DE29805457U1 - Wire saw device - Google Patents
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Description
* LEINE & KÖNIG* LEINE & KING
V PATENTANWÄLTE V PATENT ATTORNEYS
Dipl.-Ing. Sigurd Leine ■ Dipl.-Phys. Dr. Norbert König zugelassen beim Europäischen Palentami European Patent AttorneysDipl.-Ing. Sigurd Leine ■ Dipl.-Phys. Dr. Norbert König admitted to the European Patent Attorneys
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CEDIMA Diamantwerkzeug- und 756^ör?Then 25 .W. 1998 Maschinenhandelsges. mbH drk/geCEDIMA diamond tool and 756^ö r ?T hen 25 .W. 1998 Maschinenhandelsges. mbH drk/ge
Sei!sägevorrichtung Be !saw device
Die Erfindung betrifft eine Seilsägevorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a wire saw device according to the preamble of claim 1.
Seilsägen werden zum Zerschneiden (Zerspanen) von Naturstein, Beton, Stahlbeton und ähnlichen Baustoffen verwendet. Bei den Seilsägevorrichtungen werden Stahlseile oder mit Diamantsegmenten bestückte Stahlseile von geeigneten Antrieben durch das zu schneidende Material gezogen. Mit zunehmender Schneidtiefe muß die Sägeseilschlaufe zur Aufrechterhaltung des Schneiddruckes ständig nachgezogen werden. Zu diesem Zweck befindetWire saws are used for cutting (machining) natural stone, concrete, reinforced concrete and similar building materials. With wire saw devices, steel cables or steel cables fitted with diamond segments are pulled through the material to be cut by suitable drives. As the cutting depth increases, the saw cable loop must be constantly tightened to maintain the cutting pressure. For this purpose,
sich eine Sägeseilantriebsvorrichtung auf einem entlang von Schienen verfahrbaren Wagen oder Schlitten. Bei größeren zu schneidenden Körpern sind lange Seilschlaufen, ein langer Fahrweg und entsprechend lange Schienen erforderlich. Aufgrund gegebener örtlichera saw wire drive device is located on a carriage or sledge that can be moved along rails. For larger bodies to be cut, long wire loops, a long travel path and correspondingly long rails are required. Due to local
Verhältnisse können häufig lange Schienen nicht ausgelegt werden, so daß der Einsatz solcher bekannten Seilsägevorrichtungen begrenzt ist.Conditions often mean that long rails cannot be laid out, so that the use of such known wire saw devices is limited.
Durch die WO 95/28263 ist bereits eine Seilsägevorrichtung mit einem Seilspeicher nach Art eines Flaschenzuges bekannt, der mehrere einzeln gelagerte Räder aufweist, die eine abgestufte Aufnahme des frei werdenden Seilteiles ermöglichen, jedoch eine größere Reibung und einen erhöhten konstruktiven Aufwand bedingen.WO 95/28263 already discloses a wire saw device with a wire storage device in the form of a pulley block, which has several individually mounted wheels that enable the released wire part to be picked up in stages, but which result in greater friction and increased design effort.
Nachteilig ist insbesondere die absatzweise Arbeitsweise dieser bekannten Seilsägevorrichtung - bedingtA particular disadvantage is the intermittent operation of this known wire saw device - due to
durch das manuelle Umlegen von Schlaufen im Seilspeicher nach jedem Vorschub.by manually moving loops in the rope storage after each feed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Seilsägevorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist und die Bedienungsperson bei der Überwachung der Vorrichtung entlastet wird.The object of the present invention is to design a wire saw device of the type mentioned above in such a way that continuous operation is possible and the operator is relieved of the burden of monitoring the device.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung nach Anspruch 1 gelöst.This object is solved by the invention according to claim 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous and expedient further developments of the solution to the problem according to the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments are shown.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen SeilsägevorrichtungFig. 1 schematically shows a first embodiment of a wire saw device according to the invention
mit einem stufenlos arbeitenden Seilspeicher, with a continuously variable rope storage,
Fig. 2 schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen SeilsägevorrichtungFig. 2 schematically shows a second embodiment of a wire saw device according to the invention
mit einem stufenlos arbeitenden Seilspeicher, with a continuously variable rope storage,
Fig. 3 schematisch die Anordnung zweier Rollenpakete des Seilspeichers nach Fig. 1,Fig. 3 schematically shows the arrangement of two roller packages of the rope storage according to Fig. 1,
Fig. A schematisch eine spezielle Ausbildung einer bei der Seilsägevorrichtung verwendeten
Schwenkrolle,
35Fig. A schematically shows a special design of a swivel pulley used in the wire saw device,
35
Fig. 5 schematisch eine Einrichtung zur Kompensation von Sägeseilreibungsverlusten innerhalb des Seilspeichers undFig. 5 shows a schematic of a device for compensating saw wire friction losses within the wire storage and
Fig. 6 schematisch eine spezielle Ausbildung eines Rollenpaketes zum Einstellen der Sägeseilspannung .Fig. 6 shows schematically a special design of a roller package for adjusting the saw wire tension.
