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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Natur- oder
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Kunststeinen mit ebenen Schnittflächen und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern
aus Natu- oder Kunststeinen mit ebenen Schnittflächen, insbesondere von Straßenrandsteinen
oder Grabeinfassungen mit polygonalem Querschnitt, durch Schneiden von Vor- bzw.
Rohbiöcken mittels rotierender Sägeblätter bzw: Frässcheiben, deren Schneid- bzw.
Fräsrand mit Hartmaterial, insbesondere mit Diamanten, verstärkt ist, sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Zum Schneiden von Natur- oder Runststeinen, insbesondere zum Schneiden
von Granit, hat man bisher neben-Drahtseilsägen und Gattersägen Steinsägen mit Silicium-Carbid-Scheiben
oder mit diamantbestückten Kreis sägeblättern verwendet, wotpei für große Forskörper,
wie Straßenrandsteine oder Grabeinfassungen, das WerkstUck - der grob gebrochene
Roh- oder Vorblock - auf einem Tisch festgespannt wurde und sich das Werkzeug, also
das Fräs- bzw.
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Schneidblatt, in hin- und hergehender Bewegung in das Werkstück bis
zur völligen Durchtrennung des Werkstückes eingearbeitet hat (vgl. Lueger, Band
li, Lexikon der Bautechnik, Seite 474). Es ist weiters bekannt, das Werkstück hin-
und herzubewegen und dabei das sich drehende Sägeblatt abzusenken.
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Bei diesem bekannten Schneidvorgang muß mit einem Säge-
blatt
bzw. einer Frässcheibe gearbeitet werden, deren größte Schneidtiefe der größten
Dicke des zu schneidenden Werkstückes entspricht, wodurch Blätter bzw, Scheiben
mit sehr großen Durchmessern erforderlich sind. Dies hat den Nachteil, daß das Sägeblatt
zu Beginn des Schnittvorganges nur mit geringer Schnittkraft arbeiten kann, da es
keine seitliche Führung hat. ISohe Schnittkräfte würden das Sägeblatt zum Verlaufen
bzw. Ausweichen veranlassen. Die Schnittleistung ist daher bei diesem bekannte Schn£idvorgang
nur gering.
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Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Schnittstärke, d.h.
die Dicke des Schnittspaltes, relativ groß ist, da, wie bereits ausgeführt, der
Durchmesser des Sägeblattes nach der größten erforderlichen Schnitttiefe bemessen
werden muß. Ein großer Durchmesser des Sägeblattes setzt aber aus Festigkeitsgründen
eine bestimmte, bisher unumgängliche Mindestdicke des Blattes voraus. Mit dem bekannten
Schneidvorgang kann als weiterer Nachteil immer nur ein einzelner Formkörper geschnitten
werden. Für eine Serienfertigung, wie sie beisplelsweise für Straßenrandsteine,
die in großen Mengen benötigt werden, wünschenswert ist, kann eine solche Maschine
nicht eingesetzt werden; die Steine wären zu teuer.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten
und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu schaffen, welche eine Serienfertigung der mit Schnittflächen begrenzten
Formkörper mit hoher Schnittleistung ermöglichen, wobei insbesondere sehr dlwne
Schnitte mit verhältnismäßig großer Tiefe zur Arswendung gelangen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch eine
Anzahl von hintereinander in Stellung gebrachten Sägeblättern bzw. Frässcheiben,
die gleiche
Dicke aufweisen, in einem einzigen Durchgang Schnitte
in gleicher Ebene von zunehmender Tiefe, jedoch gleichbleibender Weite geführt werden,
bis das Schnittstück vom Vor- bzw. Rohblock vollständig abgetrennt ist.
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Vorzugsweise werden die Vor- bzw. Rohblöcke unter den in einer Serie
ortsfest angeordneten Sägeblättern bzw.
