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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung betrifft eine Trenn- oder Sägemaschine entsprechend der
Eingangsformel zum Anspruch 1 (siehe die US-Patentschrift 4 717
205). Außerdem
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines Objekts
mit Hilfe der Maschine, wie im Anspruch 34 beschrieben.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
der Bauindustrie werden häufig Öffnungen für Türen, Fenster,
Lüftungskanäle, Treppenhäuser, Fundamente
usw. in Wänden,
Dächern
und Böden durch
Trennverfahren herausgearbeitet. Objekte dieser Art sind häufig dick
und bestehen typischerweise aus Stahlbeton, Steinen, Ziegeln, Mauerwerk,
Metall, Wandplatten, Paneelen und ähnlichen Baumaterialien bzw.
aus verschiedenen Verbundwerkstoffen. Bei der Ausführung dieser
Trenn- und Sägearbeiten kommen
verschiedene Techniken zum Einsatz. Vor allem werden jedoch mechanische
Arbeitsmaschinen genutzt, beispielsweise Kettensägen, Maschinen des in der Einleitung
definierten Typs und Kreissägen.
Diese Maschinen weisen verschiedene Vor- und Nachteile auf.
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Zum
Trennen harter Werkstoffe (beispielsweise Stein und Beton) eingesetzte
Kettensägen sind
mit Diamantspitzen bestückt.
In der Regel verfügen
diese Maschinen über
eine Führungsschiene und
eine Sägekette
von erheblicher Länge,
die ein Trennen bzw. Penetrieren dicker Objekte ermöglicht. Als
Nachteil kann erwähnt
werden, daß es
beim Trennen von Materialien des oben genannten Typs zu einem erheblichen
Verschleiß an
den Verbindungsgliedern der Sägekette
kommt, was zu einer Verringerung der Lebensdauer der Kettensäge führt. Dies
ist ein schwerwiegender Nachteil, insbesondere deshalb, weil die
mit Diamantspitzen bestückten
Sägeketten
sehr teuer sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß für Sägen dieser
Art sehr leistungsstarke Motoren benötigt werden. Darüber hinaus
unterliegen auch die Führungsschiene
und die Antriebsräder dem
Verschleiß,
der durch den bei den Arbeiten entstehenden Schlamm verursacht wird,
insbesondere, da die Kette innerhalb der Führungsschiene in einer Nut
bewegt und als Schmiermittel nur Wasser verwendet wird. Deshalb
müssen
auch Führungsschiene
und Antriebsrad häufig
erneuert werden.
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Bei
Trenn- oder Sägemaschinen
mit konventionellen, sich drehenden Trenn- oder Sägescheiben ist
die maximale Schnittiefe auf weniger als die Hälfte des Durchmessers der Trennscheibe
bzw. des Sägeblatts
beschränkt.
Dies auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Drehachse
der Scheibe (des Blatts), das heißt, die Spindel, immer länger als
die Breite der Fuge (des Schnittes) ist, der durch das Blatt in
das betreffende Objekt eingearbeitet wird. Beim Schneiden größerer Objekte
oder beim Einarbeiten von Öffnungen
in dicke Wände,
Dächer
oder Böden
werden deshalb Maschinen mit sehr großen, rotierenden Blättern verwendet.
Doch je größer die
Blätter
sind, desto leistungsstärkere
Antriebsmotoren werden benötigt,
wodurch der Antriebsmotor entsprechend schwer wird. Deshalb handelt
es sich bei solchen konventionellen Maschinen für Trenn- und/oder Sägearbeiten
an sehr dicken Objekten nicht um Handmaschinen. Umgekehrt können Trenn-
und Sägemaschinen,
die als Handmaschinen konstruiert sind, nur zur Bearbeitung relativ
dünner
Objekte verwendet werden. Eine zu dieser Kategorie gehörende Maschine
wird beispielsweise in der US-Patentschrift US-A-3.583.108
vorgestellt.
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Trenn-
und Sägemaschinen,
die dem Typ Kreissäge
zuzuordnen sind, beispielsweise eine Maschine des Typs, der in der
US-Patentschrift US-A-4.646.607 dargestellt ist, sind mit einem
außermittigen
Schneidblattantrieb ausgestattet. Das bedeutet, diese Sägen sind
nicht mit einer hinderlichen Zentralspindel versehen, wodurch größere Schnittiefen
als bis zur Hälfte
des Sägeblattdurchmessers möglich sind.
Der mögliche
Durchmesser von Handkreissägen
ist jedoch aufgrund des Gewichts der Maschine begrenzt. Dieses ist
bei einem großen
Sägeblatt
besonders hoch, insbesondere deshalb, weil große Sägeblätter zum Erreichen einer ausreichenden
Stabilität
vergleichsweise dick sein müssen.
Wie bei konventionellen Trennmaschinen nimmt mit einem größeren Durchmesser
auch die erforderliche Antriebskraft zu, was zu einer weiteren Erhöhung des Gesamtgewichts
der Maschine führt.
Wenn das Sägeblatt
mit Diamantspitzen bestückt
ist, nehmen bei einer Vergrößerung des
Sägeblattdurchmessers
und der damit verbundenen größeren Dicke
des Sägeblatts
auch die Kosten für
die Diamantspitzen deutlich zu. Deshalb unterliegt die Sägeblattgröße sowohl technischen
als auch wirtschaftlichen Grenzen, was wiederum die Einsetzbarkeit
von Maschinen dieses Typs auf eine bestimmte Dicke des zu bearbeitenden Objekts
begrenzt.
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Eine
Sonderform der Sägemaschinen
stellen die sogenannten Flachsägen
dar. Das Sägeblatt
von Maschinen dieses Typs ist auf einer Seite flach, das heißt, nicht
mit vorstehenden Teilen versehen. An der gegenüberliegenden Seite befindet
sich eine Spindel, die von einer seitlich des Sägeblatts befindlichen Antriebsvorrichtung
angetrieben wird. Maschinen dieses Typs werden beispielsweise zum
Ausführen von
Sägearbeiten
in der Ecke zweier Wände
genutzt. Dabei befindet sich die flache Seite des Sägeblatts dicht
an einer der Wände,
und zwar so, daß das
Sägeblatt
einen Schnitt in die Ecke zwischen den beiden Wänden ausführen kann. Allerdings kann
auch diese Maschine nicht für
Schnitte in Wände
genutzt werden, die dicker als knapp die Hälfte des Durchmessers des Sägeblattes
bzw. der Trennscheibe sind.
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Ferner
ist aus der WO 01/23157 bekannt, daß ein Schnitt in ein Objekt,
genauer in eine Gesteinsformation, ausgeführt werden kann, die im Zusammenhang
mit Steinbrucharbeiten abgebaut werden soll. Dabei werden in das
Gestein in einem bestimmten Abstand zueinander zwei Fugen eingefräst, und
danach wird in einem weiteren Arbeitsgang das Gesteinsmaterial zwischen
den Fugen zerstoßen. Die
Werkzeuge drehen sich in diesem Fall über einer gemeinsamen Achse
mit Achsspindeln, die seitlich von den Außenseiten der äußeren Werkzeuge
der Werkzeugbaugruppe vorstehen. Auf die gleiche Art und Weise wie
in Verbindung mit konventionellen Trennmaschinen bilden diese Achsspindeln
eine Grenze für
die Penetrierungstiefe. Alternativ hierzu kann in mehreren Arbeitsgängen eine
sehr breite Fuge erreicht werden, so daß ein tieferes Einarbeiten in
die Gesteinsformation möglich
ist und schließlich eine
grabenähnliche
Fuge mit abgeschrägten
Wänden
entsteht.
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Vor
dem oben beschriebenen Hintergrund besteht schon seit langem dringender
Bedarf an Maschinen des in der obigen Einleitung beschriebenen Typs,
durch die es möglich
ist, tiefere Schnitte als nach dem aktuellen Stand der Technik auszuführen, wobei
scheibenförmige,
drehbare Werkzeuge mit einem bestimmten Durchmesser zum Einsatz
kommen.
