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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Plandrehmaschine zur Bearbeitung
von hart gebrannten Keramikfliesen, insbesondere eine verbesserte
Plandrehmaschine, die das Plandrehen solcher Keramikfliesen zu einem
weitaus leichter ausführbaren
Arbeitsgang macht (siehe z.B.
FR-A-2 521 475 ).
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Der
Stand der Technik hält
eine Vielzahl von Maschinen zum Plandrehen von Gesteinsmaterialien bereit.
Derartige Maschinen nutzen üblicherweise
Diamantschleifwalzen, in welchen sich das Schleifmaterial in schraubenförmigen Bahnen
um eine zylindrische Oberfläche
der Walze erstreckt, um so in die gesamte Oberfläche eines zu verarbeitenden
Gesteinsmaterials einzuschneiden. Während es in der Tat so ist,
dass die Mantellinie der Schneidemaschinenummantelung zu einer beliebigen
Zeit während
der Bearbeitung die Oberfläche
des Arbeitsstückes
nur mit einem Teilbereich ihrer Schraublinie berührt, so wirkt der Schneidevorgang
doch auf den gesamten, durch besagte Mantellinie überdeckten
Bereich des Arbeitsstückes,
da sich die Kontaktstelle nach und nach entlang der gesamten Schraublinie
bewegt, sobald die Walze rotiert. Das Nettoergebnis ist, dass die
gesamte, durch die Mantellinie überdeckte
Oberfläche des
Arbeitsstückes
auf einmal bearbeitet wird. Allerdings übt eine mit derartigen Walzen
ausgestattete Plandrehmaschine zwangsläufig einen hohen Druck auf
das Arbeitsstückmaterial
auf, was sich in einem gesteigerten Energiebedarf und verstärkter Abnutzung
des Schleifdiamanten widerspiegelt. Begrenzt wird die Energiezufuhr
und damit die Produktionsleistung durch die Zerbrechlichkeit des
Arbeitsstückmaterials,
da es kein Förderband
gibt, welches vollkommen deformationsunempfindlich ist, so dass
das Material über
seine Bruchfestigkeit hinaus belastet würde. Dies bedeutet, dass jeder
Schleifwalze ein kontrollierter Energiebetrag zugeführt werden
muss.
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Aus
dem Stand der Technik ist auch eine Kalibriermaschine für Granitplatten
bekannt, die ein segmentellen Schleifrädern vorgeschaltetes Nutwalzenpaar,
bestehend aus einem Satz von mit radialen Zähnen ausgebildeten Scheibenmessern,
aufweist, um eine Plattenoberfläche
planzudrehen und sie in der Dicke zu kalibrieren, indem Nuten in
Führungsrichtung
der Platte eingeschnitten werden. Dieser Prozess wird auf der Rückseite
der Platte ausgeführt, so
dass Kämme
auf dieser Oberfläche
zurückbleiben können, wenn
dies für
eine spätere
Fundamentbefestigung der Platte in einem Fundament auf eine sicherere
Art und Weise gewünscht
wird. Anschließend
wird der Prozess durch eine an einer Schleifstation befindliche
einzelne Diamantschleifringplatte komplettiert, die die Platte ebnet,
erforderlichenfalls durch Glätten
der Kämme
zwischen den Nuten.
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Die
Leistung dieser Kalibriermaschine hat sich jedoch nicht als deutlich
verbessert gegenüber schraubenförmigen Schleifwalzen-Kalibriermaschinen
erwiesen, hauptsächlich
deshalb, weil die große Anzahl
an dicht an dicht auf besagten Nutwalzen angeordneten Scheiben für eine ausreichende
Anzahl von zu erzeugenden engen Nuten und Kämme schwierig einzustellen
ist. Durch ein Herabsetzen der Scheibenanzahl könnte die Plattenoberfläche exakter
bearbeitet werden, allerdings würden
die auf der Plattenoberfläche
ausgebildeten Kämme
weiter werden, wodurch die Arbeitsrate der Diamantschleifringplatten
deutlich herabgesetzt würde.
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Hinzu
kommt, dass die obige bekannte Technik bei Anwendung auf der Vorderseite
von hart gebrannten Keramikfliesen statt auf der Rückseite
von Granitplatten ein häufiges
Einstellen der Geräte
erfordert, wenn Tiefen zwischen Kämmen mit sehr geringem Abstand
erzeugt werden sollen, und einen vollen Nutzen des Produktionspotenzials
moderner rotierender Vertikalachsenköpfe verhindert, da Unterschiede
in der Tiefe sich gleichermaßen
auf die Produktionsleistung und auf die Abtragungseffizienz von modernen
Drehschleifwerkzeugen für
solche Köpfe auswirken.
