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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungsmaschine gemäß Oberbegriff
Patentanspruch 1.
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Bekannt
sind Maschinen zum Bearbeiten von Steinen, insbesondere auch zum
Bearbeiten von aus Zement oder Beton hergestellten Steinen, um diese
Steine an ihrer Oberseite mit einer bruchsteinartigen Struktur zu
versehen und deren Kanten zu brechen. Bekannte Maschinen dieser
Art bestehen grundsätzlich
aus einem Bearbeitungsaggregat, welches eine Vielzahl von hammerartig
wirkenden und beispielsweise durch einen Vibrationsantrieb für eine schlagende
Bearbeitung der Steine angetriebenen Werkzeugen aufweist. Die Bearbeitung
der Steine einer Steinlage erfolgt dann bei eingeschaltetem Bearbeitungsaggregat
durch Relativbewegung zwischen der Steinlage und dem Bearbeitungsaggregat,
beispielsweise dadurch, dass die Steinlage relativ zu dem ortsfest
angeordnetem Bearbeitungsaggregat bewegt wird. Mit derartigen bekannten
Bearbeitungsmaschinen erfolgt eine ausgeprägte Bearbeitung nicht nur der
Kanten der Steine im Bereich ihrer Steinoberseite, sondern auch
der Steinoberseite selbst.
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Vielfach
ist es nun aber erwünscht,
dass die Steine eine ebene oder im Wesentlichen ebene Oberseite
aufweisen und lediglich im Bereich der dortigen Kanten getrimmt,
d. h. leicht gebrochen und/oder gerundet sind, sodass ein unter
Verwendung einer Vielzahl derartiger Steine hergestellter Geh- oder
Fahrbereich eine im Wesentlichen ebene Fläche aufweist, dennoch aber
die oberen, d. h. sichtbaren Kanten der Steine optisch ansprechend
gerundet oder leicht gebrochen sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Bearbeitungsmaschine aufzuzeigen, die
ein derartiges Trimmen hauptsächlich
der Kanten von Steinen an ihrer Oberseite ermöglicht. Zur Lösung dieser
Aufgabe ist eine Bearbeitungsmaschine entsprechend dem Patentanspruch
1 ausgebildet.
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Mit
der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine
ist ein Bearbeiten von Steinen, insbesondere auch von aus Zement
oder zementgebundenem Material hergestellten Steinen in der Weise
möglich, dass
im Bereich der Steinoberseite die Kanten der Steine getrimmt, d.
h. gebrochen und/oder gerundet werden, während eine Bearbeitung der
Steinoberseite selbst nicht oder nur sehr unwesentlich erfolgt.
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Steine
im Sinne der Erfindung sind insbesondere solche aus zementgebundenem
Material oder Beton, beispielsweise Pflastersteine, aber auch Steine
zur Errichtung von Mauern.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu
einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
vereinfachter Darstellung und in Draufsicht eine Vorrichtung zum
Bearbeiten von Steinen, insbesondere zum Bearbeiten von aus zementgebundenem
Material bzw. Beton hergestellten Steinen;
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2 und 3 die
Vorrichtung der 1 in Seitenansicht und in Stirnansicht;
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4 in
Einzeldarstellung und in Seitenansicht das Bearbeitungsaggregat
der Vorrichtung der 1;
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5 eine
Darstellung ähnlich 4 bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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Den 1–4 allgemein
mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Bearbeiten von
aus einem zementgebundenem Material, beispielsweise aus Beton hergestellten
Steinen auch in Form von Pflastersteinen 2.1 und dabei
speziell zum Trimmen und/oder Brechen der Kanten 2.1.1 an
der Oberseite der quaderförmigen
Steine 2.1 von Steinlagen 2.