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Besonders
wünschenswert
ist eine einfache Bedienbarkeit der Maschine, und zwar nicht nur
während
Säge- und ähnlichen
Arbeiten, sondern auch und vor allem in Verbindung mit den Werkzeugen, beispielsweise
beim Austausch von Ersatzteilen. Wünschenswert ist auch eine Reduzierung
der Anzahl der Maschinenkomponenten, mit denen bei einem Werkzeugwechsel
umgegangen werden muss. Aus diesen und anderen Gründen ist
es wünschenswert,
Werkzeugeinheiten nutzen zu können,
die ein Werkzeug und ein Antriebselement umfassen, wie in der folgenden
Offenlegung beschrieben wird, und die Trenn- oder Sägemaschine
an solche Werkzeugeinheiten anzupassen.
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OFFENLEGUNG
DER ERFINDUNG
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Zweck
der vorliegenden Erfindung ist ein Angehen der oben beschriebenen
Probleme und das Vorstellen einer Maschine des in der Einleitung
erwähnten
Typs, die in der Lage ist, mittels scheibenförmiger, drehbarer Werkzeuge
mit einem bestimmten Durchmesser Objekte zu schneiden oder zu penetrieren,
die dicker als bisher möglich
sind. Außerdem
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Bearbeiten eines
Objekts durch eine solche Maschine.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der erfindungsgemäßen Maschine ist die Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß jene
Seite des peripheren Kantenteils, welche Teil der zweiten Seite
des Werkzeugs ist, eine Ebene definiert, die eine Begrenzung des
in axialer Richtung maximal vorstehenden Teils der Werkzeugbaugruppe
bildet; wobei das gesamte Maschinengehäuse sich in bezug auf die radiale
Richtung der Werkzeugbaugruppe in einer bestimmten Entfernung zu
dieser befindet, wobei der Werkzeugträger, welcher länglich ausgebildet
ist, vom Maschinengehäuse über diese
Entfernung hinweg über
das Drehzentrum hinaus verläuft.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Verfahren
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwei im wesentlichen parallel verlaufende Fugen bis zu einer bestimmten
Tiefe in ein zu bearbeitendes Werkstück eingearbeitet werden, daß mindestens
ein Teil des Materials zwischen den Fugen entfernt wird, so daß in dem
Werkstück
eine breitere Fuge entsteht, und daß mindestens eine der Fugen
in Ausdehnungsrichtung der besagten Fuge danach weiter vertieft
wird.
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In
der Regel ist der Werkzeugträger
wesentlich breiter als dick, wobei unter der Breite die Ausdehnung
des Werkzeugträgers
in einer Ebene zu verstehen ist, die parallel zur Ebene des Werkzeugs bzw.
der Werkzeuge und senkrecht zur Längsrichtung des Werkzeugträgers verläuft. Vorzugsweise besteht
der Werkzeugträger
aus einer verlängerten Schiene
mit einer Form, wie sie für
Führungsschienen
konventioneller Kettensägen üblich ist.
Es sind jedoch auch andere Entwürfe,
vorzugsweise flache Schienen, denkbar, die in radialer Richtung
des Werkzeugs bzw. der Werkzeuge einen ausreichend großen Biegewiderstand
aufweisen. Im Prinzip ist die Länge
des Werkzeugträgers,
der im Grunde die maximale Penetrationstiefe der Werkzeuge in das
zu bearbeitende Werkstück
definiert, nur durch praktische Umstände begrenzt, und zwar auf
dieselbe Art und Weise, wie dies für eine Kettensäge gilt,
das heißt, durch
solche Umstände
wie das Gewicht der Maschine, das selbstverständlich mit zunehmender Länge des
Werkzeugträgers
zunimmt, was wiederum die Handhabbarkeit der Maschine erschwert.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung bildet das besagte Antriebselement
einen Teil des Antriebsrades, das über mindestens eine umlaufende
Arbeitsfläche
verfügt.
Das Antriebsrad kann aus einem ersten und einem zweiten Teil bestehen,
von denen ein jedes über
eine umlaufende Antriebsfläche
verfügt,
wobei die Antriebsflächen
auf jener Seite einer Ebene angebracht sind, die senkrecht zu den
Drehachsen des Antriebsrades verläuft und sich zwischen den Teilen
befindet. Zweckmäßigerweise
sind die Antriebsflächen
des Antriebsrades, jeweils eine auf jedem der besagten Teile, identisch
gestaltet. Auch die Bezeichnung „Antriebsradhälfte" wird in diesem Kontext
zur Beschreibung der besagten Antriebselemente verwendet, wenn zwei
solcher Antriebselemente gemeinsam ein Antriebsrad bilden. Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform bildet
die Antriebsfläche
bzw. bilden die Antriebsflächen
zumindest eine zur Leistungsübertragung
genutzte Nut einer Leistungsübertragungsvorrichtung. Um
es genauer zu beschreiben, bestehen die beiden Antriebsflächen aus
abgeschrägten
Oberflächen
auf den besagten Teilen, wobei die abgeschrägten Oberflächen zwischen sich eine keilförmige Nut
für einen Leistungsübertragungsmechanismus
in der Form eines Keilriemen bilden. Auch andere Formen von Leistungsübertragungsmechanismen
sind vorstellbar, beispielsweise ein Zahnriemen, der mit den Zähnen der
besagten Nuten kooperiert.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
befinden sich die Teile des Antriebsrades, die jeweils eine umlaufende
Antriebsfläche
aufweisen, an jeder Seite des Werkzeugträgers. Außerdem befindet sich entsprechend
dieser Ausführungsform am
vorderen Ende des Werkzeugträgers
ein Lager. Entsprechend einem weiteren Merkmal dieser Ausführungsform
weist das Antriebsrad eine Achse auf, die zwischen den beiden Antriebsradteilen
durch den Werkzeugträger
hindurch verläuft
und mit den besagten Antriebsradteilen verbunden sowie im Lager
des Werkzeugträgers
gelagert ist. Zweckmäßigerweise verfügt jedes
der beiden Antriebsradteile über
eine Achsspindel, wobei die besagten Achsspindeln aufeinander zu
verlaufen und in Kombination die Achse bilden. Dadurch wird es entsprechend
einem Aspekt der Erfindung möglich,
die beiden Antriebsradteile, einschließlich der zu ihnen gehörenden Achsspindeln,
identisch zu gestalten. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn das jeweilige Antriebselement mit einem dazugehörigen Werkzeug
zu einer Werkzeugeinheit verbunden ist.
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Folglich
ist entsprechend einem Aspekt der Erfindung an jeder Seite des Werkzeugträgers ein drehbares
Werkzeug angebracht, wobei die Werkzeuge miteinander durch eine
Achse verbunden sind, die durch den Werkzeugträger hindurch verläuft und in
demselben gelagert ist. Zweckmäßigerweise
wird die Achse entsprechend dem besagten Aspekt durch zwei Achsspindeln
gebildet, von denen eine jede mit einem entsprechenden Werkzeug
verbunden ist und von entgegengesetzten Richtungen aus in den Werkzeugträger verläuft.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine
ist die Maschine dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugbaugruppe mindestens
zwei parallele koaxiale Werkzeuge umfaßt, die ihrerseits zwei äußere Werkzeuge
umfassen, daß jedes
der äußeren Werkzeuge eine
erste Seite, bei der es sich um eine Innenseite handelt, eine zweite
Seite, bei der es sich um eine Außenseite handelt, sowie einen
peripheren Kantenteil, bei dem es sich um den Arbeitsteil des Werkzeugs
handelt, aufweist, und daß jene
Seite des peripheren Kantenteils der äußeren Werkzeuge, die Teil der
Außenseite
des jeweiligen Werkzeugs ist, eine Ebene definiert, die eine Begrenzung
der in radialer Richtung maximal vorstehenden Teile der Werkzeugbaugruppe
im Bereich der Außenseiten
bildet.
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In
der Werkzeugbaugruppe können
mehr als zwei drehbare, koaxiale Werkzeuge untergebracht sein, die
bevorzugte Anzahl ist jedoch zwei. Dies ermöglicht die Bildung zweier paralleler
Fugen (Schnitte) mit einem angemessenen Abstand zwischen den Fugen,
so daß das
Entfernen von Material zwischen den Fugen in der gewünschten
Art und Weise einfach ist. Die Werkzeuge der Werkzeugbaugruppe können ungeachtet
dessen, ob die Werkzeugbaugruppe zwei oder mehr Werkzeuge umfaßt, gleich
große
Durchmesser aufweisen. In diesem Fall sollte der Abstand zwischen
den äußeren Werkzeugen
kleiner als der Radius der Werkzeuge sein.