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Während schließlich bei
dem Beispiel der obigen herkömmlichen
Kalibriermaschine mit Diamantschleifringplatten-Schleifmaschinen
jegliche maschinelle Ungenauigkeit auf der der Draufsicht abgewandten
Rückseite
auftritt, ist der maschinelle Prozess bei hart gebrannten Keramikfliesen
darauf ausgerichtet, durch Entfernen einer Oberflächenschicht von
vielleicht wenigen zehntel Millimetern ein gewünschtes Herstellermuster oder
Logo hervorzubringen. Diese Oberflächenschicht verlässt den
Brennofen häufig
in einem wel ligen Zustand, was die Folge vorangehender Fliesengestaltungsschritte
sowie des Brennprozesses selbst ist. Außerdem werden hart gebrannte
Keramikfliesen geglättet,
um einen erforderlichen Ebnungsgrad für den nachfolgenden Polierarbeitsgang
zu erreichen, so dass ihre Vorderseiten mit der äußersten Genauigkeit geglättet werden müssen.
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Verbessert
würde der
Stand der Technik durch eine Plandrehmaschine für hart gebrannte Keramikfliesen,
die die oben aufgeführten
Mängel
durch erhöhte
Produktionsleistung und verringerten Energieverbrauch und/oder verringerten
Abnutzungsgrad der Schleifdiamanten überwinden könnte.
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Entsprechend
der obigen Betrachtungen besteht die Notwendigkeit in der Lösung des
technischen Problems mit Hilfe einer Plandrehmaschine für hart gebrannte
Keramikfliesen, die hohe Ausgangsleistungen ohne Schädigung der
Arbeitsstücke
erzielt, und dabei Ausfallzeiten aufgrund von vor der Plandrehmaschine
auftretenden Fehlern oder ungenauer Verarbeitung vermeidet.
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Die
Erfindung löst
dieses technische Problem durch Bereitstellen einer Plandrehmaschine
für hart
gebrannte Keramikfliesen, umfassend: einen Aufbau zum Tragen und
Einstellen der Schnitttiefe wenigstens eines rotierenden Walzenpaars
an einer Nutstation, wobei die Walzenachse quer zum Zuführungsweg
der Fliesen liegt, die auf einem Transportband geführt werden;
wobei die Walzen eine Vielzahl von Scheiben umfassen, die mit Diamantschneidzähnen ausgestattet
sind und quer zu den Fliesen zueinander einen Abstand aufweisen;
eine Plandrehstation, die eine Vielzahl von Vertikalachsenschleifräder mit
einer abschleifenden Diamantbestückung
umfasst; wobei die Plandrehstation dadurch gekennzeichnet ist, dass
die Scheiben mit Diamantschneidzähnen
identische Arbeitsdurchmesser in einem auf der Walze angebrachten
Scheibensatz aufweisen, wobei die Schneidkanten der Zähne sehr
genau dieselbe Umfangslänge
aufweisen und aus einem geeigneten Schleifmaterial für eine gleichmäßige Abnutzung
der Schneidkanten in einem auf der Walze angebrachten Scheibensatz
hergestellt sind; wobei die Walzen, die aus Scheiben mit Diamantschneidzähnen bestehen,
an einer gemeinsamen Tragkonstruktion gehalten werden, wobei dieser
Aufbau in der Höhe
einstellbar ist, um die Werkzeugschneidtiefe in die Fliese einzustellen;
wobei wenigstens zwei der Walzen in Richtung des Fliesenvortriebs
nebeneinander liegen und seitlich justiert und/oder eingestellt
sind, um die Nuten, die in die Fliesenoberfläche durch die Scheiben einer
vorangehenden Walze geschnitten werden, den Nuten, die durch die
Scheiben der nachfolgenden Walze geschnitten werden, zuzuordnen;
wobei die Tiefe, bis zu welcher die Nuten geschnitten werden, dieselbe
ist wie eine eingestellte Tiefe oder diese sehr genau annähert; wobei
der Aufbau um eine zu der Arbeitsfläche in Querrichtung zu der
Zuführungsrichtung
der Arbeitsfläche
parallele Achse drehbar gelagert ist und zu einer Vorrichtung zur
Einstellung und Sperrung der Drehbewegung des Aufbaus gehört, um verschiedene
Schneiddurchmesser der Walzen an der Station aufzunehmen; wobei
die Schleifräder
rotierende Köpfe
umfassen, an die Diamantschneidwerkzeuge zur Rotation an den Köpfen angebracht
sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
haben die Scheiben mit Diamantschneidzähnen alle denselben Schneiddurchmesser
in den auf den gepaarten Walzen angebrachten Scheibensätzen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst
die Vorrichtung zur Einstellung und Sperrung der Drehbewegung des
Aufbaus eine einstellbare Verbindungsstange zur Feineinstellung
der Drehbewegung. Die Verbindungsstange ist mit einem Ende an dem
Drehaufbau und mit dem anderen Ende an dem Nutstationsrahmen drehbar
gelagert.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung sind
die Walzen mit den Scheiben gleicher Schnittbreite quer liegend
an Teilungsabständen
gesetzt, die gewählt
sind, um Kämme
oder Reststücke
mit im Wesentlichen gleicher Breiten zwischen den resultierenden
Nuten entsprechend der Anzahl der verwendeten Scheiben und Walzen
und den Breiten der jeweiligen Schneidkanten zu erzeugen.
