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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung keramischer Ziegel mit hoher Massgenauigkeit, wobei die gebrannten Ziegel mit erhöhter Härte auf eine Unterlage in einer
Auflegestrecke aufgelegt und durch mindestens eine Bearbeitungszone durchgeführt werden, in welcher von mindestens jeweils zwei paarweise gegenüberliegend angeordneten Schleifscheiben, welche gegen die
Mittelachse ein-bzw. anstellbar sind, die Ziegel im Durchlauf seitlich auf ein gewünschtes Mass bearbeitet werden.
Beim mörtelfreien Verlegen von keramischen feuerfesten Steinen muss mit grosser Genauigkeit gearbeitet werden, um insbesondere bei mit Steinen zugestellten Gefässen für schmelzflüssige Massen ein
Eindringen derselben In Spalten und Fugen hintanzuhalten. Um ein möglichst spaltenfreies Mauerwerk zu erhalten, müssen die aneinanderliegenden Flächen der Steine glatt und planparallel sein und die Istmasse der beiden Flächen zueinander eine hohe Genauigkeit aufweisen.
In der Bauindustrie kommen mehr und mehr ganz oder teilweise automatisierte Mauerungsverfahren zur Anwendung, weiche zur Verbindung der gebrannten Ziegel miteinander anstelle dicker Mörtelschichten zwischen den einzelnen Ziegeln nur mehr äussert dünne Schichten von Klebern anwenden. Auch dabei ist eine hohe Massgenauigkeit erforderlich, denn es können Ungenauigkeiten der Ziegel hinsichtlich der Planparallelität der Flächen und hinsichtlich der Stärke der einzelnen Ziegel nicht mehr ausgeglichen werden.
Zur Erzielung einer ausreichenden Härte, Beständigkeit und Festigkeit müssen die kalt durch Pressen oder Extrudieren und Schneiden in ihre Form gebrachten Rohziegel bzw. feuerfesten Rohsteine bei erheblichen, je nach Verwendungszweck unterschiedlichen hohen Temperaturen gebrannt werden. Je nach Wassergehalt und den beim Brennen erfolgenden chemischen Umwandlungen können die kalt geformten Rohsteine und Rohziegel schwinden oder auch wachsen, ohne dass das Mass der Veränderung sehr genau vorhersehbar ist. Damit sind aber nach dem Brennvorgang ohne zusätzliche Bearbeitung durch Schleifen planparalelle Flächen bzw. exakte Dicken der Steine bzw. Ziegel nicht zu erwarten.
Diese Massabweichungen spielten in der Bauindustrie beim händischen Mauern bis vor kurzen keine Rolle, da sie durch eine unterschiedliche Dicke der eingebrachten Mörtelschicht ausgeglichen werden konnten. Hier waren Abweichungen von der Planparallelität zulässig und Dickenabweichungen von + 40 mm von Ziegel zu Ziegel und darüber konnten toleriert werden.
Beim automatisierten Aufbau von Mauerverbänden, bei welchen die einzelnen Ziegel nur durch eine dünne Klebeschicht verbunden werden, können derartige Unterschiede nicht mehr ausgeglichen werden, so dass neben einer Planparallelität der aufeinander zu liegen kommenden Ziegelflächen auch ein konstantes Dickenmass der Ziegel von Stück zu Stück gefordert werden muss. Die hier geforderte Genauigkeit lässt Abweichungen vom Soll mass von höchstens 0, 5 mm zu und muss für besonders hohe Anforderungen noch weiter auf höchstens t 0. 3 mm eingeschränkt werden.
Aus den oben angeführten Gründen werden in steigendem Masse Ziegelschleifmaschinen unterschiedlichter Konzeptionen eingesetzt, womit im allgemeinen die Abweichungen in der Ziegeldicke auf etwa : tO. 5 mm eingeschränkt werden können. Es sind Ziegelschleifvorrichtungen bzw. Vorrichtungen zum Fräsen von Bausteinen bekannt geworden, in denen die Ziegel jeweils einzeln aufeinanderfolgend bearbeitet werden. Dabei können, wie gemäss AT-PS 258752 vorgesehen, gegenüberliegende Schleifscheiben verwendet werden oder es wird, wie in der DE-OS-3009615 vorgeschlagen, jeder Ziegel vorerst einseitig gefräst, dann einer Wendevorrichtung zugeführt und in dieser um 180. gedreht. worauf sich ein weiterer Fräsvorgang anschliesst.