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Für die Behandlung
sind die Steine 2.1 als Steinlage 2 auf einer
horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Oberseite einer Auflage 3,
beispielsweise in Form einer Palette oder eines Brettes angeordnet,
und zwar in der Form, dass die jeweilige Steinlage 2 die
Steine 2.1 in mehreren Reihen R, d. h. bei der dargestellten
Ausführungsform
in insgesamt zehn Reihen R aufweist und mit mehreren Steinen 2.1,
d. h. bei der dargestellten Ausführungsform mit
insgesamt sieben Steinen 2.1 je Reihe R.
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Die
Auflage 3 ist bevorzugt diejenige Unterlage, auf der die
Steine 2.1 nach ihrem Formen bzw. nach dem Formen der Steinlage 2 zum
Abbinden des Betons gelagert werden.
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Die
Bearbeitungsmaschine 1 besteht u. a. aus einem Maschinenrahmen 4 mit
zwei oberen Führungsschienen
oder Führungselementen 5,
die jeweils in einer Maschinenrahmenlängsrichtung L orientiert und
quer zur Maschinenrahmenlängsrichtung L,
d. h. in einer Maschinenrahmenquerrichtung Q voneinander beabstandet
sind. Auf dem beiden Führungsschienen 5 ist
ein Bearbeitungsaggregat 6 durch einen nicht dargestellten
Antrieb (Fahrantrieb) in Maschinenrahmenlängsrichtung L beweglich vorgesehen,
wie dies in der 1 mit den beiden Pfeilen A angedeutet
ist.
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Das
Bearbeitungsaggregat 6 umfasst u. a. einen sich in Maschinenrahmenquerrichtung
Q erstreckenden und beidendig mit Führungsrollen 7 an den
Führungselementen 5 geführten Rahmen 8,
an dessen Unterseite vier Kettenräder 9 vorgesehen sind,
und zwar jeweils paarweise an jedem Rahmenende dem dortigen Führungselement 5 benachbart. Die
am Rahmen 8 drehbar gelagerten Kettenräder 9 sind mit ihrer
Radachse jeweils senkrecht zu der von der Rahmenlängsachse
L und der Rahmenquerachse Q aufgespannten bzw. definierten Ebene,
d. h. in vertikaler oder im Wesentlichen vertikaler Richtung orientiert.
Weiterhin sind am Bearbeitungsaggregat 6 zwei jeweils eine
endlose in sich geschlossene Schlaufe bildende Transportelemente
in Form von Ketten 10 vorgesehen, und zwar derart, dass
jede Kette 10 über
ein Kettenrad 9 an einem Ende des Rahmens 8 und über ein
Kettenrad 9 am anderen Ende des Rahmens 8 geführt ist,
die Ketten 10 also in sich geschlossene Schlaufen bilden,
deren Schlaufenebene parallel zu der von der Rahmenlängsachse
L und der Rahmenquerachse Q definierten Ebene angeordnet und mit
ihrer Längserstreckung
in Rahmenquerachse Q orientiert ist. Ebenso wie die Kettenräder 9 an
den beiden Enden des Rahmens 8 sind auch die von den Ketten 10 gebildeten Schlaufen
zwar in einer gemeinsamen von der Rahmenlängsachse L und der Rahmenquerachse
Q definierten Ebene, aber in Richtung der Rahmenlängsachse
L gegeneinander versetzt. Durch einen elektromotorischen Antrieb 11 sind
die Kettenräder
an einem Ende des Rahmens 8 angetrieben, und zwar derart,
dass die von den Ketten 10 gebildeten Schlaufen gleichsinnig
oder aber gegenläufig
umlaufen.
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An
jeder Kette 10 bzw. an den einzelnen Kettengliedern 10.1 sind über Halter 12 Bearbeitungswerkzeuge 13 hängend, d.
h. von der Kette 10 nach unten wegstehend gehalten. Diese
Bearbeitungswerkzeuge bestehen im Wesentlichen aus einem Masse- oder Werkzeugkörper 14,
der bei der dargestellten Ausführungsform
rotationssymmetrisch zu einer vertikalen Achse ausgebildet ist,
und zwar im oberen Bereich im Wesentlichen kreiszylinderförmig und
daran anschließend
in einem unteren Bereich kegelstumpfförmig. Das untere Ende jedes
aus Stahl gefertigten Werkzeugkörpers
ist ein Bearbeitungskopf 15 aus einem besonders verschleißfesten
Material, beispielsweise aus einem besonders verschleißfesten
Stahl austauschbar vorgesehen.
