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Kreissägevorrichtung für die Beton- und Gesteinsbearbeitung
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Kreissägevorrichtung für die Beton- und Gesteinsbearbeituñg Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kreissägevorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Bei Kreissägen mit grossem Kreissägeblatt, beispielsweise von etwa
1500 mm Durchmesser, mit dem tiefe Schnitte in Betondecken oddgl. geschnitten werden
können, erfolgt der Vorschub am Boden durch motorisch angetriebene Räder, welche
eine Vorschubbewegung in Schnittrichtung bewirken. Da der Antrieb für den Vorschub
nur auf der einen Seite des Kreissägeblattes erfolgen kann, weil keine Räder auf
der abgetrennten Seite des Werkstückes angebracht werden können, ist es sehr schwierig,
genau geradlinig verlaufende Schnitte herzustellen, da die Kraftkomponenten aus
Vorschub und Schnittwiderstand nicht in der gleichen Wirkungslinie angreifen. Anderseits
bewirkt bereits eine Abweichung von wenigen Millimetern von der theoretischen, geradlinigen
Schnittrichtung, dass das Kreissägeblatt klemmt, sich stark erwärmt und ein wesentlicller
Teil seiner Antriebskraft somit nutzlos zur Ueberwindung der Reibung aufgebraucht
wird. Dadurch wird die mögliche Schnittleistung wesentlich reduziert.
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Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Kreis
säge für Beton- und Gesteinsbearbeitung mit grossem Kreissägeblatt und einem mit
angetriebenen Boden-Rädern versehenen Fahrwerlc so weiterzubilden, dass genau geradlinig
verlaufende Schnitte entstehen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1
genannten Merkmale gelöst. Durch die Führungsschiene werden die Rader in die vorgegebene,
genau geradlinige Richtung gezwungen, so dass keine seitlichen Abweichungen und
damit die Schnittleistung vermindernde Reibung am Kreissägeblatt auftritt.
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Durch Kombination mit einer Querstabilisierung des Kreissägeblattes
- also rechtwinklig zur Vorschubrichtung - ist es möglich, eine besonders präzise
Führung des Kreissägeblattes in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen zu erhalten
und dadurch auch Reibungsverluste am Kreissägeblatt durch Querneigung zu vermeiden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Kreissägevorrichtung
mit Führungsschiene Fig. 2 einen Querschnitt durch die Führungsschiene mit einem
in diese eingreifenden Rad Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Kreissägevorrichtung
von der zu Fig.l gegenüberliegenden Seite Fig. 4 ein Prinzipschema der Steuer- und
Korrekturorgane für die Querstabilisierung Die fahrbare Beton- oder Gesteinsfräsmaschine
gemäss Fig.l enthält ein Fahrgestell 1 und ein in einer Verschalung 33 angeordnetes,
drehbares Kreissägeblatt 2, das vorzugsweise mit Diamanteinsätzen bestückt ist.
Dieses Kreissägeblatt 2 hat einen relativ grossen Durchmesser, d.h. bis zu etwa
1500 mm.
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Das vertikale Kreissägeblatt 2 ist mit einer Antriebsachse 3 starr
verbunden, die in einem mit dem Maschinenrahmen 1 verbundenen Lager drehbar gehalten
ist und durch einen nicht dargestellten Motor - der ein Elektromotor, Hydraulikmotor
oder Verbrennungsmotor sein kann - angetrieben wird. Auf der Unterseite dieser Maschine
befinden sich drei Räder, von denen zwei in Vorschubrichtung einspurig,also hintereinander
angeordnet sind und sich nahe beim Kreissägeblatt 2 befinden. Ein drittes, mittleres
Rad 5 hat vom Kreissägeblatt 2 einen grösseren Abstand. Die beiden einspurigen Räder
4 sind einzeln um je eine Vertikalachse schwenkbar und können zur Lenkung mit einer
Spindel gemeinsam mechanisch verstellt werden. Um einen möglichst kleinen Wenderadius
zu erreichen, sind die beiden
Räder 4 mit Hilfe der Spindel gegenläufig
verschwenkbar.