Gleiche Bauteile in den Fig. der Zeichnung sind mit den gleichen Bezugzeichen versehen.Identical components in the figures of the drawing are provided with the same reference symbols.
Die Fig. 1 zeigt eine Seilsägevorrichtung 2 mit einem Rahmen 4, auf dem eine elektrische oder hydraulische Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsrad 6 für ein Sägeseil 7 angeordnet ist. Das Antriebsrad 6 kann zum Transport abnehmbar ausgebildet sein. Im Rahmen 4 ist ferner als Seilspeicher 9 eine flaschenzugähnliche Anordnung aus wenigstens zwei Rollenpaketen 8, 10 aus jeweils mehreren Einzelrollen angeordnet, von denen ein Rollenpaket relativ zum anderen Rollenpaket 8 linear verschiebbar ist mittels eines hydraulischen Zylinders 12, welcher durch einen einstellbaren Druck beaufschlagt ist zur Einstellung einer stufenlosen Seilspannung. Außerdem sind am Rahmen zwei Schwenkrollen 14, 16 angeordnet.Fig. 1 shows a wire saw device 2 with a frame 4 on which an electric or hydraulic drive device with a drive wheel 6 for a saw wire 7 is arranged. The drive wheel 6 can be designed to be removable for transport. In the frame 4, a pulley-like arrangement of at least two roller packages 8, 10, each made up of several individual rollers, is also arranged as a wire storage device 9, of which one roller package can be moved linearly relative to the other roller package 8 by means of a hydraulic cylinder 12, which is subjected to an adjustable pressure to set a continuous wire tension. In addition, two swivel rollers 14, 16 are arranged on the frame.
Die Sägeseilführung ist wie folgt: Das Sägeseil 7 läuft aus einem zu schneidenden Werkstück 13 (lastseitig) über die eine Schwenkrolle 14 und eine erste Rolle des ersten Rollenpaketes 8, dann über das Antriebsrad 6 zum zweiten Rollenpaket 10. Die Rollenpakete 8, 10 werden dann durch das Sägeseil 7 gemeinsam mehrfach umschlungen und das Sägeseil 7 läuft dann über die zweite Schwenkrolle 16 zurück zum Werkstück. Die Lastseite des Sageseiles ist mit 20 und die Leerseite mit 22 bezeichnet. The saw wire guide is as follows: The saw wire 7 runs from a workpiece 13 to be cut (load side) over the one swivel roller 14 and a first roller of the first roller package 8, then over the drive wheel 6 to the second roller package 10. The roller packages 8, 10 are then wrapped around several times by the saw wire 7 and the saw wire 7 then runs back to the workpiece over the second swivel roller 16. The load side of the saw wire is marked 20 and the empty side is marked 22.