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Frässcheiben hindurchgeführt, wobei die ersten Sägeblätter bzw. Frässcheiben
Führungsschlitze in den Block einarbeiten, ie nachfolgenden Sabltter bzw. Frässcheiben
die Führungschlitze vertiefen und das letzte Sägeblatt bzw die letzte Frässcheibe
den Führungsschlitz bis zum Trennschlitz vertieft.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Frässcheiben
zur Einarbeitung von Trennschlitzen in einen Vor- bzw. Rohblock ist gekennzeichnet
durch eine ortsfeste Trenneinrichtung, gebildet aus- einer Mehrzahl von hintereinander
in einer Ebene angeordneten Sägeblättern bzw. ~Frässcheiben gleicher Dicke und einer
unter der Trenneinrichtung vorgesehenen TraxlsportN>inrichtung, vorzugsweise
einem Transportband, für die Vor-bzw. Rohblöcke, wobei der Normalabstand von der
Transporteinrichtung zum Schneid- bzw. Fräsrand c#er SäFeblätter bzw. Frässcheiben
von Blatt zu Blatt bzw. von Scheibe zu Scheibe abnimmt, u.zw. von einem vorgegebenen,
von der Blockdicke abhängigen Maß bis mindestens auf das Niveau der Transporteinrichtung,
und gegebenenfalls pinner nachfolgenden Einrichtung zum Nachbehandeln der Schnittflächen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform, mit der sich besonders dünne
Schnitte herstellen lassen nimmt der Durchmesser der in Reihe hintereinander angeordneten
Sägeblätter bzw. Frässcheiben von Blatt zu Blatt bzw.
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von Scheibe zu Scheibe zu.
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Zweckmäßig ist die Position der Sägeblätter bzw. Frässcheiben quer
zur Förderrichtung einstellbar, um ihre Seitenflächen genau in Flucht zu bringen
und ein Klemmen eines Sägeblattes bzw. einer Frässcheibe zu vermeiden.
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Zur Erzielung eines genauen Längsschnittes sind die Sägeblätter bzw.
die Frässcheiben der Trenneillrichtung gemeinsam an einem quer zur Fördereinrichtung
verstell-bzw. einstellbaren Tragkörper montiert.
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Für eine Serienfertigung sind vorteilhaft mindestens zwei Trenneinrichtungen
nebeneinander an derselben Fördereinrichtung vorgesehen, Zum Fertigen# usn Abschrägungen
ist zweckmäßig die Trenneinrichtung um eine parallel zur Transportrichtung der Formkörper
gerichtete Achse zur Durchführung von Sch9ägschnitten schwenkbar gelagert wobei
dem in Durchlauf richtung letzten Sägeblatt bzw. der letzten Frässcheibe ein weiteres
Blatt bzw eine weitere Scheibe gleicher Dicke und gleichen Durchmessers wie das
letzte Blatt bzw.
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die letzte Scheibe zur Aufrechterhaltung des Schnittspal tes -nachgeordnet
ist.
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Um eine hohe Trittsicherheit bzw. eine größere Haftfähigkeit der Formkörper
am Untergrund und an seiner#Rückseite Ru erreichen, ist die Einrichtung zum Nachbehandeln
der E-;chnittflächen als Schleuderrad-#trahlanlage ausgebildet.
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Eine Einrichtung zur JIerstellung von Straßenrandsteinen oder Einfassungssteinen
ist nach einer bevorzugten Aus führungsform gekennzeichnet durch eine Förderrollenbahn,
eine dieser nachfolgende Fördereinrichtung mit über ihr angeordneter Trvenneinrichtung,
eine der Fördereinrichtung nachfolgende weitere Förderrollenbahn, an der eine Schrä#-schnitttrenneinrichtung
angeordnet ist, eine nachfolgende Ablängsäge und eine dieser nachgeordnete Schleuderrad-
Strahlanlage.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher
erläutert, wobei Fig. 1 einen Grundriß einer Anlage zur flerstellung von Formkörpern
und Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II der Fig 1 in. vergrößtem Maßstab zeigen.
Fig. 3 stellt einen an dieser Anlage hergestellten Formkörper im Schrägriß dar.
