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Ste inbearb eitungs-Na s chinenabrik
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Carl Meyer 8590 Marktredwitz Goethestraße 37 Werkzeug für eine Sägevorrichtung,
insbesondere zum Sägen von Stein Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für eine Sägevorrichtung,
insbesondere zum Sägen von Stein, umfassend einen als Gattersägeblatt oder als Kreissägeblatt
ausgebildeten Werkzeugträger und am Werkzeugträger befestigte, als Disken oder Stollen
ausgebildete Schneidkörper, wobei die Disken einen Hartmetallschneidkopf oder einen
Diamantenschneidkopf aufweisen und die Stollen zum Sägen mit Hilfe eines Sägemittels,
insbesondere aus scharfkantigen Stahlkörner, einen Schneidkopf aus Stahl aufweisen.
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Bei Werkzeugen der genannten Art nutzen sich die Schneidkörper während
des Sägens ab. Um den wertvollen Werkzeugträger längere Zeit einsetzen zu können,
werden die abgenützten Schneidkörper am Werkzeugträger durch neue Schneidkörper
ausgetauscht.
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Um diesen Austausch zu erleichtern, ist es bei Werkzeugen mit Disken
als Schneidkörper bekannt, die Disken am Werkzeugträger durch eine Klemmverbindung
lösbar zu befestigen. Die Diske ist dabei mit spreizbaren Klemmvorsprüngen versehen,
die in eine Ausnehmung des Werkzeugträgers eingeführt werden, und dort mittels eines
Spreizgliedes auseinandergespreizt und gegen die Wände der Ausnehmung gepreßt werden.
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Während des Sägens greifen an die Disken Kräfte mit zeitlich wechselnder
Stärke und Richtung an, auch können Vibrationen, beispielsweise Querschwingungen
des Werkzeugsträgers innerhalb der Sägefuge im Stein zu starken Querbelastungen
der Diske führen.
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Aufgrund dieser Wechselbelastungen der Diske besteht die Gefahr, daß
sich die lediglich auf Haftreibung beruhende Klemmverbindung von selbst löst. Die
Diske kann sich dann gegenüber dem Werkzeugträger unkontrolliert bewegen und auf
diese Weise das Sägen stark beeinträchtigen. Es ist auch möglich, daß sich die Diske
vollständig vom Werkzeugträger löst. Andererseits besteht die Gefahr, daß sich die
Klemmverbindung aufgrund von Korrosion aneinander anliegender Flächen nicht mehr
ohne Beschädigung einzelner Teile lösen läßt.
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Bei Werkzeugen mit Stollen als Schneidkörper ist es bekannt, die Stollen
an den Werkzeugträger mit Schweißnähten anzuschweißen.
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Durch den Sägevorgang abgenutzte Stollen werden dadurch entfernt,
daß die Schweißnähte durch eine Winkelschleifmaschine durchtrennt und abgeschliffen
werden. Es können daraufhin neue Stollen angeschweißt werden.
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Nachteilig an dieser bekannten Art der Stollenbefestigung ist, daß
sich bei der Verschweißung innere Spannungen im Werkzeugträger
ausbilden,
die zu einem Verziehen des Werkzeugträgers führen. In diesem Falle muß der Werkzeugträger
in einer schwierigen, zeitaufwendigen Prozedur nachgerichtet werden. Das beschriebene
Auswechseln der Stollen ist ebenfalls aufwendig und verlangt eine qualifizierte
Arbeitskraft.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine Werkzeug bereitzustellen,
bei dem die am Werkzeugträger befestigten Schneidkörper zuverlässig halten und dennoch
einfach und schnell auswechselbar sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Schneidkörper am Werkzeugträger
durch Klebung, Nietung oder Punktschweißung lösbar befestigt ist.
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Die Justierung der Schneidkörper am Werkzeugträger sowie die Sicherheit
der Befestigung wird dadurch erleichtert bzw. verbessert, daß ein Befestigungsteil
des Schneidkörpers in einer Ausnehmung des Werkzeugträgers formschlüssig aufgenommen
ist.
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Dadurch, daß die Ausnehmung als zur Sägeebene senkrechtes Prisma,
vorzugsweise in Form eines Schwalbenschwanzes ausgebildet ist, erhält man eine besonders
sichere Verbindung, da die in der Sägeebene liegenden, auf den Schneidkörper wirkenden
Kräfte über die Schwalbenschwanzverbindung im wesentlichen direkt an den Werkzeugträger
abgeleitet werden.
