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Schneidwerkzeug für steiniges Material Die Erfindung betrifft ein
Schneidwerkzeug, insbesondere zum Schneiden von Steinen, das kontinuierlich in der
Art einer Bandsäge arbeitet.
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Das Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß es aus einer Reihe von Schneidelementen besteht, die vorzugsweise gleiche Abstände
voneinander haben und auf einem gemeinsamen, endlosen und biegsamen Träger befestigt
sind, der aus wenigsten, zwei Kabeln oder ähnlichen Teilen gebildet ist.
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Die Schneidelemente sind so geformt, claß sie auf den Trägerkabeln
befestigt werden können, außerdem haben sie Spitzen oder Zähne, die ganz oder teilweise
aus wenigstens einem Stück eines widerstandsfähigen Materials gebildet sind, wie
z. B. wolframcarbid, Vanadiumstahl od. dgl. Die Sclineidelemente sind so angeordnet,
claß die Schneidebene horizontal oder vertikal zu der Achse liegt, um die sich die
Antriebswalze dreht. Die Schneidelemente könnten übrigens auch so angeordnet sein,
daß sich die Schneidebene in praktisch jeder gewünschten Richtung einstellen läßt.
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Für eine gleichmäßige Spannung der als Träger für die Schneidelemente
dienenden Kabel ist zu sorgen, damit keine Verdrehung der Schneidelemente und Beeinträchtigung
des Ganges der :Maschine eintreten können. Dazu werden in den Antriebs- und Führungswalzen
oder -rädern profilierte Führungsrillen für jedes Kabel vorgesehen, in denen die
Kabel ständig unter gleichbleibender Spannung laufen.
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Die Trunie des Hin- und Rücklaufes können parallel laufen oder nicht;
die einzelnen Kabel können ebenfalls
parallel laufen oder gekreuzt
oder in anderer geeigneter Weise, je nach der Art der Schneidelemente und ihrer
Befestigung.
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Die charakteristischen Einzelheiten sind den beispielsweise gegebenen
Figuren zu entnehmen.
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Fig. i ist die perspektivische Ansicht eines Schneidwerkzeugteiles
gemäß der Erfindung; Fig.2 ist die Seitenansicht des Schneidwerkzeugteiles gemäß
Fig. i; Fig. 3 ist ein vergrößerter vertikaler Schnitt entlang der Linie III-III
der Fig. i; Fig. 4 ist eine entsprechende Seitenansicht der Fig. 2 und stellt eine
Variante der Befestigungsmittel der Schneidelemente auf den biegsamen Träger dar;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht und zeigt das Abrollen des Schneidwerkzeuges auf einer
Antriebswalze; Fig. 6 ist die Seitenansicht der Fig. 5 ; Fig. 7 ist eine schematische
perspektivische Ansicht eines tragbaren Werkzeuges mit den Merkmalen der Erfindung;
Fig. 8 und 9 stellen in perspektivischer Ansicht zwei Variationen eines Schneidelementes
dar, die jede für sich oder aber auch gemeinsam an einem Werkzeug verwendet werden
können; Fig. io zeigt in schematischer perspektivischer Ansicht das Abrollen eines
Werkzeuges mit Schneidelementen gemäß den Fig. 8 und 9; Fig. ii und 12 zeigen schematisch
widerstandsfähige Stücke der Schneidwerkzeuge; Fig. 13 zeigt im schematischen Aufriß
ein Werkzeug mit Schneidelementen, wie sie gemäß Fig. 8 und 9 ausgebildet sind;
Fig. 14 ist die perspektivische Ansicht eines Werkzeuges, bei dem die Schneidebene
parallel zur Achse der Antriebswalze liegt; Fig. 15 ist die Seitenansicht eines
Schneidelementes; Fig. 16 zeigt im Aufriß und teilweisen Schnitt eine Antriebs-
bzw. Führungswalze eines Schneidwerkzeuges nach Fig. 14; Fig. 17 veranschaulicht
schematisch ein Werkzeug mit gekreuzten Kabeln; Fig. 18 veranschaulicht schematisch
eine Vorrichtung gemäß Fig. 17 bei der Arbeit; Fig. i9 ist ein Aufriß und teilweiser
Schnitt entlang der Linie XIX-XIX der Fig. 17; Fig.2o ist ein Aufriß und zeigt in
vergrößertem Maßstab einen Teil des Werkzeuges; Fig. 21 ist ein Aufriß des in Fig.
