DE3521199C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der DE-OS 31 18 505 bekannt. Bei der hier be­ schriebenen Vorrichtung ist an einem feststehenden Ma­ schinengestell ein Führungswagen vertikal auf- und abge­ führt verschiebbar angeordnet. An dem Führungswagen sind Mittel zur Führung und zum Antreiben eines Schneidseils vorhanden. Für die Aufnahme des zu bearbeitenden Werk­ stückes dient ein Querwagen, der quer zur Laufrichtung des Schneidseils gesteuert hin und her verschiebbar ist. Die Bewegung der Wagen wird durch eine Nachlauf-Steuer­ einrichtung und Vorschubantriebe nach Maßgabe einer op­ tisch abgetasteten Zeichnungsvorlage bewirkt. Als nach­ teilig wird bei dem bekannten Verfahren bzw. der Vorrich­ tung angesehen, daß die Schnittrichtung bei Herstellung einer Säule auf deren halbem Umfang eine Bewegungskompo­ nente von unten nach oben aufweist. Diese Schnittrich­ tung ist ungünstig, weil sich vom Schneidseil transpor­ tierte Schneidmittel bevorzugt an der Seilunterseite sam­ meln, wodurch die Schnittleistung in Aufwärtsrichtung gering wird. Weiterhin ist die Vorrichtung vergleichs­ weise kompliziert aufgebaut und erfordert eine aufwen­ dige Steuerung, da zwei einander überlagerte lineare Bewegung koordiniert werden müssen.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art anzugeben, mit dem auf vergleichswei­ se einfache Weise und mit hoher Genauigkeit und Schnitt­ leistung eine im Querschnitt runde Säule aus einem Natur­ steinblock herstellbar ist, die auch als tragendes Bau­ element verwendet werden kann. Außerdem soll eine Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben wer­ den.

Die Lösung des ersten Teils dieser Aufgabe gelingt er­ findungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs 1.

Bei dem neuen Verfahren kann vorteilhaft die Schnittrich­ tung so gewählt werden, daß sie ständig in der optima­ len, im wesentlichen vertikal nach unten weisenden Rich­ tung oder doch zumindest in einer von aufwärts gerichte­ ten Bewegungskomponenten freien Richtung verläuft. Zur Einfachheit des neuen Verfahrens trägt wesentlich bei, daß nur eine reine Drehbewegung des das Werkstück dar­ stellenden Natursteinblocks erforderlich ist und daß eine Überlagerung zweier linearer Bewegungen nicht mehr nötig ist. Mit dem neuen Verfahren lassen sich sehr wirt­ schaftlich sowohl massive als auch hohle Natursteinsäu­ len herstellen, wobei das Natursteinmaterial sehr scho­ nend behandelt wird.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß aus der in einem ersten Arbeitsgang aus dem Natursteinblock aus­ geschnittenen Naturstein-Vollsäule zur Herstellung einer Naturstein-Hohlsäule in einem zweiten Arbeitsgang ein ko­ axialer Kern ausgeschnitten wird. Dies hat den Vorteil, daß auch der Säulenkern als Ganzes erhalten bleibt und weiter verwendet werden kann.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß der Natursteinblock bzw. die volle Steinsäule in einer Drehvorrichtung um die gedachte Mittelachse der rotationssymmetrischen Schnittfläche drehbar aufgenommen wird.

Weiter sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß in Vorbereitung des ersten Arbeitsganges ein Anschnitt des Natursteinblockes mit dem Schneidseil von außen in im wesentlichen radialer Richtung bis zur vorgesehenen Außenschnittfläche für die auszunehmende Säule vorgenom­ men wird.

Zur Herstellung einer Hohlsäule wird in Vorbereitung des zweiten Arbeitsganges, nämlich des Herausschneidens ei­ nes Kernes, so vorgegangen, daß ein Loch entlang der vor­ gesehenen Schnittfläche für den Kern durch die Vollsäule gebohrt wird, daß das Schneidseil mit einem Ende durch das Loch hindurchgeführt, endlos gemacht und in Schneid­ bewegung entlang der Schnittfläche versetzt wird.