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Die
Halter 12 bestehen bei der dargestellten Ausführungsform
jeweils aus einem aus Stahlblech gefertigten C-förmigen Bügel 16, der mit einem Schenkel
an einem Kettenglied 10.1 im Bereich des Gelenks zwischen
diesem Kettenglied und einem benachbarten Kettenglied befestigt
ist und von der Schlaufenebene der Kette 10 nach unten
wegsteht. An einem weiteren Schenkel des Bügels 16, der (Schenkel)
an den mit der Kette 10 verbundenen Schenkel anschließt, ist über ein
Gelenk 17 das obere Ende einer Stange 18 schwenkbar
befestigt, und zwar um wenigstens eine Achse parallel zur Ebene der
von der betreffenden Kette 10 gebildeten Schlaufe und quer
oder senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Kette 10. An
dem unteren Ende der Stange 18 ist der jeweilige Werkzeugkörper 14 höhenverstellbar
befestigt, und zwar derart, dass die vertikale Achse des Werkzeugkörpers 14 achsgleich
mit der Achse der Stange 18 angeordnet ist. Die Stange 18 ist
zwischen dem Gelenk 17 und dem Werkzeugkörper 14 durch
den unteren Schenkel des C-förmigen Bügels 16 hindurchgeführt. In
diesem Schenkel ist eine Öffnung
vorgesehen, deren Querschnitt größer ist
als der Außenquerschnitt
der Stange 18, sodass ein Schwenken des jeweiligen Werkzeugkörpers 14 um
die wenigstens eine Schwenkachse des Gelenks 17 möglich, durch
den Bügel 16 aber
verhindert ist, dass die Werkzeugköpfe 14 im Bereich
der Umlenkung der jeweiligen Kette 10 um die Kettenräder 9 durch
Fliehkraft zu weit nach außen
geschwenkt werden und möglicherweise
gegen Elemente der Bearbeitungsmaschine bzw. des Maschinenrahmens 4 oder
des Bearbeitungsaggregates 6 anschlagen.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind die Gelenke 17 so ausgeführt, dass ein Schwenken der
an den Stangen 18 gehaltenen Werkzeugkörper 14 aus ihrer
Ausgangsposition, in der die Werkzeugkörper 14 mit ihren
Achsen senkrecht zur Ebene der von der jeweiligen Kette 10 gebildeten
Schlaufe angeordnet sind, nur gegen die Wirkung einer Feder- oder
Rückstellkraft
möglich
ist. Hierfür
sind die Gelenke 17 bei der dargestellten Ausführungsform
jeweils als Gelenke mit wenigstens einer die Feder- oder Rückstellkraft
erzeugenden Hülse
aus Gummi oder aus einem gummielastischen Kunststoff gefertigt.
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Die
einzelnen Werkzeugkörper 14 der
Bearbeitungswerkzeuge 13 sind in der Höhe so eingestellt, dass die
Bearbeitungsköpfe 15 im
Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Durch einen nicht
dargestellten Vorrichtungstisch oder durch ein nicht dargestelltes
vorrichtungsseitiges Transportelement wird der jeweilige Träger 3 mit
der zu bearbeitenden Steinlage 2 unterhalb der Bearbeitungsköpfe 15 derart
angeordnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge 13 mit diesen
Bearbeitungsköpfen 15 auf der
Oberseite der Steine 2.1 der Steinlage 2 aufliegen,
und zwar bei leicht gegen die Rückstellkraft
der Gelenke 17 verschwenkten Werkzeugkörpern 14, wie dies
insbesondere auch in der 3 dargestellt ist.