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Dadurch, daß die prismatische Ausnehmung den Werkzeugträger vollständig
durchsetzt, kann das Befestigungsteil des Schneidkörpers durch entsprechende Kraftanwendung
innerhalb der prismatischen Ausnehmung verschoben und aus dieser herausgedrückt
werden. Man kann hierzu einen Preßstempel verwenden, der durch Druck auf das
Befestigungsteil
zuerst die Klebung, Nietung oder Punktschweißung löst und dann das Befestigungsteil
durch die Ausnehmung des Werkzeugträgers hindurchschiebt.
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Verwendet man leicht verzogene Werkzeugträger oder Werkzeugträger
mit ungleichmäßiger Dicke, so läßt sich dies durch entsprechendes Justieren der
Schneidkörper ausgleichen, falls die die Breite der Sägefuge festlegende Schneidkörperbreite
größer ist als die Breite des Werkzeugträgers.
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Der als Gattersägeblatt ausgebildete Werkzeugträger wird von der Sägevorrichtung
an seinen Enden gehalten und beim Sägen unter einem bestimmten Sägedruck an das
zu sägende Werkstück gedrückt. Hierbei entsteht eine unerwünschte Abbiegung des
Werkzeugträgers. Um zu erreichen, daß das Gattersägeblatt während des Sägens dennoch
im wesentlichen gerade bleibt, wird vorgeschlagen, daß der als Gattersägeblatt ausgebildete
Werkzeugträger in der Sägevorrichtung so unter Zug eingespannt ist, daß die Mittellängsachse
des Gattersägeblattes parallel zur Wirkachse der Zugkraft verläuft, jedoch von der
Wirkachse aus in Richtung vom zu sägenden Werkstück weg versetzt ist. Durch diese
Zugspannung erhält man eine Biegespannung im Gattersägeblatt, die eine zur angesprochenen
Biegung komplementäre Biegung erzeugt und daher beim Sägen zu einem im wesentlichen
geraden Gattersägeblatt führt.
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Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgenden einige Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein in Spannbacken
einer Sägevorrichtung eingebautes erfindungsgemäßes Gattersägeblatt beim Sägen eines
Steines; Fig. 2 eine Vorderansicht der Anordnung in Fig. 1 im Schnitt entlang der
Linie II-II;
Fig. 3a - 3d eine Vorderansicht im Detail entsprechend
dem Ausschnitt A der Fig. 2 mit verschiedenen Ausführungsformen des Schneidkörpers;
Fig. 4 den durch Klebung befestigten Schneidkörper nach Fig.
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3a; Fig. 5 einen der Fig. 3a entsprechenden, jedoch mit seiner vorderen
Seitenfläche mit dem Werkzeugträger bündigen Schneidkörper,der durch Nietung befestigt
ist; Fig. 6 einen der Fig. 5 entsprechenden, durch Punktschweißung befestigten Schneidkörper
und Fig. 7 einen als Kreissägeblatt ausgebildeten Werkzeugträger.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein mit 10 bezeichnetes Gattersägeblatt dargestellt,
das an seinen Enden in nur teilweise gezeichneten Spannbacken 12 einer an sich bekannten
Sägevorrichtung eingespannt ist. Die Befestigung kann aus einem oder zwei Splinten
14 bestehen, welche die Spannbacken 12 und das Gattersägeblatt 10 quer durchsetzen,
aber auch beispielsweise mit hydraulischen Anpreßzylindern innerhalb der Spannbacken
12 ausgeführt sein.
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Während des Sägens wird das Gattersägeblatt 10 an einem zu sägenden
Stein 16 hin- und herbewegt (Pfeilrichtung in Fig. 2), jedoch gleichzeitig nach
unten gegen den Stein 16 gedrückt. Dabei treten Biegespannungen auf, die zu einer
Wölbung des Gattersägeblatts 10 mit Anhebung des Mittelteils und Absenkung der Enden
des Blattes 10 führen.Um diese unerwünschte Wölbung nach oben zu verhindern, sind
die Splinte 14 nicht in Höhe der Mittellängsachse 18 des Blattes 10, sondern nach
unten versetzt durch das Blatt 10 gesteckt.
