieser schubs wird das Sägeblatt 32 daher die in F i g. 4 gestri- Anordnung liegt darin, daß Steinblöcke beliebiger Länchelt eingezeichnete Position einnehmen. Der Vorschub 20 ge ohne Vergrößerung des Geräts gesägt werden köna ist zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt Wäh- nen.

rend der anschließenden Schwenkbewegung bis zu ih- Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Schwenk- '

rem nächsten Umkehrpunkt (durch die Strich-Punkt- bewegung stufenlos einstellbar, und zwar die Schwenk-Punkt-Linie angedeutet) wird vom Sägeblatt 32 eine um geschwindigkeit und/oder der maximale Schenkwinkel die Strecke a parallel nach unten verschobene Schnittli- 25 cc Hierzu können die Führungsrollen 52 etwa durch / nie 80'(strichpunktiert dargestellt) erzeugt Nach einem Spindelantriebe gegenüber dem Hubrahmen 28 verweiteren Vorschub in diesem letzteren Umkehrpunkt stellt werden. Auf diese Weise läßt sich die Form der wird eine Schnittlinie 80" erzeugt Am Ende dieser Schnittlinie beliebig einstellen.

Schwenkbewegung befindet sich das Sägeblatt 32 wie- Als Sägeblatt 32 kommt in erster Linie ein Sägeblatt

der in der Schwenkstellung entsprechend der durchge- 30 mit aufgelöteten oder sonstwie befestigten Diamentdiszogenen Umrißlinie. Die Belastung des Sägeblatts 32 ken in Frage. Derartige Diamantdisken bestehen aus ■ bei taktweisem Vorschub ist in allen Stellungen wäh- Stahlkörpern mit eingesinterten Diamantstückchen. Ins- ' rend der Schwenkbewegung annähernd gleich groß, da besondere bei weniger hartem Gestein können jedoch in allen Stellungen etwa die gleiche Materialstärke a auch Sägeblätter eingesetzt werden, die zum Sägen mit abgetragen werden muß. Der taktweise Vorschub muß 35 Schneidmitteln wie zum Beispiel Stahlsand oder ■ jedoch mit der Schwenkbewegung, wie beschrieben, Stahlschrot ausgebildet sind. Die Krümmung der derart synchronisiert sein, daß der Vorschub jeweils in Schnittlinie erweist sich hier als besonders vorteilhaft, den Umkehrpunkten der Schwenkbewegung stattfindet. da der Stahlsand in dem Zwischenraum zwischen Die Notwendigkeit dieser Synchronisierung entfällt, Schnittlinie und Sägeblatt zugeführt werden kann.

wenn der Vorschub kontinuierlich erfolgt In der F i g. 5 40

befindet sich das Sägeblatt 32 wieder in einem Umkehr- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

punkt der Schwenkbewegung. Während der vorange-

gangenen Halbperiode der Schwenkbewegung wurde ^!

die Sägelinie 84 er2eugt. Würde während der dem Umkehrpunkt nachfolgenden Schwenkbewegung der kon- 45
tinuierliche Vorschub abgeschaltet, so würde die
Schnittlinie 80 (strichpunktiert dargestellt) ähnlich der
in F i g. 4 erzeugt werden. Bei eingeschaltetem kontinuierlicher. Vorschub um die Strecke a während einer
Halbperiode wird jedoch die Schnittlinie 84' erzeugt, 50
deren rechter Endpunkt um den Vorschub a gegenüber
dem Endpunkt der fikt_._n Schnittlinie 80 und um 2a
' gegenüber dem Endpunkt der Schnittlinie 84 nach Be-

cnaigung der vorangegangenen Halbperiode versetzt *

ist Bei der anschließenden Halbperiode der Schwenk- 55 ■■'

bewegung wird die Schnittlinie 84" in den Steinblock 12 ;,

geschnitten. F i g. 5 zeigt, daß zu Beginn jeder Halbperiode relativ wenig Material abgetragen werden muß, ^:; während zum Ende jeder Halbperiode relativ viel Mate- : ': rial (bis zu einer Tiefe von etwa 2a) herausgeschnitten 60 ί werden muß. Diese erhöhte Sägeblaubelastung gegen '■''_ Ende jeder Halbperiode kann jedoch zumeist in Kauf
genommen werden, da diese erhöhte Belastung vor allem die Sägeblattendbereiche trifft Die Stabilität eines