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In
einer weiteren Ausführung
sind die Walzen mit Diamantschneidzahnscheiben in erste und zweite
Paare entlang der Zuführungsrichtung
der Fliesen aufgeteilt, und zwischen den Paaren ist eine Vorrichtung
zum Drehen einer zu bearbeitenden Fliese um 90 Grad vorgesehen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung sind
an den rotierenden Vertikalachsenköpfen Werkzeuge zur Rotation
um eine horizontale oder eine sub-horizontale, oder alternativ um
eine vertikale oder sub-vertikale Achse befestigt.
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In
einer weiteren Ausführung
ist eine dritte Walze mit Diamantschneidzahnscheiben zusätzlich zu
den zwei Walzen, die an dem Drehaufbau angebracht sind, vorgesehen,
wobei alle Walzen an einem höheneinstellbaren
Gestell angebracht sind, wobei die dritte Walze an dem höheneinstellbaren
Gestell unabhängig
eingestellt werden kann.
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In
einer weiteren Ausführung
trägt ein
separater Rahmen von der aus dem mit Zähnen versehenen Scheibenwalzenpaar
bestehenden Nutstation ein zusätzliches
Walzenpaar, das zu einer Vorrichtung zum Drehen einer zu bearbeitenden
Fliese um 90° gehört, wodurch
eine Nutstation, wie in 9 dargestellt, in eine Vierwalzenanordnung
umgewandelt wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung werden
die mit Zähnen
versehenen Scheibenwalzen rotierend über Riemen durch Elektromotoren
angetrieben, die mit Befestigungsbügeln entweder an dem das Walzenpaar
tragenden Drehaufbau oder an dem einstellbaren Gestell für die Einzelwalze
angebracht sind.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung sind
zwischen der Höheneinstellvorrichtung
und dem einstellbaren Gestell oder dem Drehaufbau Zylinderaktoren
zum Zurückziehen
der Walzen, wenn die Fliesenvorwärtsbewegung
gestoppt wird, vorgesehen.
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Einige
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind, lediglich zur Veranschaulichung, in den beigefügten sieben
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht des mit Zähnen versehenen Scheibenwalzenpaares
der Nutstation in einer erfindungsgemäßen Plandrehmaschine, gezeigt im Arbeitszustand mit
einigen darunter befindlichen Fliesen;
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2 eine
perspektivische, vertikale Querschnittsansicht der Nutstation und
der Tragevorrichtung für
die mit Zähnen
versehenen Scheibenwalzen, welche drehbar einstellbar ist in der
Querrichtung und in der Höhe;
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3 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Plandrehmaschine, wobei
die Nutstation zusammen mit einer mit rotierenden Vertikalachsenköpfen ausgestatteten
Plandrehstation in einem gemeinsamen Rahmen gelagert ist;
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4 eine
Seitenteilansicht einer Keramikfliese unmittelbar nach dem Arbeitsgang,
in dem mit den gezahnten Scheibenwalzen die Kämme und Nuten ausgebildet werden;
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4A eine
schematische Seitenansicht einer konvexen Keramikfliese;
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4B eine ähnliche
Ansicht einer konkaven Fliese;
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5 eine
Draufsicht eines Ausschnitts der Keramikfliese aus 4,
die ein in der subkortikalen Schicht ausgebildetes Muster, Logo
oder eine Verzierung hervorhebt;
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6 in
Draufsicht eine schematische Darstellung einer anderen Walzenausführung an
der Nutstation, bei der die mit Zähnen versehenen Scheiben an
einer Seite auf jeder Walze angesammelt sind, anstatt miteinander
verschachtelt zu sein;
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7 in
Draufsicht eine schematische Darstellung einer anderen Walzenausführung an
der Nutstation, bei der die mit Zähnen versehenen Scheiben in
der Mitte der einen sowie an beiden Enden der anderen Walze angesammelt
sind, anstatt miteinander verschachtelt zu sein;
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8 in
Draufsicht eine schematische Darstellung einer anderen Walzenausführung an
der Nutstation, bei der ein erstes Paar von mit Zähnen versehenen
Scheiben miteinander verschachtelt ist, gefolgt von einer Walze,
deren mit Zähnen
versehene Scheiben an den beiden Enden der Walze angesammelt sind,
um Fliesen in zwei Größen zu bearbeiten;
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9 in
Draufsicht eine schematische Darstellung einer Walzenausführung an
der Nutstation, die in dieser Ausführung für eine Maschine zur Kalibrierung
der Dicke der Keramikfliesen geeignet ist und die aus vier mit Zähnen versehenen
und paarweise angeordneten Scheibenwalzen sowie einer dazwischenliegenden
herkömmlichen
Vorrichtung zur Drehung der Fliesen um 90° besteht;
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10 eine
Seitenansicht des Aufbaus zum Tragen und Justieren der nutschneidenden,
mit Zähnen
versehenen Scheibenwalzen gemäß der Ausführung in 8.