Das Gattersägeblatt
10 wird von den Spannbacken 12 unter ständiger Zugbelastung gehalten, was zu Biegespannungen
im Blatt 10 führt. Bei geeignet dimensionierter Zugkraft und der Versetzung der
Splinte 14 von der Mittellängsachse 18 kann man erreichen, daß sich das Gattersägeblatt
10 nach unten wölbt, falls es nicht gegen den Stein 16 gedrückt wird. Beim Sägen
kompensieren sich die angesprochenen Biegespannungen zumindest zum Teil und man
erhält ein im wesentlichen gerades Gattersägeblatt 10.
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In Fig. 2 ist die Wirkachse 20 der von den Spannbacken 12 auf das
Gattersägeblatt 10 ausgeübten Zugkraft eingezeichnet, die durch d durch die Splinte
14 festgelegten Kraftansatzpunkte der Zugkraft verläuft.
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Bei einem Gattersägeblatt 10 mit einer Breite b (siehe Fig. 1) von
6 mm, eine Höhe von 180 mm und einer Länge von 4 - 4,5 m hat es sich als besonders
günstig herausgestellt, die Wirkachse 20 um einen Betrag e (siehe Fig. 2)von 0,5
- 25 mm vorzugsweise 10 - 15 mm zu versetzen, bei einer Zugkraft von ca. 100000
N.
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Am Gattersägeblatt 10 sind an der unteren Seite,über die Länge verteilt,Schneidkörper
22 befestigt, die das eigentliche Sägen des Steines 16 durchführen. Bei der Steinbearbeitung
werden zwei verschiedene Arten von Schneidkörpern verwendet. Ist es der Schneidkörper
22 selbst, der die Struktur des Steines 16 im direkten Kontakt zerstört, sei es
durch einen Diamantschneidkopf 24 (siehe Fig. 3b) oder durch einen Hartmetallschneidkopf
26 (siehe Fig. 3d), so spricht man Von Disken 28. Der Diamantschneidkopf 24 kann
dabei beispielsweise aus gesinterter Bronze mit über das Volumen fein verteilten
Diamantsplittern bestehen.
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Wird dagegen ein eigenes Sägemittel verwendet (beim Sägen von Stein:
scharfkantige Stahlkörner),so werden die Schneidkörper 22 als Stollen 30 bezeichnet.
Diese Stollen 30 haben einen Stahlschneidkopf 32 und sind vorzugsweise durchgehend
aus Stahl gefertigt ( siehe Fig. 3a, c).
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Die Schneidkörper 22,d.h. die Disken 28 oder die Stollen 30 sind in
einer Reihe an der Unterseite des Gattersägeblatts 10 lösbar befestigt. Die Schneidkörper
22 stecken dabei mit ihrem Befestigung teil 34 in einer prismatischen Ausnehmung
36 des Werkzeugträgers 10, die senkrecht zur Sageebene verläuft. Das Befestigungsteil
34 hat im wesentlichen die gleiche Form wie die Ausnehmung 36, so daß sich ein guter
Halt des Befestigungsteils 34 innerhalb der Ausnehmung 36 ergibt. Besonders günstig
ist die Schwalbenschwanzform (siehe Fig. 3a), da diese ein Herausfallen des Schneidkörpers
22 von vorneherein verhindert. Da der Schneidkörper 22 erfindungsgemäß durch Klebung,
Nietung oder Punktschweißung am Gattersägeblatt 10 befestigt wird, sind auch andere,
das Befestigungsteil 34 nach unten freigebende Formen der Ausnehmung 36 möglich.
Diese bieten den Vorteil, daß der Schneidkörper 22 auch von unten eingesetzt werden
kann. In den Fig. 3b - d sind als Beispiele für Ausnehmungen 36 eine würfelförmige,
eine keilförmige sowie eine zylinderschalenförmige Ausnehmung 36 gezeigt. Letztere
bietet den Vorteil, daß der Schneidkörper 22 zur Justierung noch um eine zur Sägeebene
senkrechte Achse in der Halbschale 36 geschwenkt werden kann.
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Die in den Fig. 3a - d gezeigten Formen von Ausnehmungen 36 sind gleichermaßen
für Disken 28 wie für Stollen 30 geeignet.
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In den Fig. 4 - 6 ist die Befestigung eines Schneidkörpers 22 anhand
des bevorzugten Ausführungsbeispiels nach Fig. 3a gezeigt.