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Mit 1 ist eine Rollenbahn, die mit angetriebenen und mit freilaufenden
Rollen 2 versehen ist, bezeichnet. Die Werkstücke werden in Richtung des Pfeiles
3 entlang der Rollenbahn 1 gefördert. Anschließend an die Rollenbahn 1 ist ein Kettenband
4 vorgesehen, das aus genuteten Holzplatten gebildet wird. Das Kettenband 4 läuft
auf Xunststoffrollen 5. Der Antrieb des Kettenbandes ist nicht näher dargestellt;
seine Fördergeschwindigkeit ist synchron zu der Vorschubgeschwindigkeit der Rollenbahn
#. Mit dem Kettenband 4 zu einer Einheit verbunden sind zwei Trenneinrichtungen
6, deren grundsätzlicher Aufbau aus Fig. 2 zu ersehen ist. Auf zwei das Kettenband
überragenden Portalen 7, 8 ruhen zwei zueinander parallele, als Längsbrücken 9,
10 ausgebildete Tragkörper für die Trereinrichtung. Die Längsbrücken#sind gegenüber
den Portalen verschiebbar, u.zw. quer zur Förderrichtung des Kettenbandes, und können
mittels Schrauben 11 an den Portalen 7, 8 nach Einjustierung in genauer Förderrichtung
3 fixiert werden Nachstehend ist eine der Längsbrücken-91 10 mit der an ihr montierten
Trenneinrichtung 6 beschrieben, die #zweite Längsbrücke mit Trenneinrichtung ist
in gleicher Weise ausgestattet.
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Die Sägewellen 12 der Sägeblätter 13 bis 17 sind fest, aber genau
justierbar an der Unterseite der Längsbrücke
10mittels Supporte
18 montiert. Bei den Sägeblättern handelt es sich um Kreissägeblätter, deren Schneidzähne
mit Diamantdisken besetzt sind. Auf den Längsbrücken sind auch die Antriebsmotoren-19
für die Sägewellers 12 angeordnet, wobei jeder Sägewelle 12 ein Motor 19 zugeordnet
ist. Es sind in Förderrichtung der Werkstücke fünf Sägeblätter hintereinander angeordnet,
wobei das erste Sägeblatt 13 den kleinsten Durchmesser D und das letzte Sägeblatt
17 den größten Durchmesser D5 aufweist. Die dazwischen liegenden Sägeblätter 14,
15, 16 weisen von Blatt zu Blatt jeweils einen zunehmend größeren Durchmesser D2,
D3, D4 auf. Als günstig hat sich erwiesen, als erstes Sägeblatt eines mit D1 = 300
mm Durchmesser zu verwenden. Die Durchmesser der übrigen SägeblStter betragen D2
= 400 D3 = 500, D4 = 600 und D5 = 700 mm.
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Die Umfangsgeschwindigkeit der Sägeblätter 13 bis 17 ist -untereinander
etwa gleich. Sie liegt bei ca. 30 m/s und wird durch entsprechende Riemenscheibenauslegung
der zu den Motoren 19 und den Sägeblättern gehörenden Riementriebe eingestellt.
Sämtliche Sägeblätter 13 bis 17 weisen die gleiche Dicke auf und liegen hintereinander
genau in einer Ebene, die senkrecht zum Kettenband 4 und parallel zur Förderrichtung
3 gerichtet ist.
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Um Fertigungsungenauigkeiten ausgleichen zu kennen, sind die Sägeblätter
13 bis 17 quer zur Förderrichung 3 der Werkstücke genau einstellbar, beispielsweise
rnittels £>eilagscheiben oder durch entsprechende Verst?llung der Sägewellen
12.
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Die Dicke des Sägeblattes 17 mit dem größten Durchmesser D5 richtet
sich nach der Dicke des Sägeblattes 13 mit dem kleinsten Durchmesser D1. Es weist
somit das Sägeblatt 17 mit größtem Durchmesser D5 eine unverhältnismäßig geringe
Dicke auf, wie sie bisher für Säge blätter dieses Durchmessers nicht verwirklicht
wurde.