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1 zeigt
eine planzudrehende Keramikfliese 1. Eine erste Walze 2,
die mit Diamantschneidzähnen 4 ausgestattete
Scheiben 3 umfasst, ist beim Schneiden eines ersten Satzes
von Nuten 6 in eine Fliese 5 dargestellt. Eine
zweite, in fortschreitender Verarbeitungsrichtung A der Fliesen
nachfolgend angeordnete Walze 7 umfasst Scheiben 3 mit
Schneidzähnen 4,
die in Querrichtung versetzt und quer zur Richtung A mit den vorherigen
Scheiben verschachtelt sind, und diese Walze 7 ist dargestellt
beim Nuten der Fliese 8 mit einem zweiten Satz von Nuten 9,
so dass das Breitenmaß der
Kämme 10 zwischen
benachbarten Nuten reduziert wird. Die Walzen 2 und 7 sind
in Lagern 11 bezüglich
ihrer jeweiligen Achsen drehbar gelagert.
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In 2 ist
der Drehaufbau 12 dargestellt, an dem die besagten Lager 11 und
mit ihnen auch die Walzen 2 und 7 montiert sind.
Dieser Aufbau umfasst eine Drehachse 13, um Unterschiede
im Scheibendurchmesser zwischen den ersten und zweiten Walzen anzupassen
und eine gleichmäßige Tiefe
der Nuten zu gewährleisten
und damit einen gewünschten Ebenheitsgrad
zu erzielen.
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Der
Aufbau 12 umfasst eine der Feineinstellung seiner Drehbewegung
dienende einstellbare Verbindungsstange 14. Diese Verbindungsstange
ist an einem Ende mit dem Drehaufbau 12 drehbar verbunden
und an dem anderen Ende irgendwo an dem Rahmen 15 der Nutstation 16 befestigt.
Der Aufbau 12 ist zur Einstellung der vertikalen Schneideposition der
Walzen 2 und 7 mit Hilfe der herkömmlichen
Vorrichtung 17 in der Höhe
verstellbar; die Vorrichtung 17 kann auch zur Einstellung
der vertikalen Position der Drehachse 13 des Aufbaus 12 verwendet
werden, nachdem besagte Einstellung hinsichtlich der Ebenheit erfolgt
ist.
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2 zeigt
auch Antriebsmotoren 18, die die Walzen 2, 7 mittels
Riemenantrieben 19 in Drehung versetzen. Jeder Motor 18 mit
dem jeweiligen Antrieb 19 ist mit Hilfe von Befestigungsbügeln 20 an
dem Drehaufbau 12 befestigt, die so angeordnet sind, dass
sie sich mit dem Aufbau 12 drehen, um die Riemen der Antriebe
gleichmäßig zu spannen.
Zum schnellen Zurückziehen
der Walzen 2, 7, wenn die Vorwärtsbewegung des Arbeitsstückes unterbrochen wird,
sind an der Verbindung zwischen der Höheneinstellvorrichtung 17 und
dem Drehaufbau 12 Zylinderaktoren 21 vorgesehen.
Außerdem
sind herkömmliche
Vorrichtungen 22 zur Zuleitung einer Kühlflüssigkeit zu den Walzen 2, 7 dargestellt.
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3 zeigt
Schienen 23 der Plandrehmaschine, auf welchen das zur Vorwärtsbewegung
der zu bearbeitenden Keramikfliesen 1 vorgesehene Transportband 24 aufliegt.
Der Nutstation 16 nachgeordnet befindet sich die Plandrehstation 25,
die in dem gezeigten Beispiel einen Satz von drei herkömmlichen
Drehköpfen 26 zusammen
mit entsprechenden Antrieben 27 sowie Arbeitstiefen-Einstellvorrichtungen 28 umfasst.