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In Fig. 4 ist der Schneidkörper 22 in die Ausnehmung 36 mittels
eines
Klebers 38 eingeklebt. Hierfür kommt beispielsweise ein Epoxy-oder Zweikomponentenkleber
in Frage. Besonders günstig sind thermoplastische Kleber, da diese durch Erwärmen
wieder weich werden und eine Lösung der Klebung erleichtern. Ein besonderer Vorteil
des Einklebens liegt darin, daß zwischen Ausnehmung 36 und Befestigungsteil 34 ein
größeres Spiel vorgesehen sein kann, um den Schneidkörper 22 auch in vertikaler
Richtung justieren zu können. Zum Auswechseln eines eingeklebten Schneidkörpers
22 wird das Gattersägeblatt 10 im Bereich des Klebers 38 und/oder die Stolle 22
erwärmt und die Stolle 22 seitlich herausgeschoben.
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In Fig. 5 ist gezeigt, wie der Schneidkörper 22 durch Nieten am Gattersägeblatt
10 befestigt werden kann. Unter Nieten soll hier die bleibende Verformung von Befestigungsteil
34 oder Gattersägeblatt 10 im Bereich der Ausnehmung 36 durch einen entsDrechenden
Hammerschlag verstanden werden. Eingeschlossen ist jedoch auch die Befestigung des
Schneidkörpers 22 am Gattersägeblatt 10 durch gesonderte Nietkörper.
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Für den Fall, daß zumindest eine Seite des Befestigungsteils 34 des
Schneidkörpers 22, beispielsweise die Vorderseite 40, sich innerhalb der Ausnehmung
36 befindet oder in einer Ebene mit der Vorderseite 42 des Gattersägeblatts 10 liegt
(siehe auch Fig. 1), werden in den oberen Ecken der Vorderseite 40 des Befestigungsteils
34 Nietschläge 44 durch einen Niethammer angebracht. Hierdurch werden die Ecken
des Befestigungsteils 34 plastisch verformt und drücken gegen die Ecken der Ausnehmung
36, die dadurch entweder elastisch oder ebenfalls plastisch verformterden. Auf diese
Weise entsteht eine sichere starre Verbindung. Ein abgenutzter Schneidkörper 22
wird vom Gattersägeblatt 10 dadurch entfernt, daß senkrecht auf die Seitenfläche
40 eine große Kraft ausgeübt wird,
die die Haltekraft der Nietverbindung
übersteigt und der Schneidkörper 22 durch die Ausnehmung 36 hindurch und herausgeschoben
wird.
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Hierzu kann ein hydraulischer Preßstempel verwendet werden. Die gegebenenfalls
auftretende Verformung der Ecken der Ausnehmung 36 ist gering, so daß an einem Gattersägeblatt
10 sehr viele Auswechselungen von Schneidkörpern 22 vorgenommen werden können.
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In Fig. 6 ist der Schneidkörper 22 mittels zweier Schweißpunkte 46
an den schrägen Seiten der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung 36 mit dem Gattersägeblatt
10 fest verbunden. Hier schließt die Seitenfläche 40 des Schneidkörpers 22 mit der
Seitenfläche 42 des Sägeblatts 10 bündig ab. Der Schneidkörper 22 kann in beliebiger
Position innerhalb der Ausnehmung 36 befestigt werden, wenn die unteren Querkanten
der Ausnehmung 36 durch Schweißpunkte 46' mit dem Schneidkörper 22 verschweißt werden
( in Fig. 6 mit unterbrochener Linie dargestellt). Die Haltekraft der Schweißpunkte
ist ausreichend hoch, um eine sichere Befestigung zu gewährleisten; Die Befestigung
kann jedoch durch einen kräftigen Schlag (durch Hammer oder Preßstempel) wieder
gelöst werden. Die möglicherweise störenden Rückstände der alten Punktschweißung
können durch Abschlagen oder Abschleifen schnell wieder entfernt werden. Auf diese
Weise lassen sich viele Auswechselungen an einem Gattersägeblatt 10 durchführen.
Die durch die Punktschweißung verursachten mechanischen Spannungen sind gering,
so daß sich das Gattersägeblatt 10 nicht verzieht.