Sägeblatts nimmt in Richtung auf die Einspannenden zu. 65 ·

Da die Sägebewegung unabhängig von der Schwenk- :

bewegung erzeugt wird, können die Frequenzen der r

Sägebewegung und der Schwenkbewegung stark unter-

Claims (7)

1 2 blattenden sind an zwei Kurbelantrieben gelagert, wel- Patentansprüche: ehe mit einer 180°-Phasenverschiebung rotieren. Die Bewegung des Sägeblattes kann als Überlagerung einer

1. Steinsäge, umfassend einen Stein-Träger für den linearen Sägebewegung mit einer oszillierenden zu sägenden Steinblock, einen Sägeblatt-Träger mit 5 Schwenkbewegung angesehen werden, wobei die Fremindestens einem Sägeblatt, eine Vorschubeinrich- quenzen der Sägebewegung sowie der Schwenkbewetung für eine Vorschubbewegung von Steinblock: gung gleich sind und der Kurbelfrequenz entsprechen, und Sägeblatt-Träger relativ zueinander, einen Sä- Das Sägeblatt folgt also bei jedem Hin- und Hergang geblatt-Antrieb, welcher dem Sägeblatt eine lineare des Sägeblatts der Krümmung des Schnittgrundes, so Sägebewegung im wesentlichen senkrecht zur Vor- 10 daß sich eine mehr oder weniger punktartige Auflageschubrichtung erteilt und einen Schwenkantrieb, länge des Sägeblattes am Stein ergibt Die Sägebewewelcher dem Sägeblatt-Träger und/oder dem Stein- gungs-Richtungsumkehr erfolgt stets an gleicher Stelle, träger eine derartige oszillierende Schwenkbewe- nämlich im Bereich der Längenmitte des Sägeblattes gung in der Sägeblattebene erteilt, daß der Schnitt- und des Schnittgrundes (F i g. 7), was eine Ungleichmägrund einen zum Sägeblatt hin konvex gekrümmten 15 ßige Belastung des Sägeblattes sowie einen ungleichmä-Bogen bildet, dadurch gekennzeichnet, ßigen Schnitt zur Folge hat

daß die Orzillations-Frequenz des Schwenkantriebs Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Stein-

(60, 58, 73) von der Sägebewegung des Sägeblatt- säge der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche

Antriebs unabhängig ist und auf Werte kleiner als in Anpassung an das jeweils zu sägende Material einen

30 min' einstellbar ist 20 schnellen, gleichmäßigen Schnitt bei gleichmäßiger Ab-

2. Steinsäge nach Anspruch 1, dadurch gekenn- nutzung der Sägeblätter gewährleistet

zeichnet, daß die Oszillations-Frequenz des Durch die Verringerung der Oszillations-Frequenz

Schwenkantriebs weniger als 10 min-¹, am besten et- des Schwenkantriebs, unabhängig von der Sägebewe-

wa 0,5 bis 5,0 min¹ beträgt gung des Sägeblattes, auf Werte kleiner als 30 pro Mi-