20 gezeigten Teiles. Das Werkzeug gemäß der Erfindung besteht also im wesentlichen
aus einer Anzahl von endlosen Kabeln, auf denen in Abständen voneinander Schneidelemente
befestigt sind, die jeweils mitmindestenseinemSchneidstück aus widerstandsfähigem
Material bestückt sind.
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Nach den Ausführungsformen der Fig. i bis 7 sind auf zwei endlosen
Kabeln i, 2 Schneidelemente in gleichen Abständen befestigt. Jedes Schneidelement
besteht aus zwei seitlichen Wangen 3, 4, die durch Niete 5 fest miteinander verbunden
sind. Die seitlichen Wangen, die das Schneidelement begrenzen, sind mit einem Kopf
6 versehen, der die Gestalt einer Spitze oder eines Zahnes hat und dessen Vorderteil
mit einem kleinen Stück 7 aus widerstandsfähigem Material besetzt ist, das mit Bezug
auf die Fräsarbeit im Gestein zweckmäßig geformt ist. Zwischen den Wangen 3 und
4 und zwischen den Kabeln i und 2 ist ein Kern 8 vorgesehen, dessen Längsseiten
konvex sind. Um derartige Schneidelemente auf den Kabeln i und 2 zu befestigen,
werden die Kabel an jeder Stelle, an der ein Schneidelement befestigt werden soll,
vorher mit einer im allgemeinen metallischen Kugel oder Scheibe 9, io versehen,
die auf das Kabel aufgelötet und mit einer elastischen Schutzschicht, z. B. aus
Kautschuk, versehen sind. Die Kugeln oder Scheiben 9, io reichen zum Teil in runde
Augen 11, 12, die in den Wangen 3, 4 vorgesehen sind. Dadurch wird eine elastische
und doch wirksame Befestigung der Schneidelemente bewirkt, so daß die Schneidelemente
allen üblichen Beanspruchungen standzuhalten vermögen. Gemäß einem kennzeichnenden
:Merkmal der Erfindung ist das widerstandsfähige Stück 7 etwas größer als der Kopf
6 und jeder andere Teil des Schneidelementes, so daß eine Sägespur entsteht, die
eine leichte Entfernung des Sägestaubes und den leichten Durchgang der aktiven Spitze
gestattet.
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Die Befestigung der Schneidelemente auf den Kabeln kann auch anders
als durch die Kugeln oder Scheiben 9, io vorgenommen werden. Fig. 4 veranschaulicht
eine direkte Befestigung der Wangen 3, 4 auf den Kabeln i, 2 durch Klemmschrauben
13, 14.
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Befinden sich die beiden Kabel r und 2 in einer senkrechten Ebene
zur Achse 15, um die sich die Antriebswalze i6 dreht, ist die Stützfläche des unteren
Kabels 2 auf der Walze kürzer als die Stützfläche des oberen Kabels i. Um eine gleiche
Spannung in beiden Kabeln zu erreichen, ist es notwendig, die Stützfläche für das
untere Kabel 2 auf der Trommel 16 zu vergrößern, was durch Anbringung von gewölbten
Flächen 17 am Boden der Führungsrinne der Trommel geschehen kann. Auf diese Weise
werden an Stelle einer kreisförmigen Stützfläche örtliche Deformationen des Kabels
2 hervorgerufen, die eine Verlängerung der Gesamtstützfläche bewirken.
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Eine kennzeichnende Anwendung des Schneidwerkzeuges nach den Fig.
i bis 6 ist schematisch in Fig. 7 dargestellt, nach der sich das Werkzeug auf zwei
Walzen 16 und 18 stützt, deren Achsen von einem kleinen Rahmen i9 getragen werden,
der beiderseits mit einem Paar Tragarmen 20, 21 versehen ist. Die Achse 15 der Antriebswalze
weist ein konisches Zahnrad 22 auf, das mit einem entsprechenden konischen Zahnrad
23 am Ende der Achse 24 kämmt. Die Achse 24 wird direkt oder über ein Untersetzungsgetriebe
durch den Motor 25 angetrieben.