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Vorzugsweise
ist der Durchmesser der Werkzeuge jedoch unterschiedlich groß, wobei
der Abstand zwischen den äußeren Werkzeugen
der Werkzeugbaugruppe kleiner als der Radius des kleinsten Werkzeugs
ist.
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Der
Durchmesser des kleinsten Werkzeugs beträgt in der Regel mindestens
60 mm, typischerweise mindestens 80 mm, ungeachtet dessen, ob die Durchmesser
der Werkzeuge gleich oder unterschiedlich groß sind. Falls die Werkzeugdurchmesser
unterschiedlich groß sind,
beträgt
der Durchmesser des kleinsten Werkzeugs in der Regel maximal 400
mm, vorzugsweise maximal 250 mm, und zweckmäßigerweise maximal 150 mm.
Das größere Werkzeug
kann einen Durchmesser von mindestens 40 mm, vorzugsweise von mindestens
60 mm, maximal jedoch von 100 mm über dem Durchmesser des kleinsten
Werkzeugs aufweisen. Falls der Durchmesser der Werkzeuge identisch
ist, sollte er bei zwei Werkzeugen mindestens 80 mm betragen, in
der Regel jedoch 500 mm nicht überschreiten.
Vorzugsweise beträgt
der Durchmesser 60 bis 300 mm, zweckmäßigerweise 80 bis 250 mm. Ein
sehr wichtiger Vorteil von Werkzeugen mit einem kleineren Durchmesser
gegenüber
Werkzeugen mit einem größeren Durchmesser
besteht darin, daß erstere
keine so hohe Motorleistung erfordern als letztere. Konventionelle
Trenn- und Sägemaschinen
sind dennoch mit Werkzeugen großer,
in einigen Fällen
sogar sehr großer
Durchmesser aus gestattet, weil diese großen Durchmesser in konventionellen
Maschinen benötigt werden,
um eine gewünschte
Penetrierungstiefe zu erreichen – eine Bedingung, die mit dieser
Erfindung beseitigt wird.
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Bezugnehmend
auf die obigen Aussagen zu vorstellbaren Werkzeugdurchmessern, sollte
der Abstand zwischen den Werkzeugen entsprechend einem Aspekt der
Erfindung wenigstens 5 und maximal 100 mm betragen. Selbst wenn
die Werkzeugdurchmesser im oberen Bereich dieses Spektrums liegen, ist
ein möglichst
kleiner Abstand zwischen den Werkzeugen vorteilhaft, weshalb der
Abstand maximal 50 mm, zweckmäßigerweise
maximal 20 mm betragen sollte. Ein sehr wichtiger Vorteil eines
geringen Abstands zwischen den Werkzeugen besteht darin, daß hauptsächlich dadurch
das Entfernen des Materials zwischen den Fugen (Schnitten) ermöglicht wird.
Ist der Abstand zwischen den Fugen beispielsweise nicht größer als
10 oder 15 mm, kann das Material, selbst wenn es sich dabei um z.
B. Beton oder Ziegel handelt, nach und nach bereits während des
Ausarbeitens der Fugen lösen,
da es zwischen den Werkzeugen und dem Material zwischen den Fugen
zu Vibrationen und Reibungen kommt. Möglicherweise ist es erforderlich,
daß der
Bediener die Maschine während
der Arbeit gerade oder wiegend leicht hin- und herbewegt. Anders
ausgedrückt:
Die Notwendigkeit einer nachfolgenden Beseitigung des Materials
zwischen den Fugen kann vollständig
eliminiert werden. Zumindest jedoch ist eine leichtere Durchführung dieser
Materialbeseitigungen möglich.
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Vorzugsweise
umfasst das Werkzeug bzw. jedes Werkzeug, das zu einer Werkzeugeinheit
gehört,
zumindest ein scheibenförmiges
Werkzeug mit einer ersten Seite, einer zweiten Seite und einem peripheren
Kantenteil, bei dem es sich um das Arbeitsteil des Werkzeugs handelt,
sowie mindestens ein Antriebselement, das koaxial zu dem Werkzeug
verläuft.
Eine solche Werkzeugeinheit ist darüber hinaus dadurch gekennzeichnet,
daß das
Antriebselement an der ersten Seite des Werkzeugs angebracht ist oder
angebracht werden kann, daß jene
Seite des peripheren Kanteinteils, die Teil der zweiten Seite des Werkzeugs
ist, eine Ebene definiert, die eine Begrenzung des in axialer Richtung
maximal vorstehenden Teils der Werkzeugbaugruppe bildet, und daß das Antriebselement
mit mindestens einer umlaufenden Antriebsfläche ausgestattet ist, die mit
einer Leistungsübertragung
kooperieren kann.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
der Werkzeugeinheit verläuft
zumindest der Hauptteil der zweiten Seite des Werkzeugs im wesentlichen
flach im Inneren des peripheren Kantenteils, welches das Arbeitsteil
des Werkzeugs ist. Das Werkzeug und das Antriebselement der Werkzeugeinheit
können
als zwei separate Komponenten ausgeführt sein, die danach dauerhaft
zu einer integrierten Einheit vereinigt sind. Alternativ hierzu
können
Werkzeug und Antriebselement auch aus einem Rohteil gefertigt sein,
das so bearbeitet wurde, daß es
die endgültige
Form der Werkzeugeinheit annehmen kann. In diesem Fall kann das
Antriebselement aus einem mittleren Teil des Werkzeugrohlings ausgearbeitet
werden, der in axialer Richtung aus der Werkzeugeinheit herausgedrückt und
danach so bearbeitet wurde, daß er
seine endgültige
Form erreicht.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der Werkzeugeinheit bestehen Antriebselement und Werkzeug aus zwei
separaten Komponenten, die miteinander durch Abtriebs- und Kupplungselemente
zu einer Werkzeugeinheit verbunden werden können. Wenn das Werkzeug beispielsweise
aus einem dünnen
Sägeblatt
besteht und der mittlere Teil des Sägeblatts nach außen gedrückt wird,
so daß auf der
dem Antriebselement gegenüberliegenden
Seite eine Vertiefung entsteht, kann in diese Vertiefung ein Verbindungselement,
beispielsweise ein Schraubenkopf oder eine Mutter eingesetzt werden,
und am Antriebselement können
Stifte oder andere Abtriebsglieder angebracht werden, wobei die
besagten Stifte oder anderen Abtriebsglieder zu den Öffnungen
in dem herausgedrückten
zentralen Teil des Werkzeugs passen. Falls das Werkzeug statt dessen
eine Trennscheibe umfaßt,
kann ein Kopf einer Schraube, die Kupplungselement fungiert, in
der anderen Seite der Trennscheibe versenkt werden. Auch in diesem
Fall können
Abtriebsglieder in der Form von Stiften und Löchern zwischen Werkzeug und
Antriebselement/Antriebsradhälfte
untergebracht werden, so daß eine
zerlegbare Werkzeugeinheit mit einem austauschbaren Werkzeug entsteht.
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Entsprechend
der Erfindung können
verschiedene Typen von Leistungsübertragungsvorrichtungen
verwendet werden, beispielsweise endlose Keilriemen, Zahnriemen,
wie oben erwähnt,
usw. Prinzipiell ist auch eine endlose Rollenkette vorstellbar,
insbesondere eine vergleichsweise breite Rollenkette, die mit den
Antriebselementen in der Form von Kettenrädern kooperiert, von denen
ein jedes mit einem Werkzeug auf einer oder beiden Seiten des Werkzeugträgers verbunden
ist bzw. verbunden werden kann.
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Entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
die erfindungsgemäße Maschine Schutzvorrichtungen
für die
Leistungsübertragungsvorrichtung,
wobei die Schutzvorrichtungen einen Kantenschutz umfassen, der an
der Außenseite
der Leistungsübertragungsvorrichtung
entlang zumindest eines Abschnittes derselben verläuft und
zur Umgebung offen ist. Ein solcher Kantenschutz kann eine gebogene
Metallschiene umfassen, die zumindest ebenso breit wie die Leistungsübertragungsvorrichtung
ist, jedoch schmaler oder zumindest nicht breiter als der Abstand
zwischen den scheibenförmigen Werkzeugen,
die über
ein Antriebselement auf den besagten ersten Seiten verfügen, die
einander gegenüberliegen.