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Die
Bearbeitung der jeweiligen Steinlage erfolgt dann so, dass bei umlaufend
angetriebenen Ketten 10 und damit bei umlaufenden Bearbeitungswerkzeugen 13 das
Bearbeitungsaggregat 6 durch den Fahrantrieb, der beispielsweise
ebenfalls von dem Antrieb 11 oder einem gesonderten, z.
B. auf dem Rahmen 8 vorgesehenen elektromotorischen Antrieb
gebildet ist, wenigstens einmal, vorzugsweise aber mehrmals hin
und her gehend über
die auf der Auflage 3 angeordnete Steinlage 2 verfahren wird,
so dass die Steine 2 an ihrer Oberseite und in besonderem
Maße an
sämtlichen
oben liegenden Kanten 2.1.1 bearbeitet, d. h. insbesondere
an den Kanten leicht gebrochen und/oder gerundet werden.
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Um
sicher zu stellen, dass die auf der Auflage 3 aufliegenden
Steine 2 bei der Bearbeitung mit den umlaufenden Bearbeitungswerkzeugen 13 nicht von
der Auflage 3 abgehoben werden, sind bei der dargestellten
Ausführungsform
vier als Niederhalter für
die Steine 2 wirkende Rollenanordnungen 19 vorgesehen,
die jeweils aus einer mit ihrer Achse in Richtung der Rahmenquerachse
Q orientierten Welle 20 mit einer Vielzahl von auf dieser
Welle 20 frei drehbar gelagerten Rollen 21 bestehen.
Die Rollenanordnungen 19 sind gefedert am Rahmen 8 vorgesehen,
und zwar derart, dass ihre Rollen 21 während der Bearbeitung mit Federkraft
gegen die Oberseite der Steine 2.1 anliegen.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
befindet sich jeweils eine Rollenanordnung 19 unterhalb jeder
von einer Kette 10 gebildeten Schlaufe und damit innerhalb
der Bewegungsbahn der mit dieser Kette 10 umlaufend antreibbaren
Bearbeitungswerkzeuge 13 und jeweils eine Rollenanordnung 19 außerhalb
der Bewegungsbahn der Bearbeitungswerkzeuge 13 an jeder
Längsseite
des Bearbeitungsaggregates 6. Um das bei der Bearbeitung
der Steine 2 anfallende bzw. von diesen abgetragenen Material
zu entfernen ist am Rahmen 8 weiterhin eine Absaugeinrichtung 22 vorgesehen.
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Nach
der Bearbeitung einer auf der Auflage 3 angeordneten Steinlage 2 wird
diese zusammen mit ihrer Auflage 3 aus der Bearbeitungsmaschine 1 bzw.
aus den dortigen Bearbeitungsbereich wegbewegt, beispielsweise in
Richtung der Rahmenquerachse Q, wie dies in der 1 mit
dem Pfeil B angedeutet ist, sodass dann eine weitere, ebenfalls
auf einer Auflage 3 angeordnete, zu bearbeitende Steinlage 2 in
den Bearbeitungsbereich der Bearbeitungsmaschine 1 hineinbewegt
werden kann. Das Bearbeitungsaggregat 6 dient zur Bearbeitung
von festen oder bereits abgebundenen Steinen 2.
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Die 5 zeigt
ein Bearbeitungsaggregat 6a, welches anstelle des Bearbeitungsaggregats 6 bei
der Bearbeitungsmaschine 1 verwendet werden kann, und zwar
zum Bearbeiten, d. h. wiederum insbesondere auch zum Trimmen, d.
h. zum Runden und/oder Brechen der Kanten der Steine 2.1 an
ihrer Oberseite vor dem Aushärten.