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In dem eben beschriebenen Beispiel liegen die beiden Kabel i und 2
in der Schneidebene. Es ist aber auch durchaus möglich, die erforderlichen Kabel
in einer Ebene senkrecht zur Schneidebene anzuordnen. Eine derartige Ausführungsform
ist schematisch in den Fig. 8 bis 13 dargestellt. Die Kabel i und 2 durchdringen
das Teil 26 des Schneidelementes, das die Form eines Knöchelchen hat, dessen konkave
untere Fläche 27 der konvexen Fläche 28 angepaßt ist, um das Kämmen dieser Teile
mit den Antriebs- und Führungstrommeln zu erleichtern. Die Teile 26 sind direkt
auf den Kabeln mit Schrauben 29, 3o befestigt. Die i Arbeitsseite ist mit harten
Teilen 7 bestückt. In Fig. 8
ist ein Schneideleinent dargestellt,
bei (lein die harten "Feile 7 an den beiden Spitzen angebracht sind; in Eig. o ist
ein entsprechendes Schneidelement dargestellt, bei dem die harten Teile 7 nahe beieinander
angeordnet sind, so (laß sie zwischen den in Fig. 8 dargestellten harten Teilen
sich befinden. Werden die Schneideleniente entlang dein endlosen Kabel nach den
Fig. 8 und y @hlg. 10 und 12) angeordnet, so wird der Schneidvorgang in zwei aufeinanderfolgende
Operationen zerlegt, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden kann.
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Loni die Entfernung des Schneidstaubes und den Durchgang der Schneidezähne
durch das Gestein zu erleichtern, genügt es, die Teile so anzuordnen, daß sie gemäß
Uig, r1 (las Schneidelement nach beiden Seiten ein wenig überragen.
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Es lassen sich iiii Rahmen der Erfindung auch Sc'liiieidv ()rriclitungen
bauen, bei denen die Schneideleinente sog auf den Kabeln angeordnet sind, daß die
Schneidebene parallel zur Antriebs- und Führungsachse liegt. Eine solche Ausführungsform
ist in den lig. 14, 15, ifi dargestellt. Die parallelen Kabel 31, 32, 33, 34 laufen
uni zwei Walzen, von denen die eine, 35, gezeichnet ist, finit Nasen 36 für die
Schneidelemente. Die Schneideleniente sind durch Schellen 37, 38 mit Schraubenbolzen
3o fest auf den Kabeln befestigt. Eine der Schellen ist verlängert und läuft in
ein zahnfi3rmige; Gebilde 4o aus. An der Spitze jedes Zahnes 40 ist ein Schneicfelement
aus widerstandsfähigem Material 41 befestigt.
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Mit dieser besonderen Vorrichtung lassen sich viel schmalere Rinnen
als mit denbekanntenVorrichtungen herstellen. Durch die große Einfachheit der Konstruktion
ist es zudem möglich, beschädigte Schneideleniente schnell auszuwechseln. Die die
Schneidelemente bildenden Brücken können in irgendeiner geeigneten Weise auf den
Kabeln befestigt sein, vorteilhafterweise werden sie durch Spiralfedern 42, die
um die Kabel gewickelt sind, auseinandergehalten.
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In den vorbeschriebenen Ausführungsformen wurden parallel ()der nahezu
prarallel laufende Kabel verwendet. Es lassen sich jedoch auch Vorrichtungen gemäß
der Erfindung bauen, bei (leiten die endlosen Kabel in anderer Weise angeordnet
sind, z. B. sich kreuzen, und damit einen festeren Halt der Schneideleniente mit
den Kabeln bewirken. Eine Ausführungsform finit gekreuzten Kabeln ist in den Fig.
17 bis 21 schematisch wiedergegeben. Der Schneidkörper ist zvlindrisch ()der nahezu
zvlindriscli und zwischen zwei Kreuzungen der Kahel 43, 44 befestigt. Die Schneidelemente
sind durch Druckelemente oder durch Lötung ()der in anderer geeigneter Weise mit
den Kabeln derart verbunden, daß die Schneidzähne 45 über den Kabelantrieb hinausragen.