Außerdem
kann die besagte Schutzvorrichtung auf jeder Seite der Leistungsübertragungsvorrichtung
seitliche Schutzvorrichtungen umfassen, wobei der Abstand zwischen
den Außenflächen der
seitlichen Schutzvorrichtungen kleiner als die Längsausdehnung der Werkzeugbaugruppe
ist. Anders ausgedrückt:
Der Abstand zwischen den Außenseiten
der seitlichen Schutzvorrichtungen ist kleiner als die Breite der
im Werkstück
ausgearbeiteten Fuge mit ihren flachen Wänden, so daß auch die seitlichen Schutzvorrichtungen
in die Fuge eingeführt werden
können,
wenn die Werkzeuge nach und nach tiefer in das Werkstück vordringen.
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Entsprechend
der typischen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung befindet sich der Kantenschutz auf einer
vergleichsweise kurzen Distanz außerhalb des Werkzeugträgers und
auf einer sehr kurzen Distanz außerhalb der Leistungsübertragungsvorrichtung,
das heißt,
des Antriebsriemens oder einer ähnlichen
Vorrichtung. Es ist jedoch vorstellbar, den Kantenschutz oder ein
korrespondierendes Teil in einem wesentlichen Abstand zum Werkzeugträger zu montieren,
wodurch die Anbringung von Antriebsrädern mit unterschiedlichem
Durchmesser an der Maschine möglich
wird, also von Antriebsrädern
mit entweder einem kleinen oder einem wesentlich größeren Durchmesser
sowie von Antriebsrädern
mit Zwischengrößen, die
dem Durchmesser des Werkzeugs bzw. den Durchmessern der Werkzeuge
angepasst sind, so daß es
möglich
wird, daß die
Werkzeuge die gewünschte
Peripheriegeschwindigkeit erreichen, auch wenn der Antriebsriemen
oder eine mit ihm korrespondierende Leistungsübertragungsvorrichtung eine
bestimmte Geschwindigkeit haben.
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Die
Leistungsquelle des Antriebsmechanismus befindet sich im Maschinengehäuse. Sie
kann beispielsweise aus einem Verbrennungs-, Elektro-, Hydraulik-
oder Pneumatikmotor bestehen. Das Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Maschine ist
nicht auf die Bauindustrie beschränkt, jedoch ist die Bauindustrie
ein sehr wichtiges Anwendungsgebiet. Aus Gründen des Gesundheitsschutzes
können Maschinen
mit Verbrennungsmotoren jedoch nicht im Inneren von Gebäuden verwendet
werden. An vielen solchen Arbeitsorten stehen jedoch Hydraulik-
oder Pneumatiksysteme zur Verfügung,
wodurch die Nutzung hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Maschinen
möglich
ist. Doch auch elektrischer Strom steht auf Baustellen in der Regel
zur Verfügung.
Deshalb ist auch ein elektrischer Antrieb der erfindungsgemäßen Maschine
möglich.
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Weitere
Merkmale und Aspekte der Erfindung gehen aus den anhängenden
Ansprüchen
und der folgenden detaillierten Beschreibung der erfindungsgemäßen Trenn- und Sägemaschine
sowie der Beschreibung des Verfahrens zum Arbeiten mit der Maschine
hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
auf denen folgendes dargestellt ist:
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Maschine,
einschließlich
einer Werkzeugeinheit entsprechend einer bevorzugten, ersten Ausführungsform,
und einen Werkzeugschutz, der an einer vorderen Funktionsposition
angebracht wurde,
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2 zeigt
die Maschine nach 1 mit abgenommenem Werkzeugschutz,
so daß ein
Wechsel der Werkzeugeinheit möglich
ist,
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3 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Maschine nach 2 mit
demontierter Werkzeugeinheit,
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4 zeigt
eine schematische Seitenansicht der Maschine nach einer zweiten
Ausführungsform der
Erfindung, einschließlich
zweier drehbarer Werkzeugeinheiten, die konzentrisch zu einer gemeinsamen
Mittelachse angeordnet sind,
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5 zeigt
eine Hälfte
eines Werkzeugs und Antriebselements/Antriebsrades, die eine Werkzeugeinheit
entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform bilden,
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6 zeigt
ein Antriebselement bzw. eine Antriebsradhälfte,
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7 zeigt
in einem größeren Maßstab einen
Vorderteil der Maschine nach 3 ohne Werkzeugeinheit,
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8 zeigt
eine Ansicht entlang der Linie VIII-VIII aus 2,
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9 zeigt
eine Ansicht entlang der Linie IX-IX aus 4,
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10 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Hälfte
eines Antriebsrades/eines Antriebselements,
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11A–D zeigen schematisch einen Querschnitt
durch das zu bearbeitende Werkstück,
wodurch eine Ausführungsform
des Arbeitsprinzips der Maschine illustriert wird,
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12 zeigt
schematisch eine Seitenansicht einer elektrisch angetriebenen Trenn- oder Sägemaschine
entsprechend einer vorstellbaren Ausführungsform der Erfindung,
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13 zeigt
dieselbe Maschine in einer Draufsicht.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
schematisch und in einer Seitenansicht Teile einer ersten Ausführungsform
einer Trenn- oder Sägemaschine 1 zur
Bearbeitung eines Werkstücks,
die ein drehbares, scheibenförmiges Werkzeug 3 zum
drehenden Bearbeiten von Objekten, Werkstücken oder Rohteilen, einschließlich dem Trennen
und Sägen
in Objekten wie beispielsweise in Baukonstruktionen, in Materialien
mit einer großen Ausdehnung,
beispielsweise in Betonkonstruktionen, oder in kleineren Werkzeugen,
beispielsweise in Steinblöcken,
umfaßt.
Der Hauptteil der Maschine 1 umfaßt eine Stromquelle, die nicht
notwendigerweise mit dem Werkzeug 3 verbunden sein muss,
die jedoch über
eine geeignete Leistungsübertragung
eine Antriebskraft zu anderen Bauteilen überträgt.
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In
den Ausführungsformen,
die in den Zeichnungen dargestellt sind, umfasst die Leistungsquelle jedoch
einen Motor in einem Maschinengehäuse 2, das sich in
einem radialen Abstand zum Werkzeug 3 befindet. Zwischen
dem Maschinengehäuse 2 und dem
Werkzeug 3 befindet sich eine als Getriebe- und Aufnahmeeinheit
bezeichnete Einheit 4, die zum Übertragen der Leistung vom
Motor im Maschinengehäuse
zum Werkzeug 3 und zum Unterbringen des besagten Werkzeugs 3 in
einem bestimmten, definierten Abstand vom Maschinengehäuse 2 dient,
wobei dieser Abstand erheblich größer als der Durchmesser des
Werkzeugs 3 beweglicher Arbeitsmaschinen sein kann, bei
denen es sich um herkömmliche
Handmaschinen oder anderweitig für
eine drehende Bearbeitung beweglicher Arbeitsmaschinen eingesetzte
Maschinen handelt. Außerdem
kann die Maschine 1 eine einstellbare Werkzeugverkleidung 5 umfassen,
wie entsprechend den Ausführungsformen
in den Zeichnungen dargestellt ist, sowie eine Halterung 6,
an der ein Staubsauger angebracht werden kann. Der bzw. die Staubsauger
ist/sind jedoch nicht detailliert dargestellt. Auch weitere Vorrichtungen,
beispielsweise zum Verspritzen von Wasser, können angebracht werden.
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Das
Maschinengehäuse 2 kann
folglich vorzugs- und zweckmäßigerweise
aus einem Maschinengehäuse
einer bekannten, konventionellen Hand-Trenn- oder Sägemaschine
bzw. einer mobilen Trenn- oder Sägemaschine
bestehen, beispielsweise dem Gehäuse
einer konventionellen Motorsäge,
z. B. mit einem Verbrennungsmotor, dem Gehäuse einer elektrisch betriebenen
Säge mit
einem Elektromotor oder dem Gehäuse
einer Maschine mit einem Hydraulik- oder Pneumatikmotor.