Vorteilhaft kann eine nach dem Verfahren hergestellte Hohlsäule zur Bildung eines tragfähigen Bauelementes in­ nenseitig mit einer stabilisierenden, festigkeitserhöhen­ den, mit anderen Bauelementen verbindbaren Auskleidung versehen werden.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Naturstein-Hohlsäu­ le innenseitig mit einer Schicht aus hochfestem, vorzugs­ weise teilelastischem, vergießbarem, selbsthärtendem Kunststoff, wie Epoxidharz, beschichtet wird und daß der verbleibende Hohlraum mit Beton, in den gegebenenfalls eine Stahlarmierung eingelassen wird, verfüllt wird.

Alternativ kann die Naturstein-Hohlsäule innenseitig auch mit einer Schicht aus dauerelastischem Silikonkaut­ schuk beschichtet werden.

Durch die Beschichtungen wird vermieden, daß sich ein Arbeiten der Betonfüllung auf den Natursteinmantel über­ trägt. In der erfindungsgemäßen Ausbildung behält die Säule nach außen hin das Aussehen von Naturstein, be­ sitzt aber gleichzeitig die Festigkeit eines Betonstän­ ders.

Die Lösung des zweiten Teils der Aufgabe gelingt erfin­ dungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs 9. Mit der neuen Vorrichtung ist das zuvor er­ läuterte Verfahren einfach und kostengünstig durchführ­ bar. Die Vorrichtung selbst ist dabei vergleichsweise einfach aufgebaut und erfordert für die Drehvorrichtung nur einen einzelnen Drehantrieb, der mit sehr geringem Aufwand in der erforderlichen Genauigkeit steuerbar ist.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines rohen Natursteinblockes zu Beginn des ersten Arbeitsganges beim Ausschnei­ den einer massiven Säule,

Fig. 2 den Beginn des zweiten Arbeitsganges bei der Herstellung einer Hohlsäule aus der Vollsäule,

Fig. 3 eine Ansicht des Oberteils einer Naturstein- Hohlsäule mit einer inneren Kunststoffbeschich­ tung und einer Betonkernfüllung mit Stahlarmie­ rung.

Fig. 1 zeigt einen säulenförmigen Natursteinblock 2 mit annähernd quadratischem Querschnitt, der, wie in der Fig. 1 durch die Pfeile 3 und 3′ angedeutet ist, in einer Drehvorrichtung eingespannt und um die Mittelachse x-x drehbar ist. An der Oberseite des Blockes 2 ist ein schlitzförmiger Anschnitt 5 erkennbar, den das zur Mittelachse x-x parallele Schneidseil 6 in den Block 2 eingeschnitten hat. Das Schneidseil 6 wird dabei mit re­ lativ großer Geschwindigkeit unter Mitnahme von Schleif­ mitteln in gespanntem Zustand in Richtung des Pfeiles 7 gezogen, wobei im Stein ein Schnitt erzeugt wird. Als Schleifmittel wird beispielsweise ein Korund/Wasser-Ge­ misch verwendet, wie dies in der Steinbruchindustrie be­ kannt ist.

Um aus dem Natursteinblock eine Säule herauszuschneiden, wird der Block 2 in der Drehvorrichtung um seine Mittel­ achse x-x in Pfeilrichtung langsam gedreht, wobei das Schneidseil seine Lage bezüglich der Mittelachse x-x nicht verändert. Die vorgesehenen Schnittlinien sind durch die gestrichelt dargestellten Linienzüge 8, 8′ am Natursteinblock 2 markiert. Die Drehung des Blockes 2 in Pfeilrichtung erfolgt in Übereinstimmung mit der Schnitt­ geschwindigkeit des Schneidseiles 6 entlang dem gestri­ chelten Linienzug 8, 8′.