Bei diesem Aggregat 6a sind die Bearbeitungswerkzeuge 13 nicht
mit den massiven, ein relativ hohes Massegewicht aufweisenden Werkzeugkörpern 14 mit
Bearbeitungskopf ausgebildet, sondern Werkzeugkörpern 14a bestehen
aus einem leichten Material, beispielsweise aus einem Flachmaterial,
z. B. aus Kunststoff und sind elastisch verbiegbar und eher spachtelartig
wirkend ausgeführt.
Die Werkzeugkörper 14a sind
weiterhin mit ihren Oberflächenseiten
jeweils quer oder senkrecht zu derjenigen Richtung angeordnet sind,
in der die Ketten 10 umlaufend angetrieben werden. Mit den
Werkzeugkörpern 14a erfolgt
ein Trimmen, d. h. Brechen und/oder Runden der Kanten 2.1.1 der
noch feuchten Steine 2.1.
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Um
eine möglichst
wirksame Bearbeitung der Kanten 2.1.1 der Steine 2.1 in
der jeweiligen Steinlage 2 zu ermöglichen, sind Mittel vorgesehen, um
die Steine 2.1 zumindest im Bereich ihrer Oberseite voneinander
zu beabstanden. Diese Mittel können
beispielsweise von an den Steinen 2.1 angeformten und über die
Umfangsfläche
wegstehenden Nasen gebildet sein, oder aber zwischen den Steinen 2.1 sind
leistenartige, sich kreuzende und miteinander verbundene Abstandhalter
vorgesehen, die eine im Vergleich zur Höhe der Steine 2.1 reduzierte
Höhe aufweisen
und z. B. Bestandteil eines gitterartigen Rahmens sind, der vor
dem Bearbeiten der jeweiligen Steinlage 2 zwischen die
Steine 2.1 eingesetzt und nach der Behandlung wieder entnommen
wird. Auch andere Maßnahmen
zum Beabstanden der Steine 2.1 in der jeweiligen Steinlage 2 sind
denkbar.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass Änderungen
sowie Abwandlungen möglich
ist, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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So
ist es beispielsweise möglich
in einer Bearbeitungsstrecke zum Bearbeiten der Steine 2.1 im Trocknen
oder im noch feuchten Zustand wenigstens zwei Bearbeitungsmaschinen
der vorbeschriebenen Art in einer Transportrichtung der Steinlagen 2 aufeinanderfolgend
vorzusehen, und zwar beispielsweise in der Form, dass in der einen
Bearbeitungsmaschine die Bewegung des Bearbeitungsaggregates 6 oder 6a wie
in der 1 in Richtung der Reihen R der jeweiligen Steinlage 2 und
in der anschließenden
Bearbeitungsmaschine die Bewegung des Bearbeitungsaggregates 6 bzw. 6a senkrecht
zu den Reihen R der jeweiligen Steinlage 2 erfolgt.
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- 1
- Bearbeitungsmaschine
- 2
- Steinlage
- 2.1
- Stein
- 2.1
- Steinkante
an der Steinoberseite
- 3
- Auflage
bzw. Brett
- 4
- Maschinenrahmen
- 5
- Führungselemente
- 6,
6a
- Bearbeitungsaggregat
- 7
- Führungsrolle
- 8
- Aggregatrahmen
- 9
- Kettenrad
- 10
- Kette
- 10.1
- Kettenglied
- 11
- Elektromotorischer
Antrieb
- 12
- Halterung
- 13
- Bearbeitungswerkzeug
- 14
- Werkzeugkörper
- 15
- Bearbeitungs-
oder Werkzeugkopf
- 16
- C-Bügel
- 17
- Gelenk
- 18
- Haltestange
- 19
- Rollenanordnung
- 20
- Welle
- 21
- Rolle
- 22
- Absaugeinrichtung
- A
- Bewegungsrichtung
des Bearbeitungsaggregats 6, 6a
- B
- Transportrichtung
der Steinlage
- R
- Reihe
- L
- Rahmenlängsachse
- Q
- Rahmenquerachse