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In
den bevorzugten Ausführungsformen,
die speziell in den Zeichnungen dargestellt sind, besteht das Maschinengehäuse 2 jedoch
aus einer Handeinheit mit einem Elektromotor, einer hinteren Griffvorrichtung 7 mit
einem Steuergriff 8 und einer vorderen Griffvorrichtung 9 mit
einem Steuergriff 10, die eine gute Kontrolle der Maschine 1 gewährleisten,
wenn das Werkzeug gegen das fragliche Objekt gedrückt wird,
beispielsweise in eine erste Sägefuge,
und die außerdem
zum Erreichen der erforderlichen Stabilität während des restlichen Bearbeitungsprozesses
dienen, bis das gewünschte
Ergebnis, das heißt,
die gewünschte
Sägetiefe,
erreicht ist. Vor dem vorderen Steuergriff 10, das heißt, in Richtung
des Werkzeugs 3, befindet sich eine Steuergriffverkleidung 11 eines bekannten
geeigneten Modells mit der üblichen Funktion.
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Das
Maschinengehäuse 2 umfaßt darüber hinaus
ein Chassis 12. An diesem Chassis 12 sind der
fragliche Motor, eine Motorsteuerung 13 mit einem variabel
einstellbaren Getriebe, verschiedene Leitungen und Kabel, beispielsweise
für Kühlwasser, Hydrauliköl, die elektrische
Stromversorgung, den Staubsauger usw. angebracht (bestimmte Teile
sind nicht im Detail dargestellt). Die Motorsteuerung 13 ist zweckmäßigerweise
auf konventionelle Art und Weise am hinteren Steuergriff 8 angebracht.
Mit dem Motor verbunden ist ein Lagergehäuse mit einem geeigneten Lager,
von dem aus eine nicht dargestellte drehbare Achse vorsteht, an
der ein erstes Antriebsrad (nicht dargestellt) angebracht ist, das
zweckmäßigerweise
aus einem Getrieberad, einer Riemenscheibe oder einem anderen geeigneten
Antrieb zum Bewegen einer Leistungsübertragungsvorrichtung 17 entlang,
ringsum oder im Inneren des Getriebes und der Transporteinheit 4 zum
Antreiben eines zweiten, vorderen Antriebsrades 16b besteht,
das zusammen mit dem Werkzeug 3 eine integrale Einheit
bildet.
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Die
besagte Leistungsübertragungsvorrichtung 17 besteht
vorzugsweise aus einer flexiblen, endlosen Vorrichtung 17,
beispielsweise in der Form einer Kette, eines Antriebsriemen, eines
Keilriemen 17, eines Antriebsbandes oder einer ähnlichen
geeigneten Vorrichtung, deren Querschnitt und Konstruktion an die
hinteren und vorderen Antriebsräder bzw.
Antriebselemente angepasst sind. Im Falle eines Keilriemenantriebs
sind beispielsweise die beiden Antriebsräder mit einer keilförmigen,
peripheren Nut 18 ausgestattet; siehe dazu die 8, 9.
Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf flexible, endlose Getriebevorrichtungen
wie Keilriemen 17 beschränkt. In dem Maße, wie
andere geeignete Leistungsübertragungsvorrichtungen
existieren oder vorgeschlagen werden können, ist auch ein Einsatz
dieser Vorrichtungen in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
möglich,
beispielsweise eine Reihe miteinander im Eingriff befindlicher Zahnräder entlang
der Getriebe- und Transporteinheit 4.
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Alle
in den beiden vorstehenden Absätzen erwähnten, jedoch
nicht detailliert dargestellten Maschinenelemente bestehen aus allgemein
bekannten Maschinenteilen. Deshalb werden sie nicht detailliert beschrieben
oder dargestellt, befinden sich jedoch hinter einer bestimmten Anzahl
von Verkleidungen 19, die die besagten Einzelteile einschließen und
die demontiert werden können.
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Die
Getriebe- und Übertragungseinheit 4 umfaßt eine
längliche
Konstruktion in der Form einer flachen Schiene 20 zur Aufnahme
des Werkzeugs 3, die nachfolgend auch als Werkzeugträger bezeichnet wird.
Diese Konstruktion umfaßt
das vordere Antriebsrad 16b und die Getriebevorrichtung 17,
die sich in einem bestimmten, definierten Abstand vom Maschinengehäuse 2 entfernt
befinden. Die Schiene 20 umfaßt ein erstes, inneres Ende 21,
das am Maschinengehäuse 2 fest,
aber demontierbar angebracht werden kann und weiter unten noch detaillierter
beschrieben wird, sowie ein zweites, äußeres Ende, das nachfolgend
als Schienenpunkt 22 bezeichnet wird und an dem das Werkzeug 3 und
die Getriebevorrichtung 17 entsprechend der fraglichen
Ausführungsform
drehbar montiert sind.
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Am
hinteren Ende 21 der Schiene 20 ist eine nicht
dargestellte Befestigungs- und Verlängerungseinheit 23 angebracht,
zweckmäßigerweise
in der Form einer lösbaren
Schraubverbindung, wobei diese per se Befestigungselemente 24 umfaßt, das heißt, aus
einer bestimmten Anzahl von Schrauben und Muttern besteht, so daß die Schiene 20 am
Maschinengehäuse 2 angebracht
ist. Außerdem
verläuft durch
die Schiene 20 eine kreuzförmige Öffnung. Aufgrund des Vorhandenseins
der besagten Öffnung und
der Befestigungselemente kann die Schiene 20 in einer geeigneten
axialen und/oder transversalen Richtung entlang der mittleren Ebene 26 verstellt werden.
Dies ist für
das hintere Antriebsrad und die in Längsrichtung verlaufende Verlängerung
der Schiene 20 üblich,
um in der besagten zentralen Ebene der flexiblen, endlosen Getriebevorrichtung 17 relativ
zu den beiden Antriebsrädern
ein Verlängern und
entsprechendes Verkürzen
zu erreichen. Entlang der flachen Seiten der Schiene 20 befinden
sich eine Reihe gewichts- und materialreduzierender Öffnungen 27.
Zwischen diesen Öffnungen 27 befinden
sich außerdem
eine Reihe kleinerer Gewindelöcher 28, an
denen eine Schienenverkleidung 5 zur Führungsschiene 20 angebracht
werden kann.
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Das
innere Ende 21 der Schiene 20 kann in Richtung
des entgegengesetzten Endes 22 eine stumpfe Grundform und
einen rechteckigen Querschnitt haben. Genauer ist das hintere kurze
Ende relativ zu den Längskanten 29 der
Schiene 20 in einem rechten Winkel angeordnet. Das kurze
Ende ist angrenzend an das hintere Antriebsrad einstellbar montiert,
und aufgrund der oben erwähnten
Befestigungs- und Verlängerungseinheit 23 kann
das kurze Ende 21 vom Antriebsrad 16a weg- oder
auf dieses Antriebsrad zubewegt werden, wobei die flexible, endlose
Getriebevorrichtung 17, die im vorliegenden Fall insbesondere
aus einem Keilriemen 17 besteht, bei Verschleiß demontiert
und durch eine neue ersetzt werden kann. Entsprechend den dargestellten Ausführungsformen
ist die Getriebevorrichtung 17 so gestaltet, daß sie entlang
den Kanten 29 der Schiene 20 in der mittleren
Ebene 26 der Antriebsräder
und der Schiene 20, wie oben erwähnt, und parallel zu diesen
Kanten verläuft,
jedoch in einem bestimmten Abstand von den Kanten 29 der
Schiene 20.
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In
nicht dargestellten Ausführungsformen
ist es jedoch vorstellbar, daß die
Getriebevorrichtung 17 statt dessen in einer Nut sitzt,
die in die besagten Schienenkanten eingearbeitet wurde. Dies ist
ein Unterschied zu den Ausführungsformen,
welche in den Zeichnungen dargestellt sind, wo der Keilriemen frei von
den Kantenenden aus verläuft
und nur die Peripherien der Antriebsräder berührt.
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Das
zweite, äußere Ende,
die Schienenspitze 22, ist entsprechend der Ausführungsform
abgerundet und umfaßt
ein Loch 30 in der Schiene 20, die relativ zu
der besagten abgerundeten Form zentral verläuft und so gestaltet ist, daß sie ein
geeignetes Lager 31, das heißt, ein Kugel- oder Gleitlager
aufnehmen kann, dessen Passung, das heißt, dessen Durchmesser nur
ein solches ausreichendes Spiel ermöglicht, daß das Lager 31 leicht
in dem besagten mittleren Loch 30 montiert werden kann.