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Der kleinste Normalabstand H1 bis H4 vom Kettenband zum Schneidrand
jedes Sägeblattes 13 bis 17 nimmt von Blatt zu Blatt in Förderrichtung 3 der Werkstücke
ab, u.zw.
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jeweils#um etwa das gleiche Maß a H. Das Sägeblatt 17 mit dem größten
Durchmesser D5 ragt in einen Schlitz des Kettenbandes. Der gesamte Maschinenrahmen
ist gegen Spritzwasser abgedeckt, so daß eine geringe Umweltbelastung während des
-Schneidvorgd;nges ents-teht.
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Abschließend an die SAgevorrichtung-ist eine Rollbahn 20 vorgesehen,
auf der die Werkstücke nach Durchlauf durch die Trennvorrichtung 6 über eine Querförderbahn
21 und eine Längsförderbahn 22 in Richtung der Pfeile 23 wiederum zur Rollenbahn
1 zum abermaligen Durchlauf durch die Trennvorrichtung 6 zurückgefördert werden
können.
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Zur Durchführung von Schrägschnitten ist nachfolgend an die Querförderbahn
21 eine weitere Trenneinrichtung, die als Schrägschnitteinrichtung 24 ausgebildet
ist, vorgesehen, die in ihrem Aufbau im wesentlichen der zuvor beschriebenen Trenneinrichtung
6 entspricht. Es ist lediglich eine Längsbrücke 9 vorgesehen, die um ihre Längsachse
25 verschwenkbar und zusätzlich höhenverstellbar ist. Eine Besonderheit bei dieser
Längs#chneidvorrichtung ist ein zusätzliches Sägeblatt 26-, welches nach dem Sägeblatt
mit größtem Durchmesser angeordnet ist und einen Durchmesser aufweist wie dieses.
Es dient dazu, den schrägen Schneidspaitauch gegen Ende des Schnittvorganges an
einem Werkstück gleich groß zu halten, um ein Zusammenlaufen der beiden voneinander
getrennten Teile des Werks<:ückes zu verhintlern.
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Anschließend an die Schräg#chnitteinrichtung 24 ist eine Rollbahn
27 mit hyd-aulisch gestalteter Auswerfvorrichtung 28 für die vom Werkstück getrennten
Teile vorgesehen. Der daran anschließende Rollgang 29 ist mit zwei
Sägen
30, 31 ausgestattet, mit denen die Enden der Werkstücke quer zur Förderrichtung
3 abgetrennt werden können, Anschließend gelangen die Werkstücke in eine Schleuderrad-Strahlanlage
32, in der sie an ihren Schnittflächen mittels Stahischrott, der mit hoher Geschwindigkeit
auf die Schnittflächen auftrifft, aufgerauht werden.
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Die Funktion der Anlage ist folgende: Zur Herstellung von Straßenrandsteinen
aus Granit oder ähnlich gestalteten Steinen 33, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind,
werden die vom Steinbruch einlangenden Rohblöcke in Scheiben geschnitten, was mittels
herkömmlicher Steinsägen, z.B. Drahtseilsägen,#Gattersägen oder mittels Diamantkreiss#geblättern,
erfolgen kann. Die Scheiben mit zwei zueinander parallelen gegenüberliegenden Schnittflächen
34, 35 stellen einen Vorblock 36 dar, der in der zuvor beschriebenen Trenneinrichtung
6 weiterverarbeitet wird. Nach Auflegen eines Vorblockes 36 auf das Kettenband 4
(der Vorblock liegt dabei mit einer (34) seiner beiden Schnittflächen 34, 35 auf
dem Kettenband 4 auf) wird er durch die Trenneinrichtung 6 gefördert. Zu Beginn
des Schneidvorganges schneidet zunächst das Sägeblatt 13 mit dem kleinsten Durchmesser
D1 einen Schnittspalt:. Sl mit etwa 50 mm Tiefe in den Vorblock ein. Das zweite
Sägeblatt 14 wird in diesem Schnittspalt Sl geführt. und vertieft den Schnittspalt
Sl um weitere 50 mm zu Einem Schnittspalt S2.-Dieser Vorgang-wiederholt sich bei
jedem Sägeblatt. Erst das letzte Sägeblatt 17, ~elchs in dem Schnittspalt S4 gut
geführt ist und daher sehr dünn sein kann, nämlich genau so dünn wie das erste Sägeblatt
13 mit kleinstem Durchmesser Dl, vertieft den als FUhrungsschlAt2 dienenden Schnittspalt
S4 zu einem Trennschlitz Durch die Anordnung zweier parallel zueinander liegender
Trenneinrichtungen 6 ist es möglich, mit einem einmaligen
Durchlauf
des Vorblockes 36 durch die Trenneftnrichtungen einen bis auf die Stirnflächen allseits
gescllnittenen qaderförmigen Stein 37 zu erhalten. Weist der Vorblock eine große
Breite auf, so kann der Rest des Vorblockes über die Querförderbahn 21 wieder zurück
zum Beginn des Kettenbardes 4 geführt werden und weiter zerteilt werden.