Aus der CH-PS-671359 ist eine Vomchtung bekannt, In welcher die Ziegel mittels eines Transportbandes auf feststehende Gleitschienen befördert und zuerst im unteren Bereich und nach einem Weiterschieben im oberen Bereich gefräst werden.
Die bisher bekannten Maschinen erbrachten vor allem bei weich gebrannten Ziegeln für die Bauindustrie brauchbare Ergebnisse. Bei hart gebrannten Ziegeln und insbesondere wesentlich härteren feuerfesten Steinen traten jedoch Probleme auf, da diese einen sehr hohen Verschleiss der Schleifscheiben zur Folge haben und so die Schleifscheiben ständig nachjustiert werden mussten. Bedingt durch den hohen Schleifscheibenverschleiss konnte bei einem grossen Anteil der Produktion die geforderte Genauigkeit von + 0, 5 mm nicht eingehalten werden. Dieser Anteil musste dann der 2. Wahl zugeteilt werden und konnte nur mehr mit Preisabschlag verkauft werden. Noch weniger konnten mit diesen Anlagen höhere Genauigkeiten, wie oben angeführt, erzielt und betriebssicher eingehalten werden.
Diese Schwierigkeiten werden verdeutlicht, wenn man bedenkt, dass eine Ztegelschleifmaschine über 1000 Stück Ziegel je Stunde schleifen sollte und dass je nach Härte eine Schleifscheibe nach 1500 bis 3000 Stück verbraucht ist, wobei je Schleifscheibe ca. 80 mm vom Radius abgetragen werden. Der hohe Schleifscheibenverschleiss macht daher ein ständiges Messen der Ziegeldicke und ein häufiges Nachstellen der Schleifscheiben erforderlich. Aufgrund des hohen Schleifscheibenverbrauches können bei den derzeit bekannt gewordenen Methoden und Anlagen mit Sicherheit nur Toleranzen von t2 mm eingehalten werden
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Aufgrund der hohen Produktionsrate kann ein händisches Nachstellen nicht in Betracht gezogen werden.
Auch ein berührungsloses Messverfahren zur laufenden Messung der Ziegeldicke, wie Ultraschall oder Laser, konnte nicht eingesetzt werden, da die starke Staubentwicklung beim Schleifen kein einwandfreies Messergebnis zulässt. Eine Messung mittels mechanisch zugestellten Tasters war wieder aufgrund der bewegten und auch nach dem Schleifen noch relativ inhomogenen Oberfläche der Ziegel ebenfalls nicht möglich. Aber selbst wenn laufend ein brauchbares Messergebnis erhalten wird, ist damit die kontinuierliche Herstellung von innerhalb einer geforderten Toleranz liegenden Ziegeln nicht möglich.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es, durch ein geeignetes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung die o. a. Schwierigkeiten zu überwinden und zu einer sicheren Herstellung geschliffener Ziegel mit einer Dickentoleranz von gleich oder kleiner t t 0, 5 mm mit hoher Betriebssicherheit und geringem Ausschussanteil zu gelangen.
Dieses Ziel wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die der Ziegel längs einer gedachten Mittelachse auf der Unterlage, z. B. auf einem Transportband, zu einer Ziegelreihe, die durch die Bearbeitungszone (n) durchgeführt wird, aufgelegt und bei der Bearbeitung eine Ein- bzw. Anstellung der Schleifscheiben an die Ziegelseitenflächen der Reihe senkrecht zur Durchlaufrichtung durch eine Messanordnung gesteuert wird, wobei die in Durchlaufrichtung den Schleifscheiben nachgeordnete Messeinrichtung das durch die Bearbeitung der Ziegel erstellte Ziegetistmass feststellt, welches mit einem Sollmass verglichen wird und bei einer Abweichung des Istmasses vom Sollmass eine Ein- bzw.
Anstellungs- änderng der Schleifscheiben entsprechend der Massabweichung erfolgt.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist im wesentlichen darin zu sehen, dass eine Masshaltigkeit bzw. das Sollmass der geschliffenen Ziegel auch bei Abnutzung bzw. Verschleiss der Schleifscheiben erhalten bleibt.