Vorstellbar ist auch, daß das
Lager 31 in einer bekannten Art und Weise in dem Loch befestigt
ist, beispielsweise durch einen Schrumpfsitz. Das äußere Ende 22 kann
auch in beiden für
die Aufnahme des äußeren Antriebsrads vorgesehenen
Schienenoberflächen
eine Vertiefung umfassen, wobei diese Vertiefungen auch als kreisrunde
Gleitfläche
zur Kontaktierung der Oberflächen des
Antriebsrads dienen können.
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Bezugnehmend
auf die bevorzugte Ausführungsform
der Schutzvorrichtungen der Maschine umfassen die besagten Schutzvorrichtungen
die in den 1 und 2 schematisch
sowie in einer Seitenansicht dargestellte Werkzeugverkleidung 5 und eine
flexibel montierte, doppelwandige Seitenverkleidung 35 für die Getriebe-
und Aufnahmevorrichtung 4. Die Werkzeugverkleidung 5 umfaßt eine
Sägeblattverkleidung 36,
die verstellbar entlang der Schiene 20 und entlang der
besagten doppelwandigen Seitenverkleidung 35 angebracht
werden kann, wobei die besagte Sägeblattverkleidung
auch einen Abschnitt 37 umfaßt, der vom Rest der verstellbaren
Sägeblattverkleidung 36 abgeklappt
werden kann. Außerdem
umfassen die Schutzvorrichtungen einen Kantenschutz 38 für die Getriebevorrichtung,
das heißt,
den flexiblen, endlosen Keilriemen entsprechend den besagten Ausführungsformen,
wobei der besagte Kantenschutz 38 entlang der Außenseite des
Keilriemen 17 und rings um den vorderen, äußeren Punkt
der Schiene 20 oder zumindest entlang ihrer Längskanten 29 verläuft. Die
Dicke der Seitenverkleidung 35, das heißt, der transversale Abstand
zwischen den Außenflächen der
Seitenverkleidung, ist kleiner als der Abstand zwischen den äußeren Seitenflächen der
Werkzeuge 3, 3',
das heißt,
der besagten zweiten Seiten. Das bedeutet, daß die Seitenverkleidung 35 in
die breite Nut eingesetzt werden kann, die sich entsprechend dem
Verfahren zur Verwendung der erfindungsgemäßen Maschine in dem zu bearbeitenden
Objekt befindet, wenn das Material zwischen den von den Werkzeugen
geschaffenen Fugen (Schnitten) entfernt wurde und wenn die aus flachen,
parallelen Seitenwänden
gebildete breite Fuge eine solche Tiefe erreicht hat, daß auch die
Seitenverkleidung 35 in sie eingesetzt werden kann, wenn
die Sägeblattverkleidung 36 entlang
der Seitenverkleidung 35 zurückgezogen wird.
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Ein
Ende der doppelwandigen Seitenverkleidung 35 ist zweckmäßigerweise
an eine Außenseite 33 der
Schiene 20 angeschweißt,
während
das andere Ende mittels Schrauben so befestigt ist, daß die Getriebevorrichtung 17 einfach
und effizient durch Demontieren einer Verkleidung 35 entfernt
werden kann. Die beiden Bleche der Seitenverkleidung 35, die
parallel entlang der Schiene 20 bis zu einem bestimmten
Abstand außerhalb
der besagten Kantenverkleidung 38 verlaufen, garantierten
eine Minimierung des Unfallrisikos bei gleichzeitigem Schutz der beweglichen
Verschleißteile
vor Staub, Wasser usw. Die Seitenverkleidung 35 fungiert
darüber
hinaus als Führung
für die
verstellbar angebrachte Sägeblattverkleidung 36,
in Verbindung mit der eine oder mehrere Arretierelemente 39 zum
Einstellen der Position der Sägeblattverkleidung 36 entlang
der Seitenverkleidung 35 und folglich auch zum Einstellen
der Startposition 37 der abklappbaren Verkleidung 37 dienen.
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Letztere
wird durch ein geeignetes Scharnier 40 an einem Ende der
Sägeblattverkleidung 36 gebildet,
so daß sie
von einer aktiven Position aus abgeklappt werden kann, in der sie
das Werkzeug 3 schützt.
Die verstellbare Sägeblattverkleidung 36 und
die abklappbare Verkleidung 37 bilden gemeinsam in der
Seitenansicht eine L-Form sowie zweckmäßigerweise einen U- oder V-förmigen Querschnitt, um
diese Elemente beispielsweise vor Staub und Wasser zu schützen, die
vom Werkzeug ausgehen können.
An dem Ende, welches sich gegenüber
der abklappbaren Verkleidung 37 befindet, ist die für weitere
Geräte
vorgesehene Halterung 6 angebracht. Aufgrund der Gestaltung
der Werkzeugverkleidung 5, der Anordnung dieser Werkzeugverkleidung
sowie der Wirkung des Staubsaugers (beispielsweise) kann die Verbreitung
von Staub und Wasser minimal gehalten werden.
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Die
besagten Arretierelemente 39 beinhalten entsprechend den
dargestellten Ausführungsformen drei
Schrauben: eine wirkt von der Seite gegen die Seitenverkleidung 35 und
zwei weitere von unterschiedlichen Seiten der Führungsschiene 20 gegen die
Kantenverkleidung 38.
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Bezugnehmend
auf die 5–10 wird nachfolgend
detaillierter beschrieben, wie die Werkzeugeinheit bzw. die Werkzeugeinheiten,
die für
einen Aspekt der Erfindung charakteristisch ist bzw. sind und mit
den Zahlen 50 bzw. 51 bezeichnet wurden, gestaltet
sind. Außerdem
wird auf die Gestaltung des vorderen Antriebsrades 16b eingegangen, das
am äußeren Ende
der Schiene 20 angebracht ist, wobei das besagte äußere Ende
auch als Schienenpunkt 22 bezeichnet wird. Darüber hinaus
wird beschrieben, wie die Leistungsübertragungsvorrichtung, die
als keilförmiger
Antriebsriemen 17 ausgeführte besagte Getriebevorrichtung
entsprechend der dargestellten Ausführungsform und die Kantenverkleidung 38 angebracht
sind.
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Eine
Werkzeugeinheit 50 besteht aus einem scheibenförmigen,
drehbaren Werkzeug, beispielsweise einem Sägeblatt oder einer Trennscheibe 3, das
bzw. die an der in 1, 2 und 4 dargestellten
Maschine 1 angebracht ist, und einer Antriebsradhälfte 52,
die auch als Antriebselement bezeichnet wird, wenn sie mit dem Werkzeug 3 verbunden
ist. Das Werkzeug 3 besteht aus einer flachen Scheibe,
deren peripheres Kantenteil 54 dicker als der Rest des
Werkzeugs ist, das heißt,
eine größere seitliche
Ausdehnung aufweist, und das Arbeitsteil des Werkzeugs 3 bildet.
Das Kantenteil 54 kann beispielsweise mit Diamanten und
anderen Schleifkörpern
bestückt/an
den Spitzen versehen und mit Zähnen
ausgestattet sein, beispielsweise an einem konventionellen Sägeblatt,
oder durch die Kante beispielsweise einer Carborundum-Scheibe gebildet werden.
Das Werkzeug 3 und die Antriebsradhälfte/das Antriebselement 52 können miteinander
verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen, Löten, Verkleben, Vernieten oder
auf eine andere Art und Weise, beispielsweise durch Laser-Schweißen. Entsprechend
der Ausführungsform
wurden das Werkzeug 3 und das Antriebselement 52 der
Werkzeugeinheit 50 durch Punktschweißen miteinander verbunden.
Die Punktschweißungen
sind in den 8 und 9 mit der
Zahl 55 bezeichnet.