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Die 4, 4A und 4B zeigen
auf der Unterseite der Keramikfliese Riefen 29 für eine verbesserte
Griffigkeit der Fliese 1 auf ihrer Fundamentoberfläche sowie
die Tiefenausdehnung oder Reichweite D der Zähne 4 auf den Scheiben 3 zum Hervorbringen
eines beliebigen Fliesenmusters, Logos, einer Verzierung oder Farbe 30,
wie in 5 gezeigt, das bzw. die während der vorangehenden Bearbeitungsschritte
in der Fliese 1 halb verdeckt gehalten wurde.
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6 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel der
Nutstation 16. Dargestellt ist eine Fliese 31,
in die Nuten 34 von einer ersten Walze 32 eingeschnitten werden,
deren mit Zähnen
versehene Scheiben 3 an einem Ende 33 der Walze
angesammelt sind. Eine zweite Walze 35, deren mit Zähnen versehene
Scheiben 3 an ihrem dem Ende 33 der ersten Walze 32 entgegengesetzten
Ende 36 angesammelt sind, ist beim Schneiden von Nuten 37 in
eine Fliese 38 gezeigt.
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7 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Nutstation 16, bei dem eine Walze 39 mit gezahnten
Scheiben 3, die in der Mitte der Walze angesammelt sind,
Nuten 41 in eine Fliese 42 einschneidet. Eine
zweite Walze 43 mit an beiden Enden der Walze angesammelten
gezahnten Scheiben 3 schneidet weiter unten Nuten 44 in
die Seitenbereiche 45 einer Fliese 46.
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8 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Nutstation 16. Dort ist ein Mittelbereich 47 einer Fliese 48,
die breiter ist als die Walzen 2, 7, in einer Nutstation 49 für Fliesen 1 und 48 in
zwei Größen dargestellt.
Zusätzlich
schneidet eine dritte Walze 51, deren gezahnte Scheiben 3 an
den beiden Walzenenden 52 angesammelt sind, Nuten 53 in
die Seitenbereiche 50 der Fliese 48.
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9 zeigt
eine weitere, in diesem Fall mehrstufige Nutstation 54,
die ein erstes Paar 55 von Walzen 2, 7 mit
gezahnten Scheiben 3 zum Schneiden eines ersten Satzes
von Nuten 6, 9 in Fliesen 5, 8 umfasst.
Dem ersten Walzenpaar 55 nachgeordnet befindet sich eine
herkömmliche
Vorrichtung 56 zum Drehen der Fliese 57 um 90° (N). Nach
der Fliesendrehvorrichtung 56 ist ein zweites Paar 58 von
Walzen 2, 7 mit gezahnten Scheiben 3 zum
Schneiden eines zweiten Satzes von Nuten 58, 60 quer
zu den ersten Nuten in Fliesen 61, 62 angeordnet.
Gezeigt sind auch die sich zwischen den Kreuzungen der Nuten 6, 9 des
ersten Walzenpaares 55 und der Nuten 59, 60 des
zweiten Walzenpaares 58 ergebenden Reststücke 63.
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10 zeigt
einen die Walzen der Nutstation 49 auf eine durch die Höheneinstellvorrichtung 17 einstellbare
Weise tragenden Rahmen 64, sowie ein vertikal bewegliches
Gestell 65, welches auf der einen Seite den Drehaufbau 12 mit
den Walzen 2 und 7 trägt und auf der anderen Seite
die einzelne Walze 51, die unabhängig von dem Gestell 65 mittels
einer ähnlichen
Höheneinstellvorrichtung 66 einstellbar
ist, wobei letztere das vollständige
Abheben der Walze 51 ermöglicht.
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Die
erfindungsgemäße Plandrehmaschine arbeitet
wie folgt. Das Arbeitsstück
wird mittels des Transportbandes in Richtung A vorwärtsbewegt.
Sobald es unter die erste Walze 2 kommt, schneiden die Diamantschneidzähne der
Scheiben 3 in die Oberfläche einer Fliese 5 einen
ersten Satz von gleichmäßig beabstandeten
Nuten 6 ein, die in vertikaler Ausdehnung aufgrund der
unregelmäßigen Fliesenoberfläche variieren,
die sich aber alle bis zur gleichen Tiefe D innerhalb der Fliese
erstrecken. Zur Vervollständigung
der Bearbeitung unter der ersten Walze 2 wird die Fliese 8 zu
der zweiten Walze 7 befördert,
die mit Hilfe ihrer Diamantschneidzähne 4 einen zweiten,
mit den Nuten 6 des ersten Satzes verschachtelten Satz von
Nuten 9 in die Fliese einschneidet, wodurch die Breite
des quer zur Richtung A übrig
gelassenen Kammes 10 reduziert wird.