Jeder Schneidkopf ()der Schneidzahn ist finit einem Stück eines harten Metall; bestückt,
da; s() geformt ist, claß es die Schneidelemente beiderseits überragt, >o claß eine
Schneidspur entsteht, aus der der Schneid-,taub leicht entfernt werden kann und
die einen leichten Durchgang de; Schneidwerkzeiiges gestattet. In den Ausführungsbeispielen
nach den hig. 17 bis 21 besteht die Antriebsvorrichtung auf einem Bock 46, der auf
Laufstangen _17, 4,s gleitet, angetrieben \-()ii einer Schraube ohne Eiide 4y, die
im Eingriff mit nicht dargestellten, fest in den Bock eingebauten Elementen steht.
DieSchraube ohne Ende 49 wird durch ein Handrad 5o über Kegelräder bewegt. Am Bock
46 ist ein Ausleger 51 durch eine Gabel 52 befestigt. Eine mit dem Ausleger 51 verbundene
Ausrichtvorrichtung 53 stützt sich gegen den Bock 46 und verleiht dem Auslegergute
Stabilität. Die beiden die Gabel 52 bildenden Arme sind mit länglichen -lugen 54
versehen, durch die am Bock 46 befestigte Schraubenbolzen reichen, auf denen eine
Mutter 5,5 befestigt ist. Auf diese Weise kann der Ausleger in der richtigen
Lage fest mit dem Bock verbunden werden. Ein Antriebsrad 56 ist auf dem Bock 46
befestigt und ein Leitrad 57 am Ende des Auslegers 51. Das endlose Schneidwerkzeug
liegt auf diesen beiden Rädern 56, 57 auf. Die Arbeitsweise einer derartigen Vorrichtung
ist äußerst einfach. Das Schneidwerkzeug läßt sich kontinuierlich mit regelbarer
Geschwindigkeit vorschieben. Die Geschwindigkeit hängt von der zu leistenden Arbeit
ab und von der normalen Sägebewegung. Das Werkzeug läßt sich kontinuierlich ()der
periodisch vorschieben, je nach Fortschritt der Sägearbeit im Gestein.
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Das aus wenigstens zwei biegsamen Kabeln und einer Reihe von mit hartem
Nietall bestückten Schneidköpfen bestehende Schneidwerkzeug läßt sich in vielerlei
Hinsicht modifizieren und mit Antriebs- und hübrungsmitteln bekannter Art kombinieren
und so jeder Arbeit im Steinbruch, sei es über Tage ()der unter Tage, anpassen.
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Bekannt sind endlose biegsame Sägeblätter für Steinbearbeitung mit
einzeln eingesetzten Zähnen aus Hartwerkstoffen, bei denen aus dem aus dünnem Stahlblech
bestehenden Blatt zur Befestigung der das Schleifmaterial an einem Ende tragenden
Zahnschäfte im Zuge der Schäfte durch Querschnitte gebildete bandartige Stückeabwechselndnach
entgegengesetzten Seiten schlaufenartig herausgepreßt sind. :Auch sind Bandsägen,
bei denen ein endloses Sägeband über Scheiben läuft, bekanntgeworden, bei denen
an dem Sägeband Mitnehmer oder Halter angebracht sind, welche über die ganze Breite
des Bandes reichen, ,während die Scheiben entsprechende Aussparungen tragen, so
daß das Sägeband sich mit seiner ganzen Breite glatt auf die Scheibe legt. Endlich
sind auch Kettensägemaschinen zu erwähnen, bei denen die Abstützung der :Maschine
gegen das Werkstück über am Maschinenkörper beweglich geführte Zwischenglieder erfolgt,
die gleichzeitig von der das Werkzeug bewegenden und den Schnitt bewirkenden Kraftquelle
angetrieben werden.
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Während diese bekannten Einrichtungen nur ein einzelnes Kettenglied
ohne Ende aufweisen, ist für die neue Erfindung wesentlich die Anordnung von mindestens
zwei Kabeln oder entsprechend biegsamen Elementen für die Schneidelemente.