Um hohe Genauigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn das Sollmass durch Kalibrierung der Messeinrichtung und gegebenenfalls der Schleifscheibeneinstellung, vorzugsweise durch einen In die Anlage eingeführten Eichkörper, ermittelt und in einer Steuerlogik abgespeichert wird.
Die Masshaltigkeit auf Sollmass der Ziegel kann weiter gesteigert werden, wenn die Messermittlung durch ein Messrollenpaar, welches gegen die Mittelachse an die Ziegelseitenflächen gedrückt wird. erfolgt.
Insbesondere bei einer Bearbeitung von sehr harten Steinen oder Ziegeln kann es von Vorteil sein. wenn die Ziegel der Ziegelreihe unmittelbar aufeinanderfolgend einer Vorbearbeitung und einer Fertigbearbeitung in mindestens je einer Bearbeitungszone mit Schleifscheiben und Messvorrichtung unterworfen werden. Bei dieser verbesserten zweistufigen Verfahrensweise wird beispielsweise ein Rohziegel von 257 t
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0, 30. 15 mm geschliffen.
Für viele Verwendungszwecke und beim Schleifen mittelharter und weicher Steine ist jedoch eine einstufige Verfahrensweise ausreichend, um die Standardforderung besser als + 0, 5 mm einzuhalten.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Messanorndung vorzugsweise Messrollen aufweist, welche auf Schwingarmen angeordnet und durch jeweils ein hydraulisch oder mechanisch wirkendes Federelement an die Seitenflächen der Ziegel zur Mittelachse hin andrückbar sind. Dadurch kann eine besonders genaue und insbesondere störungsfreie Massermittlung erreicht werden.
Wenn das Drehgelenk des Schwingarmes mit einem Drehgeber oder Encoder verbunden ist, welcher eine Auflösung von mindestens 1000 Impulsen pro Umdrehung besitzt und der Encoder an einem Steuerlogikgerät angeschlossen ist, ist der Wert des Ziegelistmasses mit hoher Genauigkeit ermittelbar.
Im Hinblick auf eine hohe Genauigkeit der Werkzeugpositionierung ist von Vorteil, wenn die Ein- bzw.
Anstelleinrichtung der Schleifscheiben Präzisionsspindeln besitzt, welche eine Gewindesteigung von höchstens 2 mm aufweisen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine zweistufige Ziegelschleifeinrichtung in schematischer Darstellung.
In einer Auflegestrecke A werden Ziegel 3 mit einem Rohmass D längs einer gedachten Mittelachse x1 auf eine Unterlage bzw. ein Transportband 1 aufgelegt und eine Ziegelreihe gebildet. Die Ziegel 3 in der Reihe werden durch eine Bewegung in Richtung X des Transportbandes 1 in eine Bearbeitungszone gebracht, in welcher durch Schleifscheiben 4 beidseitig gleichzeitig eine Bearbeitung der Ziegel unter Bildung von Seitenflächen 31 mit einem genauen Istmass C voneinander erfolgt. Dieses Istmass C wird nachfolgend in einer Messanordnung durch Messrollen 51 ermittelt.
Dabei ist jede Messrolle 51 auf einem Schwingarm 52 drehbar befestigt, wobei der Schwingarm mit einem Abstand E wiederum in einem Drehgelenk 53 gelagert 1St. Das Drehgelenk 53 des Schwingarmes 52 ist mit einem Encoder verbunden, so dass bei einer Änderung einer Istmass C der Ziegel und somit einer Verdrehung des Drehgelenkes 53 entsprechend dem Ausmass der
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Verdrehung Impulse an eine Steuerlogik abgegeben werden. Wird nun beispielsweise durch einen Eichkörper ein Istmass C bzw. ein Sollmass der Ziegel eingestellt und als Nullwert in der Steuerlogik gespeichert, so wird beim Schleifen der Ziegel und bei einer Abweichung des Istmasses vom Sollmass das Drehgelenk 53 tordiert, somit von eingebauten Encoder Impulse an die Steuerlogik abgegeben, welche folglich eine Einbzw.
Anstellung der Schleifscheiben 4 in Richtung Y zur oder von der Mittelachse bewirkt. In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung mit zwei Bearbeitungszonen und zwar mit einer Vorbereitungszone B und einer Fertigbearbeitungszone B', zum Beispiel für sehr harte Ziegel oder Steine, die mit besonders hoher Massgenauigeit bzw. mit geringen Abmessungstoleranzen hergestellt werden sollen, gezeigt.