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Zur
Vervollständigung
des Arbeitsganges an der Nutstation 16 werden die Fliesen 8 der
Reihe nach einer Plandrehstation zugeführt, wo die Vertikalachsen-Schleifköpfe 26 die
auf den Fliesen 8 zurückbleibenden
Kämme 10 entfernen.
Diese Köpfe
können
von be liebigem bekanntem Typ sein, wie z.B. Topfscheiben, zylindrische
Walzen oder asymmetrische Walzen. Der Schneidevorgang wird an den Kopftyp,
das Material des Arbeitsstückes
sowie die verwendete Körnung
angepasst, so dass die Plandrehstation 25 entsprechend
den genannten Variablen eine größere oder
kleinere Anzahl von Drehköpfen
benötigt.
Der Diamantabschliff der Köpfe
wird unter optimalen Bedingungen arbeiten, da sie das Arbeitsstück nicht
entlang der gesamten Mantellinie sondern nur an den Berührungspunkten
mit den von der Nutung an der Nutstation 16 übrig gelassenen Kämmen 10 oder
Reststücken 63 kontaktieren.
Dies fördert
den optimalen Gebrauch der Arbeitscharakteristika und eine kontinuierliche
Selbstbearbeitung der Schleifköpfe,
eine Bedingung, die vordem bei Arbeiten an einer wirklich ebenen
Oberfläche
nicht erfüllt werden
konnte.
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Bei
Erreichen einer glatten Oberfläche
der Fliese 8 wird die Plandrehbearbeitung beendet. Dies kann
leicht erkannt werden an einem plötzlichen Anstieg des Energiebedarfs
des letzten Kopfes 26 der Plandrehstation 25,
der dann nicht nur die Kämme 10 sondern
die ganze Oberfläche
der Fliese 8 bearbeitet. Ein Fehler bei der Einstellung
der Arbeitstiefe D der Walzenscheiben 3 an der Nutstation
würde auch bei
den vor dem letzten Kopf angeordneten rotierenden Vertikalachsenköpfen zu
einem gesteigerten Energiebedarf und folglich zu einem ökonomisch
weniger vorteilhaften Prozess führen.
Darüber
hinaus wird die Stückzeit
in Abhängigkeit
vom verwendeten Typ des Kopfes und Schleifmittel häufig verlängert.
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An
diesem Punkt ist die Plandrehbearbeitung der Keramikfliesen beendet
und die Fliese zeigt ein beliebiges, vom Hersteller gewünschtes
Muster, ein Logo, eine Körnung
oder Farben 30.
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Der
Betrieb der Nutstation gemäß den Ausführungsbeispielen
der 6 und 7 ähnelt dem der oben beschriebenen
Station 16, außer,
dass die von der vorderen Walze 32, 39 geschnittenen
Nuten 34, 41 lediglich neben den von der hinteren
Walze 35, 43 geschnittenen Nuten 37, 44 liegen.
In beiden Fällen
bleiben Kämme 10 stehen,
die, wie zuvor bereits erklärt,
in der nachfolgenden Plandrehstation bearbeitet werden. Auch hier
wird die angewandte Spanleistung wieder zwischen den Arbeitswalzen
aufgeteilt, da die Fliesen so durch den auf sie ausgeübten Druck
weniger beansprucht werden und der Schneidevorgang mit den Diamantschneidkanten
der Zähne 4 verbessert
wird, weil die Scheiben 3 einer beliebigen Walze jeweils
nur auf einem Teilstück
der Fliesenoberflächen 31, 38, 42, 46 arbeiten.
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Der
Betrieb des in 8 gezeigten Ausführungsbeispiels
umfasst zusätzlich
zu der in Bezug auf die Walzen 2 und 7 oben erwähnten Verschachtelung der
Scheiben 3 Vorrichtungen zum Schneiden über Mittel- und Seitenbereiche 47, 50,
um so größere Fliesen 48 bearbeiten
zu können.
Die Nutstation 49 kann eine Änderung in der Größe sogar
sehr schnell bewerkstelligen und ist auch an das Schneiden von Nuten
in kleinere Fliesen, wie Fliese 1, angepasst, indem nur
die Walzen 2 und 7 verwendet werden, die zur Bearbeitung
des Mittelbereiches 47 vorgesehen sind, der so breit ist
wie die Fliese 1, während
die Walze 51, die nur zur Bearbeitung der Seitenbereiche 50 von
größeren Fliesen 48 vorgesehen
und eingestellt ist, in diesem Fall nicht betätigt wird. Um von einer Größe zu einer
anderen zu wechseln, wird die Walze 51, obgleich sie nicht
in den Prozess der Fliesenbearbeitung einbezogen ist, auf die gleiche
Arbeitstiefe wie das Paar gezahnter Walzen 2, 7 fertig eingestellt,
indem sie mit Hilfe der Vorrichtung 61 unabhängig auf
die Tiefe D justiert wird, wobei die verschiedene, durch die Zähne 4 jeder
Walze bewirkte Abnutzung berücksichtigt
wird.