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Der nun an vier Seiten 34, 35, 39, 40 mit Schnittflächen versehene
Stein 37 gelangt anschließend zur Schrägschnitteinrichtung 24, mit der eine Phase
38 an einer Seite des Seines vorgesehen wird. Anschließend an diesen Vorgang werden
die Endflächen dos Steines, d.h. seine Stirrflächen 41, 42, geschnitten, worauf
der Stein in die Schleuderrad-Strahlanlage 32 geführt wird, wo er allseits mittels
Eisens nd, wie Stahlschrotteilchen, aufgerauht wird, da die Schnittflächen der Steine
sehr glatt sind und für bestimmte Zwecke eine zu geringe Haftfähigkeit aufweisen.
Von der Trenneinrichtung 6 an bis nach der Schrägschnitteinrichtung 24 werden die
Steine 37 an einer Seitenführung 43 geführt.
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Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung ~ermöglicht es, die Breite
des Schnittspaltes selbst bei einer Schnitttiefe von 250 mm und mehr mit 3,6 mm
(anstelle von etwa 5 mm bei herkömmlichen Schneidverfahren) zu beschränken.
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Das von den Sägeblättern 13 bis 17 zerspante Volumen kann daher sehr
gering gehalten werden, der Vorschub in Förderrichtung 3 entsprechend hoch {1,5
m/min und mehr). Die Einrichtung ermoglicht daher eine serienmäßige kostengünstige
Fertigung für Straßenrandsteine oder ähnlich geformte Steine, wobei ein wesentlicher
Vorteil darin zu sehen ist, daß keine hin- und hergehenden Teile vorgesehen sein
müssen. Es muß also weder ein Sägeblatt in Schnittrichtung mehrmals hin- und herbewegt
werden, noch muß das Werkstück in Längsrichtung des Schnittes hin-und herbewegt
werden.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung ausgeführte
Ausführungsbeispiela E sondern kann in verschiedener Hinsicht variiert werden. Die
Sägeblatt durchmesser der hintereinander in einer Ebene liegenden Sägeblätter messen
nicht in Förderrichtung 3 von Blatt zu Blatt einen deren Durchmcsser aufweisen,
sondern es könnten auch eirige der Sägeblätter oder alle Sägeblätter gleichen Durchmesser
aufweisen (in diesem Fall liegen die Achsen der Sägeblätter in unterschiedlichen
Entfernungen vom Kettenband 4). Zur Erzielung des erfindungsgemaßen Effektes kann
es für Steine -mit geringer Dicke auch schon ausreichen, wenn zwei Sägeblätter hintereinander
angeordnet sind, wobei das erste Sägeblatt einen Führungsschlitz in den Stein einschneidet
und das zweite Sägeblatt den Stein völlig durchtrennt.
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Das erfindungsgernäße Verfahren kann weiters auch zur Hcrstellung
der Vorbl~cke eingesetzt werden.