3. Steinsäge nach einem der vorhergehenden An- 25 nute, läßt sich eine größere Eingriffslänge des Sägeblatsprüche mit einem Vorschubrahmen und einem das tes erreichen, die jedoch kleiner sein kaan, als die Diwenigstens eine Sägeblatt tragenden Sägerahmen, mension des Steinblocks in Sägerichtung, so daß sich welcher zur Durchführung der Schwenkbewegung eine hohe Schnittleistung bei angenähert gleichmäßiger relativ zum Vorschubrahmen an diesem beweglich Abnutzung der Sägeblätter ergibt Die Eingriffslänge gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Säge- 30 oder Auflagelänge des Sägeblattes auf dem Schnittrahmen (30) mit Führungselementen (50) an Gegen- grund des Steinblocks kann in einem weiten Bereich führungselementen (52) des Vorschubrahmens (28) variiert werden, nämlich zwischen dem angenähert in Richtung der Sägebewegung linear bewegbar ge- punktartigen Eingriff und dem Eingriff mit einer der führt ist, und daß die Gegenführungselemente (52) Schnittgrundlänge entsprechenden Auflagelänge. Dies eine die Schwenkbewegung erzeugende Bewegung 35 ermöglicht es, die Eingriffslänge in Abhängigkeit vom gegenüber dem Vorschubrahmen (28) ausführen. Material des Steinträgers und in Abhängigkeit von des-

4. Steinsäge nach Anspruch 3, dadurch gekenn- sen Dimensionen so zu wählen, daß sich zum einen eine zeichnet, daß die Gegenführungselemente (52) an hohe Schnittleistung bei gleichmäßiger Schnittqualität dem Vorschubrahmen (28) in Längsrichtung des Sä- und zum anderen eine gleichmäßige Belastung des Sägeblatts (32) beabstandet in dessen Endbereich an- 40 geblattes ergibt, ggf. unter Berücksichtigung einer optigeordnet sind. malen »Sägespan«-Abfuhr. Um die gewünschte Ein-

5. Steinsäge nach Anspruch 4, dadurch gekenn- griffslänge zu erhalten, muß lediglich die Oszillationsfrezeichnet, daß die Gegenführungselemente (52) an quenz entsprechend gewählt werden.

jeweils einem Hebelarm eines Schwenkhebels (73) Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Steinsäge

angeordnet sind, dessen anderer Hebelarm einen 45 sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Nockenfolger (76) im Eingriff mit einem durch einen Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausfüh-

Schwenkantrieb (60) rotierend angetriebenen rungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Schwenknocken (58) trägt. F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen

6. Steinsäge nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Steinsäge;

zeichnet, daß Schwenknocken (58), welche in Längs- 50 F i g. 2 eine Draufsicht der Anordnung nach F i g. 1 im richtung des Sägeblatts (32) beabstandeten Gegen- Schnitt entlang der Linie H-II in vergrößertem Maßführungselementen (52) zugeordnet sind, unter Ver- stab;

mittlung eines Übertragungsgetriebes (62) synchron, Fig. 3 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab

jedoch phasenverschoben angetrieben sind. im Schnitt entlang der Linie IH-III der F i g. 2;

7. Steinsäge nach einem der Ansprüche 3 bis 6, 55 F i g. 4 eine Seitenansicht eines entlang des Schnittdadurch gekennzeichnet, daß die Gegenführungs- grundes geschnittenen Steines zur Verdeutlichung der elemente von Rollen (52) und die Führungselemente Schnittlinie bei taktweisem Vorschub und

von diese Rollen (52) eingabelnden Führungsflan- F i g. 5 eine Ansicht ähnlich der F i g. 4 zur Verdeutli-

schen (50) gebildet sind. chung der Schnittlinie bei kontinuierlichem Vorschub.

60 Die in F i g. 1 dargestellte Steinsäge 10 eignet sich in

besonderem Maße zum Sägen von Steinblöcken 12 aus

hartem Stein, wie quarzreichem Granit. Auf einem Fundament 14 sind ein Antriebsmotor 16, das Lager 20 eines

Die Erfindung betrifft eine Steinsäge gemäß dem Schwungrades 18 sowie vier im Rechteck aufgestellte

Oberbegriff des Anspruchs 1. 65 vertikale Führungssäulen 22 fest montiert. Zur Verstei-

Aus der US-PS 25 54 678 ist eine Steinsäge dieser Art fung der Konstruktion sind jeweils zwei in Richtung

bekannt, bei welcher der Schnittgrund einen zum Säge- zum Schwungrad 18 hin (d. h. in Sägerichtung) beabblatt hin konvex gekrümmten Bogen bildet. Die Säge- standete Säulen 22 durch horizontale Träger 26 mitein-