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Die
Ausführung
der in 9 gezeigten mehrstufigen Nutstation 54,
die vorteilhaft für
Keramikfliesen verwendet wird, wird zum Schneiden von Nuten 6, 9 und
damit zur Ausbildung von Kämmen 10 durch das
erste Walzenpaar 55 betrieben. Dann wird die Fliese mittels
der Drehvorrichtung 56 um 90° (N) gedreht, so dass die Kämme 10 nun
quer unter dem zweiten Walzenpaar 58 zu liegen kommen.
Mit Hilfe des zweiten Walzenpaares werden die Nuten 59, 60 geschnitten,
um so Reststücke 63 auf
der Oberfläche der
zu bearbeitenden Fliese 62 auszubilden. Diese Reststücke können dann
leicht an der nachfolgenden Plandrehstation entfernt werden. Die
gleiche, oben im Zusammenhang. mit der Abtragung der Kämme 10 beschriebene
vorteilhafte Situation trifft auch auf die Reststücke 63 zu.
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Die
Vorteile dieser Erfindung können
wie folgt zusammengefasst werden. Die Nutstation 16, 49, 54 der
Plandrehmaschine ermöglicht
nach dem Durchbrechen der hart gebrannten Oberflächenschicht ein schnelles Erreichen
einer gewünschten Tiefe
D in der Oberfläche
einer Keramikfliese, um so die für
ein späteres
Polieren benötigte
Ebenheit zu schaffen. Indem die Spanleistung nur auf die Nuten gerichtet
ist, kann eine deutlich härtere
Diamantkörnung
als in schraubenförmigen
Schleifmusterwalzen verwendet werden, was für eine gegebene, zu entfernende
Materialmenge einhergeht mit Verbesserungen in der Haltbarkeit und
in den Anforderungen an die Spanleistung. Der an der nachfolgenden
Station mit rotierenden Vertikalachsenköpfen durchgeführte Plandrehprozess
passt besser zu den Schneideigenschaften der verwendeten Diamantkörnung, da
letztere lediglich auf den Kämmen 10 oder
den Reststücken 63 arbeitet,
und nicht über
die gesamte Fliesenoberfläche.
Schließlich
sind die Einsparungen im gesamte Energiebedarf für den Plandrehprozess beträchtlich,
da er für
eine gegebene, zu entfernende Materialmenge auf 50% oder weniger
abfallen kann.
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Wie
zuvor erwähnt,
kann die Nutstation mehr als zwei Walzen umfassen, auf denen mit
Diamantschneidzähnen
versehene Scheibensätze
montiert sind. Eine solche Nutstation wäre jedoch eine komplizierte
und teure Konstruktion, was nur teilweise durch eine gesteigerte
Ausgangsleistung und eine flexiblere Handhabung ausgeglichen würde. Mit
anderen Worten, obwohl Vorteile aus einer größeren Anzahl an Walzen erwachsen,
tun sie dies nicht in einem direkt proportionalen Verhältnis zu
dieser Walzenanzahl. Maximal zwei, drei oder vier Walzen sind eine
optimale Anzahl, da ansonsten, wie oben gesagt, die Konstruktionskosten
im Vergleich zu den gewonnenen Vorteilen überproportional ansteigen würden.
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Eine
optimale Arbeitsbedingung für
die Walzen liegt vor, wenn sie an den Nutstationen 16, 49 und 54 alle
die gleiche Tiefe in die Oberfläche
des Arbeitsstückes – in die
Fliesen 1, 5, 8, 31, 38, 42, 46, 48, 61 und 62 – einschneiden,
so dass die Nuten 6, 9, 34, 37, 41, 44, 53, 59 und 60 beim
Eintritt in die Plandrehstation 25 alle die gleiche Tiefe
D haben und die Arbeit so gleichmäßiger auf die Plandrehköpfe verteilt
wird. Im Falle von ungleichmäßigen Walzenschnitttiefen
aufgrund von Einstellungsfehlern, unterschiedlichen Walzendurchmessern
oder durch auf die Aufnahme von unterschiedlichen Kopftypen gerichtete
unterschiedliche Tiefeneinstellungen, kann die Fliesenbearbeitung
dennoch zu Ende geführt werden,
wenngleich nicht unter den best möglichen Bedingungen, was den
Energieverbrauch und/oder die Abnutzung des Diamantschneidmaterials
auf den Drehköpfen
der Plandrehstation 25 betrifft. Ein solches geringeres
Effizienzniveau spiegelt sich in einer stärkeren Belastung des letzten
Drehkopfes in der Plandrehstation wider, da dieser auf breiteren
Kämmen 10 und
Reststücken 63 arbeiten
muss. Somit darf die Schnitttiefe D geringfügig variieren, solange die
Abweichungen nicht über
einige Zehntel Millimeter hinausgehen.