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Die
Antriebsradhälfte/das
Antriebselement 52, die bzw. das gemeinsam mit dem scheibenförmigen Werkzeug 3 in
die Werkzeugeinheit 50 integriert ist, ist mit einer Seite 56 versehen,
die flach ist, damit sie in Kontakt mit dem Werkzeug 3 der
integrierten Werkzeugeinheit 50 treten kann. Ein ringförmiger Vorsprung 57 ist
so gestaltet, daß er
in ein zentrales Loch 58 des Werkzeugs 3 verlaufen
und eingepaßt werden
kann. Radial im Inneren des ringförmigen Vorsprungs 57 befindet
sich eine kreisrunde Vertiefung 59. Ein mittleres Loch 60 verläuft durch
die Antriebsradhälfte
bzw. das Antriebselement 52.
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Auf
der gegenüberliegenden
Seite der Antriebsradhälfte 52 befindet
sich ein zentrales Achsenteil 62, das auch als Achsspindel
bezeichnet werden kann. Das periphere Teil 63 der Antriebsradhälfte/des Antriebselements 52 ist
an der dem Werkzeug 3 der integrierten Werkzeugeinheit 50 abgewandten
Seite mit einer verjüngten
Oberfläche 64 ausgestattet.
Zwischen dem peripheren Teil 63 und dem axialen Teil 62 befindet
sich eine große,
ringförmige
Vertiefung 65, so daß zwischen
der Vertiefung 65 und der flachen Seite 56 ein
dünnes
Gewebe 66 gebildet wird. Radial im Inneren der Vertiefung 65 befindet
sich ein ringförmiger,
dickerer Teil 67.
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Das
vordere Antriebsrad 16b wird aus zwei, entsprechend der
Ausführungsform
identisch geformten Antriebsradhälften/Antriebselementen 52 gebildet,
die so angebracht sind, daß die
Achsenteile/Achsspindeln 62, 62' zueinander gedreht sind und eine
geteilte Radwelle bilden. Dies verhindert jedoch nicht, daß die Antriebsradhälften bzw.
die Antriebselemente eine unterschiedliche Form haben, vorausgesetzt,
ihr grundlegendes Funktionsprinzip ist dasselbe. Zur Herstellung
einer Verbindung zwischen den Achsteilen 62, 62' wird das Achsteil
einer jeden Antriebsradhälfte 52, 52' entsprechend
der Ausführungsform
in demjenigen Teil der Achsteile 62, 62', welche beim
montierten Antriebsrad 16b zueinander gedreht sind, ein
Stück eingeschnitten.
Ein solcher Einschnitt wurde in der 10 mit 62a bezeichnet und
weist die Form eines Halbkreises auf. Es sollte klar sein, daß auch andere
Kupplungsvorrichtungen vorstellbar sind, beispielsweise Stifte und
Löcher
in bzw. an den Achsteilen/Achsspindeln 62, 62', die zueinander
gedreht werden.
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In 8 ist
dargestellt, wie das Antriebsrad 16b aus den beiden Antriebsradhälften 52, 52' des bezugnehmend
auf die 10 beschriebenen Typs gebildet
wird, wobei die Antriebsradhälften
zueinander gebracht werden. Zum Herstellen der Kupplungsverbindung
zwischen den Antriebsradhälften 52, 52' wird eine der
Hälften
relativ zur anderen um 180° gedreht,
so daß der
eingeschnittene Teil 62a einer der Antriebsradhälften an
den nicht eingeschnittenen Achsenteil der anderen Antriebsradhälfte angrenzt. Zwischen
den so zueinander gebrachten Antriebsradhälften wird eine keilförmige Nut 18, 8,
für einen
Keilriemen 17 zwischen den verjüngten Oberflächen 64 der
peripheren Teile der Antriebsradhälften gebildet.
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Nun
wird Bezug auf die 7 genommen. Sie zeigt den Bereich
des Spitzenteils 22 der Führungsschiene 20,
einschließlich
eines in der Mitte untergebrachten Lochs 30, in dem das
Lager 31 permanent befestigt ist, beispielsweise durch
Löten oder durch
Presssitz. In einem bestimmten Abstand innerhalb des Lochs 30 befindet
sich eine ringförmige
Vertiefung 70, die konzentrisch zum Loch 30 verläuft und so
dimensioniert und plaziert ist, daß sie das periphere Teil 63 einer
Antriebsradhälfte/eines
Antriebselements 52 aufnehmen kann. 7 zeigt
auch, wie der Keilriemen 17 entlang der Schiene 20 und
um die Schienenspitze 22 in einem geringen Abstand von der
Schiene 20 verläuft
und außerhalb
des Keilriemens 17 von der in einem geringen Abstand verlaufenden
Kantenverkleidung 38 umgeben ist. Die Kantenverkleidung 38 besteht
aus einer Schiene, vorzugsweise einer Stahlschiene, die ebenso breit
wie der Keilriemen 17 ist. Es sollte erwähnt werden,
daß die
Vertiefung 70 auf beiden Seiten der Führungsschiene wesentlich breiter
als in 7 dargestellt sein kann, so daß sie die peripheren Teile 63 kleinerer
oder größerer Antriebsradhälften aufnehmen kann,
wodurch die Maschine mit Antriebsrädern funktionsfähig ist,
deren Durchmesser entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung innerhalb
eines bestimmten Bereichs liegen.
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Während der
Montage wird die Werkzeugeinheit 50 mit dem Achsteil 62 in
das an der Schienenspitze 22 befindliche Loch 30 eingeführt, bis
der ringförmige,
dickere Teil 67 an das Lager 31 anstößt. Auf eine
korrespondierende Art und Weise wird die andere Antriebsradhälfte 52' aus entgegengesetzter
Richtung in das Loch 30 bewegt, um 180° relativ zur ersten eingeführten Antriebsradhälfte bzw.
dem ersten Antriebselement 52 gedreht, so daß die Wellenteile 62 der
beiden Antriebsradhälften
miteinander in Eingriff gelangen, wobei auch die zuletzt eingeführte Antriebsradhälfte mit
ihrem ringförmigen
dickeren Teil 67 an das Lager 31 anstößt. Der
ringförmige
Teil 71, der das Lager 31 umgibt und der in rückwärtiger Richtung
durch die ringförmige
Vertiefung 70 begrenzt wird, ist in der ringförmigen Vertiefung 65 der beiden
Antriebsradhälften
des Werkzeugs untergebracht. Die beiden Antriebsradhälften 52, 52' sind miteinander
durch eine Mutter 74 und eine Schraube 73 verbunden,
welche durch Durchgangsloch 60a verläuft, das in die aus den beiden
Achsenteilen 62 bestehende Welle eingearbeitet wurde. Ein
Schraubenkopf 75 und die Mutter 74 sind in den
Vertiefungen 59 der Antriebsradhälften 52, 52' untergebracht. Durch
die über
die Befestigungs- und Verlängerungsvorrichtung 23 erfolgende
axiale Verschiebung der Führungsschiene 20 nach
außen,
vom Maschinengehäuse 2 weg,
das heißt,
durch Vorwärtsbewegung der
Führungsschiene 20,
wird der Keilriemen 17 zur Einnahme der richtigen Position
in der keilförmigen Nut 18 veranlaßt, wobei
ein angemessener Kontaktdruck gegen die beiden sich verjüngenden
Oberflächen 64 ausgeübt wird,
deren Zwischenraum die keilförmige
Nut 18 bildet.
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Die
in 9 dargestellte Ausführungsform weicht von der unter
Bezugnahme auf 8 beschriebenen nur dadurch
ab, daß die
beiden Antriebsradhälften 52, 52' Antriebselemente
in integrierten Werkzeugeinheiten 50 bzw. 51 bilden.
Das in der Werkzeugeinheit 51 enthaltene Werkzeug wurde
in der 9 mit 3' bezeichnet.
Sein Durchmesser ist kleiner als der des in der Werkzeugeinheit 50 enthaltenen
Werkzeugs 3. Davon abgesehen, ist der Entwurf derselbe
wie unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben,
was auch für
den Modus des Zusammenbauens gilt.
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Nun
wird näher
auf das Verfahren des Arbeitens mit der Maschine 1 und
mit der Werkzeugeinheit bzw. den Werkzeugeinheiten 50, 51 entsprechend der
Erfindung eingegangen. Es wird davon ausgegangen, daß die Maschine 1 mit
zwei Werkzeugeinheiten 50, 51 ausgestattet ist,
und zwar auf die in 4 und 9 dargestellte
Art und Weise. Vor dem Beginn der Arbeit wird die Werkzeugverkleidung 5 nach
vorn in die Arbeitsposition bewegt, die in 1 dargestellt
ist. Dann wird der im Maschinengehäuse 2 befindliche
Motor gestartet. Der Bediener regelt die Maschine 1 so,
daß der
Motor die zur Leistungsübertragung
der Maschine gehörende
Leistungsübertragungsvorrichtung,
also einen Antriebsriemen 17, antreibt. Der Antriebsriemen 17,
der sich im Eingriff mit der keilförmigen Nut 18 befindet,
treibt das Antriebsrad 16b an, deren beide Antriebsradhälften bzw.