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Die Schneidkörper 22 sind längs am Gattersägeblatt 10 mit einem Abstand
c voneinander angebracht. Da, wie bereits angeführt, die Gefahr eines Verziehens
als Folge der Schneidkörperbefestigung nicht gegeben ist, kann der Abstand c sowie
die Breite b des Gattersägeblatts 10 klein gehalten werden. Durch den geringen Abstand
c erhöht sich die Schnittleistung der Sägevorrichtung.
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Durch die geringere Breite b läßt sich Material sparen, auch kann
die Sägevorrichtung entsprechend leichter gebaut werden.
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Bei den bekannten Gattersägeblättern 10 mit angeschweißten Stollen
30 sind die Stollen mit einer Länge d von 100 mm in einem Abstand c von 200 - 300
mm am Gattersägeblatt 10 angeschweißt. Erfindungsgemäß sind die Stollen 30 einer
Länge d von 30 - 4 mm in einem Abstand c von lediglich 40 - 80 mm am Sägeblatt 10
befestigt.
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Gegenüber einer Breite b des Gattersägeblatts 10 von 6-8 mm bei angeschweißten
Stollen 30 kann erfindungsgemäß ein Gattersägeblatt 10 mit einer Breite b von lediglich
4-6 mm verwendet werden.
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Bei dem beschriebenen bekannten Gattersägeblatt 10 werden Stollen
30 einer Breite a von 10 - 12 mm eingesetzt. Bei Sägevorrichtungen, die mit bis
zu 50 parallel nebeneinander angeordneten Gattersägeblättern 10 arbeiten, um einen
Steinblock 16 in eine Vielzahl von Scheiben zu zerschneiden, wurden mit Stollen
30 versehene Sägeblätter 10 bisher nicht eingesetzt, da der Materialverlust aufgrund
der breiten Sägefuge (Schneidkörperbreite a + 1bis 2 mm) zu groß war. In diesen
Sägevorrichtungen werden bisher die sog.
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Lochsägen mit einer Breite von 6 mm oder darüber verwendet. Bei diesen
Lochsägen liegt das Gattersägeblatt direkt auf dem Stein auf und schleift sich und
den Stein mit Hilfe der zugegebenen gebrochenen Stahlkörnern ab. Damit die Stahlkörner
gut zwischen Stein und Sägeblatt geraten können,ist das Sägeblatt mit querverlaufenden
teilzylindrischen Ausnehmungen ( den Löchern) versehen.
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Dieses Verfahren ist kostspielig, da die Lochsägen sich abnutzen und
daher nur einmal benutzt werden können.
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Da die Gattersägeblätter 10 erfindungsgemäß lediglich 4 - 6 mm breit
sind, können diese in einer Sägevorrichtung mit bis zu 50 Gattersägeblättern 10
benutzt werden. Die Sägefuge ist dann besonders schmal, wenn am Sägeblatt 10 Stollen
30 befestigt werden, die genau so breit wie das Sägeblatt 10 sind (a = b).
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Während bisher Gattersägeblätter mit angeschweißten Stollen nicht
in der anfangs beschriebenen Weise unter Zugspannung gesetzt wurden,
da
die zur Erzeugung einer ausreichenden Spannung notwendige Zugkraft aufgrund der
großen Blattbreite b unpraktikabel hoch ist, können die weniger breiten Gattersägeblätter
10, wie bereits beschrieben, unter vertretbarem Aufwand vorgespannt werden.
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In Fig. 7 ist ein Kreissägeblatt 48 dargestellt, das in entsprechender
Weise wie das beschriebene Gattersägeblatt 10 als Werkzeugträger für Schneidkörper,
vor allem für Disken dient. Bauteile in Fig. 7, die den bereits beschriebenen Bauteilen
bei Verwendung eines Gattersägeblatts 10 entsprechen, sind durch die gleiche Bezugsziffer,
jedoch gestrichen gekennzeichnet. Der Schneidkopf, beispielsweise der Diamantschneidkopf
24' ist an das Befestigungsteil 34' hart angelötet (wie auch in Fig. 3b). Er ist
jedoch an seiner Außenfläche zylindrisch gekrümmt. Die Ausnehmungen 36' sind in
gleichem Abstand c' auf dem Umfang des Kreissägeblattes 48 verteilt. Die Form der
Ausnehmung 36' kann eine der bereits beschriebenen Formen annehmen. Auch hier sind
die Disken 28' durch Klebung, Nietung oder Punktschweißung in der beschriebenen
Weise zuverlässig befestigt, und können doch einfach und schnell ausgewechselt werden.