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Mindestens die Räder 4 sind je durch einen Hydraulikmotor 23 angetrieben.
Sowohl der Motor für den Kreissägeblattantrieb als auch die Hydraulikpumpe befinden
sich im Innern des Fahrgestelles 1. Das Rad 5 ist an einem im Fahrgestell 1 schwenkbar
abgestützten Lagerarm 6 befestigt und lässt sich in der in nachstehender Weise erläuterten
Art in seiner Höhenlage mit Hilfe eines hydraulischen Zylinder-Kolbenaggregates
7 verändern.
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Die Höhenverstellung des Kreissägeblattes 2 bzw. die Tiefe des Schlitzes
37 erfolgt durch Verdrehung des Handrades 31 auf mechanischem Weg. Um eine genau
gradlinige Vorschubbewegung der Maschine in Vorschubrichtung C zu erreichen, sind
die beiden angetriebenen, hintereinander liegenden Räder 4 in einer mehrere Meter
langen Führungsschiene 25 geführt, wie dies aus Figur 2 hervorgeht. Diese Führungsschiene
25 hat im Querschnitt eine im wesentlichen U-förmige Gestalt, wobei die beiden Schenkel
oben einen grösseren gegenseitigen Abstand haben als unten im Bereich des Mittelsteges.
Die Räder 4 sind mit einem Gummi- oder Kunststoff-Ringkranz 39 versehen, welcher
die Lauffläche bildet und in die Führungsschiene 25 hineinragt.
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Dieser eine gewisse Elastizität aufweisende Ringkranz 39 der Räder
4 hat eine solche Breite, dass er sich - insbesondere bei Belastung unter dem Maschinengewicht
- satt in die Führungsschiene 25 einfügt, d.h. die Breite dieses Ringkranzes 39
entspricht der lichten Breite am Grund der Führungsschiene 25.
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Die Kraftübertragung zwischen den Rädern 4 und der Führungsschiene
25 erfolgt somit durch Reibung. Allenfalls kann auf die Innenseite des Mittelsteges
der Führungsschiene 25 ein Reibbelag aufgebracht werden, um die Adhäsion gegenüber
den Rädern 4 zu erhöhen. Die Führungsschiene 25 wird durch mindestens zwei nahe
an den Enden angeschweisste Plättchen 4 durch Dübel und Schrauben auf dem Boden
starr befestigt festgehalten. Nach Ausführung des Schnittes 37 werden die in diese
Plättchen 41 eingreifenden Schrauben wieder gelöst, so dass die Führungsschiene
25 erneut verwendbar ist. Da somit die beiden hintereinander liegenden Räder 4 gezwungen
sind, genau der geradlinigen Schiene zu folgen, wird sichergestellt, dass
~
~ ~ w w v v keine Abweichung von der vorgesehenen Schnittrichtung entstehen kann
und dadurch auch keine Verklemmung des Kreissägeblattes 2 auftreten kann. Die volle
auf das KreissgbLatt 2 wirkende Antriebskraft steht somit für den Schnittvorgang
zur Verfügung.
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Da das nicht in der Führungsschiene 25 befindliche Rad 5 bei der Vorschubbewegung
der Maschine in Richtung C auf dem Boden aufliegt, könnte sich bei Bodenunebeneinheiten
eine Verklemmung des Kreissägeblattes quer zur Vorschubrichtung ergeben. Aus diesem
Grund ist eine Einrichtung zur Querstabilisierung vorhanden, welche bewirkt, dass
das Kreissägeblatt 2 auch beim Ueberfahren von Bodenunebenheiten seine Lage in der
Kreissägeblatt-Hauptebene beibehält. Unter Hauptebene wird diejenige Ebene verstanden,
welche an die Breitseite des Kreissägeblattes angelegt wird, wobei diese nicht zwingend
vertikal, aber während des Schneidvorganges gleichbleibend sein muss.