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Entsprechend
kann nur die Einzelwalze 51 mit Diamantschneidzähnen 4 in
der Nutstation 49 auf praktikable Weise unabhängig gelagert
werden, um an der Nutstation erzeugte Abweichungen in der Schnitttiefe
D zu minimieren. Vorteilhafterweise wird die Walze 51 nicht
direkt auf dem Rahmen 64 der Maschine gehaltert sondern
auf einem einstellbaren Gestell 65, das auch das Walzenpaar 2, 7 trägt, welches selber
an dem Drehaufbau 12 befestigt ist und wie oben beschrieben
eingestellt wird. Folglich kann die Drei-Walzen-Nutstation 49 in
gleicher Weise wie die zuvor beschriebene Station 16 eingestellt
werden und nach einer anfänglichen
Einstellung hinsichtlich der unterschiedlichen Abnutzungsrate der
Walzenzähne 4 gemeinsam
an eine zu bearbeitende Fliese 48 angepasst werden.
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Die
Schnittbreite der Zähne 4 kann
zwischen den Scheiben 3 einer Walze und den Scheiben einer anderen
Walze oder zwischen Scheiben 3 innerhalb der gleichen Walze
differieren, so dass von ausgewählten
Bereichen der Fliese eine größere Materialmenge
entfernt werden kann, z.B. mehr von den Seitenbereichen oder mehr
von dem Mittelbereich der bearbeiteten Fläche, entsprechend der Abtragungsleistungsfähigkeit
der in der Plandrehstation 25 verwendeten Drehköpfe. In
diesen unterschiedlichen Bereichen des Arbeitsstückes werden die entstehenden
Kämme 10 oder
Reststücke 63 nicht
die gleiche Breite haben, und solchen Unterschieden wird durch die
Schnitteigenschaften der rotierenden Vertikalachsenköpfe Rechnung
getragen. Eine vorgegebene Bedingung ist jedoch eine Abfolge von
einander abwechselnden Nuten und Kämmen 10 oder Reststücken 63,
selbst wenn die Nuten und die Kämme
oder Reststücke
unterschiedliche Breiten haben.
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Des
weiteren können
die mit Scheiben 3 mit Diamantschneidzähnen ausgestatteten Walzen
unterschiedliche Durchmesser haben und überdies kann die Anzahl ihrer
Zähne variieren.
Wie zuvor gesagt, können
die Walzen in der gleichen Nutstation 16, 49 oder 54 verwendet
werden, sofern sie auf eine gleiche Schnitttiefe eingestellt sind.
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Aus
diesem Grund sollte die Schnittrate an den Durchmesser und den verwendeten
Körnungstyp
angepasst werden, was für
Walzen in einer Station unterschiedlich sein kann. Schließlich sollte jede
Walze im Hinblick auf eine einfachere Instandhaltung mit gezahnten
Scheiben ausgestattet sein, deren Schneidkanten nahezu gleiche Umfangslängen haben
und die aus dem gleichen oder einem gut zusammenpassenden Material
bestehen, so dass sie sich gleichmäßig abnutzen und einer selteneren
Wartung bedürfen.
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Im
praktischen Betrieb der Erfindung können die Materialien, die Größen und
die baulichen Details, obgleich sie einander in technischer Hinsicht entsprechen,
abweichen von den vorangehend beschriebenen, ohne dass dadurch der
Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen würde.
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So
könnte
die Nutstation 16, 49 oder 54 auf einer
von der genauso erforderlichen nachgeordneten Plandrehstation 25 getrennten
Vorrichtung 15, 23, 64 aufgebaut werden,
um bereits vorhandene Kalibrier- und/oder Plandrehmaschinen mit
rotierenden Schleifköpfen 26 auf
einen neueren Stand zu bringen und ihre Ausgangsleistung und ihre
betriebliche Flexibilität
zu verbessern, d.h. sie so anzupassen, dass sie als Nut- und Plandrehstationen
in einer Keramikfliesen-Plandrehproduktionslinie entsprechend den obigen
Ausführungen
verwendet werden können.