Die Seilsägevorrichtung arbeitet wie folgt: Mit fortschreitendem Schneidvorgang wird die um das Werkstück gelegte Schlaufe 18 des Sägeseiles 7 kleiner; die frei werdende Sägeseillänge wird mittels des druckbeaufschlagten Zylinders 12 durch Vergrößerung des Abstandes zwischen beiden Rollenpaketen 8 und 10 automatisch von diesen beiden Rollenpaketen aufgenommen, soThe wire saw device works as follows: As the cutting process progresses, the loop 18 of the saw wire 7 placed around the workpiece becomes smaller; the length of saw wire that is released is automatically taken up by the two roller packages 8 and 10 by means of the pressurized cylinder 12 by increasing the distance between these two roller packages, so that
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daß das bisher übliche Unterbrechen des Schneidvorganges zum Umlegen einer Schlaufe um zwei Rollen entfallen kann. Die Seilsägevorrichtung arbeitet damit im Rahmen des Speichervermögens des Seilspeichers 9 stufenlos und nicht mehr absatzweise wie Vorrichtungen nach dem Stand der Technik.that the previously usual interruption of the cutting process to wrap a loop around two rollers can be omitted. The wire saw device thus works continuously within the storage capacity of the wire storage device 9 and no longer intermittently like devices according to the state of the art.
Die Fig. 2 zeigt eine Seilsägevorrichtung 30, die sich von der Seilsägevorrichtung 2 nach Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß das bewegliche Rollenpaket 10 an einem um einen Drehpunkt 32 drehbaren Schwenkarm 34 angeordnet ist, welcher analog wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 vorzugsweise mittels einer hydraulisch arbeitenden Spannvorrichtung (nicht dargestellt) verschwenkbar ist zur Abstandsänderung zwischen beiden Rollenpaketen. Die Aufhängung der Spannvorrichtung ist so gebildet, daß sich immer ein gleichbleibender Prozentsatz der Spannkraft am Sägeseil wiederfindet.Fig. 2 shows a wire saw device 30 which differs from the wire saw device 2 according to Fig. 1 in that the movable roller assembly 10 is arranged on a swivel arm 34 which can be rotated about a pivot point 32 and which, analogously to the embodiment according to Fig. 1, can be swiveled preferably by means of a hydraulically operated tensioning device (not shown) to change the distance between the two roller packages. The suspension of the tensioning device is designed in such a way that a constant percentage of the tensioning force is always found on the sawing wire.
Die Laufrichtung des Sägeseils 7 kann gegenüber der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Weise auch umgekehrt werden. Die Seilspeicherfunktion liegt dann auf der Leerseite des Antriebsrades 6.The running direction of the sawing wire 7 can also be reversed compared to that shown in Fig. 1 and 2. The wire storage function is then on the empty side of the drive wheel 6.
Vorzugsweise ist die Achse eines Rollenpaketes, in der Fig. 3 die Achse des Rollenpaketes 10, gegenüber der Achse des anderen Rollenpaketes 8 geneigt angeordnet. Hierdurch wird eine verschleißmindernde Fluchtung der Seillaufrillen der Rollen beider Rollenpakete erzielt .Preferably, the axis of one roller package, in Fig. 3 the axis of the roller package 10, is arranged at an angle to the axis of the other roller package 8. This achieves a wear-reducing alignment of the cable running grooves of the rollers of both roller packages.
Die Fig. U zeigt eine spezielle Ausbildung einer oder beider Schwenkrollen 14, 16. Die Schwenkrolle 14 und/oder 16 mit Schwenkachse 40 ist so ausgebildet, daß die Rollenachse 42 nach dem Verschleiß der Rolle durch das abrasive Sägeseil stufenlos oder in bestimmten Stufen nachgestellt werden kann, so daß das Sägeseil auch bei abgelaufener Lauffläche mit der Schwenkachse 40 des Schwenkgelenkes 44 fluchtet. Das Anschlagen des Sägeseiles im Schwenkgelenk 44 wird dadurch verhindert. Optional kann das Schwenkgelenk 44 durch eine Zusatz-Fig. U shows a special design of one or both swivel rollers 14, 16. The swivel roller 14 and/or 16 with swivel axis 40 is designed in such a way that the roller axis 42 can be adjusted continuously or in certain steps after the roller has been worn by the abrasive sawing wire, so that the sawing wire is aligned with the swivel axis 40 of the swivel joint 44 even when the running surface has worn down. This prevents the sawing wire from hitting the swivel joint 44. The swivel joint 44 can optionally be fitted with an additional
masse 46 gegenüber der Schwenkachse AO ausgewuchtet werden, so daß sich die Schwenkrolle selbsttätig nach dem Sägeseil ausrichten kann.mass 46 must be balanced relative to the swivel axis AO so that the swivel roller can automatically align itself with the saw wire.