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Steuer- und Korrekturmittel gemäss Fig.4 bewirken, dass ständig die
jeweilige Lage des Fahrgestelles 1 in Relation zur vorgewählten Lage des Kreissägeblattes
2 abgetastet wird und allfällige Korrekturen durchgeführt werden.
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Die Steuer- und Korrekturmittel enthalten ein Pendel 17, das in einem
Pendellager 20 gelagert ist, wobei sich die Pendelachse in einer Ebene parallel
zur Hauptebene des Kreissägeblattes befindet. Somit kann das Pendel 17 sich in Richtung
des Doppelpfeiles A bewegen. Wenn das Pendel 17 aus seiner Vertikallage abweicht,
bewirkt dies die Ausgabe eines Korrektursignals. In der dargestellten Pendellage
ist der Schalter 22 geschlossen, während der gegenüberliegend angeordnete Schalter
24 geöffnet ist. Diese Schalter 22 und 24 sind in Fig.2 der Einfachheit halber als
elektrische Kontakte ausgebildet; in Wirklichkeit können diese Schalter auch anders
ausgebildet sein, insbesondere als Annäherungsschalter bzw.
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Sensoren 36 auf kapazitiver, induktiver oder magnetischer Basis. Diese
beiden Schalter 22 und 24 stehen über elektrische Leitungen 21 mit einem elektrischen
Steuergerät 16 in Verbindung, das ein Mehrwegventil 10 steuert. Dieses Mehrwegventil
10
bewirkt, dass einem Zylinder-Kolbenaggregat 7 über die Zu- und Abfuhrleitungen 11,12
Drucköl zugeführt bzw. abgeführt wird. Das Steuergerät 16 bewirkt, dass die Ausgänge
des Mehrwegventiles 10 wahlweise mit den Leitungen 11 und 12 oder mit den Leitungen
13 und 14 verbunden werden, so dass sich die Druckseite am Kolben 9 umkehrt. Da
das Zylinder-Kolbenaggregat 7 doppelwirkend ausgebildet ist, kann auf den im Zylinder
8 beweglichen Kolben 9 wahlweise in der einen oder andern Richtung ein Druck ausgeübt
werden. Diese Bewegung wird über eine Kolbenstange 27 auf den Lagerarm 6 des Rades
5 übertragen, so dass dieser Lagerarm 6 eine Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles
B ausführen kann. Wenn somit der Schalter 22 durch das Pendelgewicht 18 geschlossen
wird, bewirkt dies eine Zufuhr von Drucköl aus dem Oelvorratsbehälter 15 auf die
eine Seite des Kolbens 9; wenn dagegen der Schalter 24 durch das Pendelgewicht 18
geschlossen wird, dann bewirkt dies als Folge der Umstellung des Steuergerätes 16
des Mehrwegventiles 10 eine Zufuhr von Drucköl auf die andere Seite des Kolbens
9, mit der Wirkung, dass der Lagerarm 6 einmal in der einen und das andere Mal in
der andern Richtung bewegt wird. Da die Schwenkachse 29 des Lagerarmes 6 rahmeniest
ist, führt dies zu einem Anheben oder Absenken der ganzen Maschine.