Fig. 2 zeigt eine nach Beendigung des ersten Arbeitsgan­ ges gemäß Fig. 1 erhaltene Vollsäule 9 aus Naturstein. Zur Herstellung einer Hohlsäule aus der Vollsäule 9 wird parallel zur Mittelachse x-x der Säule 9 ein Loch 10 der Länge nach durch die Säule 9 gebohrt. Dieses Loch 10 liegt auf der Außenschnittfläche des auszuschneidenden Säulenkerns 12. Durch das Loch 10 wird das Schneidseil 6 hindurchgeführt, endlos gemacht und in gleicher Weise wie in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles 7 unter Mitnahme von Schneidmitteln bewegt. Dabei wird die in der Drehvor­ richtung gehaltene Säule 9 wie in Fig. 1 langsam um ihre Mittelachse x-x in Pfeilrichtung gedreht. Durch die gestrichelten Linienzüge 11, 11′ ist die vorgesehene rotationssymmetrische Schnittfläche angedeutet, durch welche der Kern 12 aus der Säule 9 herausgeschnitten wird.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht den oberen Teil einer Naturstein-Hohlsäule 19. Diese ist auf ihrer Innenfläche mit einer Kunststoffbeschichtung 1 versehen. Der verbleibende Hohlraum der Säule 19 ist mit einem Be­ tonkern 20 ausgefüllt. Der Betonkern 20 ist mit Armie­ rungseisen 21 verstärkt, welche zum Anschluß an belie­ bige weitere Bauteile aus dem Betonkern 20 herausgeführt sind.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer Säule aus einem Na­ tursteinblock, bei dem ein angetriebenes und geführtes endloses Schneid­ seil verwendet wird, das mindestens im Bereich der Schneidstrecke mit einem Schneidmittel, wie Korund, beladen ist, und bei dem eine Relativbewegung von Schneidwerkzeug und Natursteinblock erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Natursteinblock (2) unter Beibehaltung der Schneidseilposition nach Maßgabe der Schnittgeschwindigkeit relativ zum Schneidseil (6) entlang einer zylindermantelförmigen oder kegelstumpfmantelförmigen Schnittfläche (8-8′, 11-11′) um deren gedachte Mittelachse (x-x) gedreht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der in einem ersten Arbeitsgang aus dem Natursteinblock (2) ausgeschnittenen Naturstein-Voll­ säule (9) zur Herstellung einer Naturstein-Hohlsäule (19) in einem zweiten Arbeitsgang ein koaxialer Kern (12) ausgeschnitten wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Natursteinblock (2) bzw. die aus diesem ausgeschnittene Naturstein-Vollsäule (9) in einer Drehvorrichtung um die gedachte Mittelachse (x- x) der vorgesehenen Schnittfläche (8-8′, 11-11′) drehbar aufgenommen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Vorbereitung des ersten Arbeits­ ganges ein Anschnitt (5) des Natursteinblockes (2) mit dem Schneidseil (6) von außen in im wesentlichen radialer Richtung bis zur vorgesehenen Außenschnittfläche (8-8′, 11-11′) für die auszuschneidende Säule (9) vorgenommen wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in Vorbereitung des zweiten Ar­ beitsganges ein Loch (10) entlang der vorgesehenen schnittfläche (11, 11′) für den Kern (12) durch die Vollsäule (9) gebohrt wird, daß das Schneidseil (6) mit einem Ende durch das Loch (10) hindurchgeführt, endlos gemacht und in Schneidbewegung entlang der Schnittfläche (11, 11′) versetzt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Naturstein-Hohlsäule (19) zur Bildung eines tragfähigen Bauelementes innenseitig mit einer stabilisierenden, festigkeitserhöhenden, mit anderen Bauelementen Verbindbaren Auskleidung versehen wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Naturstein-Hohlsäule (19) in­ nenseitig mit einer Schicht (1) aus hochfestem, vor­ zugsweise teilelastischem, vergießbarem, selbsthär­ tendem Kunststoff, wie Epoxidharz, beschichtet wird und daß der verbleibende Hohlraum mit Beton (20), in den gegebenenfalls eine Stahlarmierung (21) eingelas­ sen wird, verfüllt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Naturstein-Hohlsäule (19) innensei­ tig mit einer Schicht (1) aus dauerelastischem Sili­ konkautschuk beschichtet wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, mit einem angetriebenen und geführten endlosen Schneidseil, das mindestens im Bereich der Schneidstrecke mit einem Schneidmittel, wie Korund, beladen ist, und mit Mitteln zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Natur­ steinblock oder der Naturstein-Vollsäule einerseits und dem Schneidseil andererseits, gekennzeichnet durch eine den Natursteinblock (2) bzw. die Naturstein-Vollsäule (9) einspannende Dreh­ vorrichtung, in welcher der Block (2) bzw. die Säule (9) nach Maßgabe der Schnittgeschwindigkeit um die gedachte Mittelachse (x-x) der vorgesehenen Schnitt­ fläche (8-8′, 11-11′) drehbar und am parallel oder unter einem spitzen Winkel zu der gedachten Mittelachse (x-x) ortsunveränderlich bewegten Schneidseil (6) entlangführbar ist.