Antriebselemente 52 in diesem Falle integrale Bestandteile
der Werkzeugeinheiten 50 und 51 sind, so daß sich die
Werkzeuge 3 und 3' drehen.
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Durch
den auf das zu bearbeitende Objekt ausgeübten Druck wird zunächst durch
das größere Werkzeug 3 in
das Objekt eine Sägefuge
eingearbeitet. Wenn das Werkzeug 3 das Objekt bis zu einer Tiefe
penetriert hat, die der radialen Differenz zwischen den beiden Werkzeugen 3 und 3' entspricht, beginnt
auch das kleinere Werkzeug 3' mit
der Penetration das Objekts, so daß im Objekt parallel zu der durch
das größere Werkzeug 3 gebildeten Fuge
eine weitere Fuge entsteht. Die Bearbeitung kann auf diese Art und
Weise fortgesetzt werden, bis die Werkzeuge 3 und 3' so weit vorgedrungen
sind, daß die Kantenverkleidung 38 das
Objekt berührt.
Die ersten Fugen, welche auf diese Art und Weise durch die Werkzeuge 3 und 3' in das Objekt
eingearbeitet werden, sind in 11A mit
a bzw a' bezeichnet.
Die Arbeit wird fortgesetzt, bis die Fugen a und a' im Objekt die gewünschte Länge erreicht
haben. In dieser Phase kann die Maschine 1 entlang der
Oberfläche
des Objekts bewegt werden, während
die Kantenverkleidung 38 gegen das Objekt gleitet.
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Zumindest
bei günstigen
Bedingungen, das heißt,
wenn das zu bearbeitende Objekt nicht zu hart ist und/oder der Abstand
zwischen den in das Objekt eingearbeiteten Fugen ausreichend gering
ist, wird das Material c zwischen den Fugen a und a' nach und nach bei
einem stärkerem
Vordringen der Werkzeuge aufgrund deren Vibrationen und/oder aufgrund
der Reibung zwischen den Werkzeugen und dem Material zwischen den
Fugen gelockert. Die Arbeit kann demzufolge kontinuierlich fortgesetzt
werden, indem man die Maschine 1 entlang der Oberfläche des
Objekts vorwärtsbewegt,
wobei die Kantenverkleidung 30 auf der Unterseite der breiteren
Nut entlanggleitet, in die in das Objekt eingearbeitet wird. In
dieser Phase können
der Werkzeugträger/die
Führungsschiene 20,
die Kantenverkleidung 38 und schließlich (nach dem Zurückklappen
der Sägeblattverkleidung)
auch die Seitenverkleidung 35 in die Nut eingeführt werden.
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Wenn
sich das Material c zwischen den ersten Fugen a und a' in Verbindung mit
der Einarbeitung der Fugen in das Objekt nicht lockert, wird die Maschine
wie nachfolgend beschrieben betrieben, wenn die ersten Fugen herausgearbeitet
sind, vorzugsweise, wenn sie eine bestimmte gewünschte Länge erreicht haben. In diesem
Fall wird die Maschine zurückgezogen,
so daß die
Werkzeuge 3, 3' aus den
entstandenen Fugen herausgezogen werden. Im nächsten Schritt entsprechend
dieses erfindungsgemäßen Betriebsmodus
der Maschine wird das Material c zwischen den ersten beiden im Objekt
entstandenen Fugen a und a' entfernt.
Welche Technik zum Entfernen des Materials angewandt wird, hängt vom Material
des Objekts ab. Beispielsweise kann das Material (je nach seiner
Art) durch Brechen, Hämmern,
Keilen, Schlagen, Klopfen, Vibrieren, Blasen, Spritzen, Mahlen,
Ziehen, Stemmen oder durch eine Kombination dieser oder anderer
Maßnahmen
gelockert werden. Folglich entsteht im Objekt eine breitere Nut
b, so daß die
Werkzeugeinheiten 50, 51, einschließlich der
Führungsschiene 20,
des Antriebsrads 16b, des Antriebsriemen 17, der
Kantenverkleidung 38 und der Seitenverkleidung 35 in
das Objekt vordringen können,
siehe 11B. Im Objekt verbleibt ein
Teil ar der Fuge a, die durch das größere Werkzeug 3 herausgearbeitet
wurde, möglicherweise
auch Teile ar' der Fuge a', die durch das kleinere Werkzeug 3' herausgearbeitet
wurde, wobei die Fuge(n) a, ar' während des
nächsten Schrittes,
in dem der Bediener die Werkzeuge 3, 3' tiefer in das
Objekt vortreibt, als Führungen
verwendet werden können, 11C. Die neuen, in dieser Phase im Objekt herausgearbeiteten
Fugen, werden mit d bzw. d' bezeichnet,
und das zwischen den neuen Fugen verbleibende Material wurde in 11C mit e bezeichnet. Das Material e kann wie
oben beschrieben entfernt werden, so daß eine tiefere Fuge f mit flachen, parallelen
Wänden
und derselben Breite wie die Fuge b, 11D,
entsteht. Die Arbeit kann auf diese Art und Weise fortgesetzt werden,
in dem wechselweise immer tiefere parallele Fugen eingearbeitet werden
und das Material zwischen den Fugen entfernt wird, bis die gewünschte oder
die maximal mögliche
Arbeitstiefe erreicht ist. Die maximale Arbeitstiefe wird durch
die Werkzeugverkleidung 5, deren abklappbarer Teil 37 jedoch
so abgeklappt werden kann, daß er
die Penetrierungstiefe nicht einschränkt, begrenzt. Die gesamte
Verkleidung 35 kann nach der Freigabe der Arretierelemente 39 entgegen
zur Penetrationsrichtung verschoben werden, also nach hinten in
Richtung des Maschinengehäuses 2.
Es ist davon auszugehen, daß auf
diese Weise ein schrittweises Vordringen in das Objekt möglich ist und
daß nach
jedem Arbeitsschritt mit Hilfe der Werkzeugeinheiten das Material
zwischen den Fugen entfernt wird, außer nach dem letzten Arbeitsschritt, wenn
die gewünschte
Tiefe mit Hilfe des größeren Werkzeugs 3 erreicht
ist.
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Die 12 und 13 zeigen
beispielhaft, wie ein auf die bekannte Art und Weise gestaltetes Maschinengehäuse 2 mit
einem elektrischen Antriebsmotor entsprechend den Prinzipien der
Erfindung ausgestattet werden kann. Im vorderen Teil der Maschine 1 befindet
sich ein länglicher
Werkzeugträger 20,
der die Form einer flachen Schiene hat und zwei diamantbestückte, flache
Sägeblätter 3, 3' aufnimmt, von
denen ein jedes mit einer Antriebsradhälfte 52, 52' versehen ist,
die durch Schweißen
oder Nieten an der Innenseite der Sägeblätter angebracht wurden. Die
Werkzeuge/Sägeblätter 3, 3' sind in diesem
Fall durch versenkte Schrauben 80 miteinander verbunden,
die durch eine Scheibe 81 hindurchverlaufen, die in einer
Vertiefung einer der Werkzeuge 3 sitzt. Die Schrauben 80 werden
durch Eindrehen in jene Antriebsradhälfte 52' gesichert, die mit dem gegenüberliegenden
Werkzeug 3' verbunden
ist.
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Eine
vordere Sägeblattverkleidung 36 ist
nur schematisch dargestellt. Sie ist entlang der Führungsschiene 20 verstellbar,
die an eine Seite der Maschine 1 angrenzt. Zweckmäßigerweise
können die
Sägeblattverkleidung 36 und
eine hintere Antriebsriemenverkleidung 82 demontiert werden,
so daß die
Maschine 1 auch zum Sägen
in der Nähe
von Wänden,
Dächern
usw. sowie in Ecken verwendet werden kann.