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Wenn somit in einer dicken horizontalen Betonwand ein tiefer vertikaler
Schlitz 37 herzustellen ist, wird die Pendeleinrichtung mit Hilfe des Verstellhebels
26 in eine Null-Position gebracht, welche einer genau vertikalen Lage des Kreissägeblattes
2 und damit der Hauptebene entspricht. Sobald der Pumpenmotor zur Förderung des
Drucköls eingeschaltet wird und die elektrische Anlage ebenfalls in Betrieb genommen
wird, hat dies zur Folge, dass einer der beiden Schalter 22,24 durch das Pendelgewicht
geschlossen wird. Dies bewirkt eine Zufuhr von Drucköl auf die eine Seite des Kolbens
9 mit der Wirkung, dass sich das vom Kreissägeblatt 2 abgewandte dritte Rad 5 in
der einen Richtung des Doppelpfeiles B bewegt. Dies hat eine leichte Kippbewegung
des ganzen Maschinenrahmens bzw. Fahrgestelles 1 zur Folge. Da jedoch das Pendel
seine Vertikallage beibehält,
wird anschliessend der andere Schalter
geschlossen, der zuerst geschlossene dagegen geöffnet. Dies hat zur Folge, dass
das Steuergerät das Mehrwegventil 10 umschaltet und dadurch der Kolben 9 auf der
andern Seite Drucköl erhält. Dies wiederum bewirkt, dass sich der Lagerarm 6 in
der entgegengesetzten Richtung bewegt und bestrebt ist, wieder die ursprüngliche
Lage einzunehmen. Damit pendelt das Kreissägeblatt ständig in geringem Mass um seine
Vertikallage bzw. Hauptebene herum.
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Dies ist erwünscht, um eine etwas grössere Schnittbreite zu erhalten
als der Sägeblattdicke entspricht. Bei einer Bodenunebenheit bewirkt diese eine
Verschwenkung des Fahrwerkes 1.
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Das Pendel 17 folgt dieser Bewegung jedoch nicht, sondern behält seine
Vertikallage. Dies bewirkt den erwähnten Steuervorgang, wodurch das Rad 5 angehoben
oder abyesenkt wird, je nach der erforderlichen Korrekturbewegung.
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In einigen Anwendungsfällen ist dies erwünscht, dass das Kreissägeblatt
2 nicht einen genau vertikalen Schnitt ausführt, sondern leicht geneigt ist, beispielsweise
bis zu etwa CO Dies wird beispielsweise dann angestrebt, wenn eine rechteckige Platte
ausgeschnitten und hernach nach oben abgehoben werden soll. Dabei ist es günstig,
wenn die Querschnittsfläche der Platte nicht eine Rechteck- sondern eine leichte
Trapezform erhält, was das Abheben nach oben bedeutend erleichtert. Zu diesem Zweck
werden die Träger der Schalter bzw. des Sensors oder der Sensoren mit Hilfe des
Verstellhebels 26 in eine vorgegebene Neigungsposition verschwenkt, worauf das Kreissägeblatt
2 vor Beginn des Schneidvorganges eine entsprechende Neigung zur Vertikalen einnimmt
und diese als Hauptebene beibehält.
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Eine Variante besteht darin, dass das Mehrwegventil eine Null-Stellung
hat, in welcher weder der eine noch der andere Schalter geschlossen ist und erst
bei einer grösseren Abweichung die entsprechenden Zuflüsse für die eine oder andere
Kolbenseite geöffnet werden.
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An Stelle von drei Rädern könnten auch vier Räder vorgesehen werden,
von denen mindestens eines angetrieben ist.
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Die Lenkbarkeit der Räder erleichtert das Einfahren der relativ schweren
Maschine in die Führungsschiene 25. Zudem kann die Führungsschiene 25 zum Verladen
der selbstfahrenden Maschine beispielsweise in ein Transportfahrzeug dienen.
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Die Führungsschiene 25 wird zur Erhöhung ihrer Biegesteifigkei vorzugsweise
mit je einem von beiden obern Schenkelenden horizontal abragenden Randstreifen 43
versehen.
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Es ist zweckmässig, die Kreissägevorrichtung in der Weise auszubilden,
dass die Querstabilisierung mit Hilfe des Pendels od.dgl. einerseits und die Längsstabilisierung
mit Hilfe einer Führungsschiene 25 anderseits miteinander kombiniert sind.