Die Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung 50 zur Kompensation der Sägeseilreibungsverluste innerhalb des Seilspeichers 9. Die Rollenpakete 8, 10 des Seilspeichers liegen üblicherweise im Leertrum der Seilsägevorrichtung, vgl. Fig. 1 und 2, um sie von unnötigen Lasten frei zu halten. Die Summe aller Seil- und Lagerreibkräfte im Seilspeicher vermindert die Seilkraft auf der Leerseite 22 des Antriebsrades 6, so daß bei Vorrichtungen mit Seilspeicher ein erhöhtes Schlupfen zu beobachten ist. Der Verschleiß des Antriebsrades 6 ist dadurch besonders groß. Um dies zu verhindern, ist die Ausbildung nach Fig. 5 vorgesehen, die Reibungsverluste im Seilspeicher 9 kompensiert und dadurch die Umschlingungsreibung des Antriebsrades 6 erhöht. Hierzu ist wenigstens ein Rollenpaket 8, 10 des Seilspeichers 9 mit einer Zusatzrolle 60 ausgerüstet, die vom Lasttrum 20 des Sägeseiles 7 umschlossen ist. Die Zusatzrolle hat den gleichen Drehsinn wie die übrigen Rollen des Rollenpaketes und ist formschlüssig mit einer Hohlwelle 62 verbunden. Die übrigen Rollen des Rollenpaketes des Seilspeichers liegen im Leertrum 22 des Sägeseiles. Die Zusatzrolle 60 hat einen etwas geringeren Durchmesser als die übrigen Rollen des Rollenpaketes, so daß die Zusatzrolle 60 mit der Hohlwelle 62 etwas schneller dreht als die übrigen Rollen. Durch eine gemeinsame Gleitlagerung 64 der Rollen des Rollenpaketes auf der Hohlwelle 62 werden die Rollen bei gleichsinniger Drehrichtung mit der Zusatzrolle 60 reibschlüssig von der Zusatzrolle auf der Hohlwelle getrieben. Die Relativdrehzahl zwischen Zusatzrolle 60 und Rollenpaket kann durch die Wahl geeigneter Durchmesser gering gehalten werden, um den Verschleiß der Gleitlagerung 64 zu minimieren. Eine Kugellagerung 66 der Hohlwelle 62 auf einer gemeinsamen Achse 68 von Rollenpaket und Zusatz-Fig. 5 shows a device 50 for compensating the sawing rope friction losses within the rope storage 9. The roller packages 8, 10 of the rope storage are usually located in the empty side of the rope sawing device, see Fig. 1 and 2, in order to keep them free of unnecessary loads. The sum of all rope and bearing friction forces in the rope storage reduces the rope force on the empty side 22 of the drive wheel 6, so that in devices with a rope storage an increased slippage can be observed. The wear of the drive wheel 6 is therefore particularly high. In order to prevent this, the design according to Fig. 5 is provided, which compensates for the friction losses in the rope storage 9 and thereby increases the wrap friction of the drive wheel 6. For this purpose, at least one roller package 8, 10 of the rope storage 9 is equipped with an additional roller 60, which is enclosed by the load side 20 of the sawing rope 7. The additional roller rotates in the same direction as the other rollers in the roller package and is positively connected to a hollow shaft 62. The other rollers in the roller package of the rope storage are located in the slack side 22 of the sawing rope. The additional roller 60 has a slightly smaller diameter than the other rollers in the roller package, so that the additional roller 60 with the hollow shaft 62 rotates slightly faster than the other rollers. By means of a common sliding bearing 64 of the rollers in the roller package on the hollow shaft 62, the rollers are driven by friction from the additional roller on the hollow shaft when they rotate in the same direction as the additional roller 60. The relative speed between the additional roller 60 and the roller package can be kept low by choosing suitable diameters in order to minimize wear on the sliding bearing 64. A ball bearing 66 of the hollow shaft 62 on a common axis 68 of the roller package and the additional
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rolle nimmt die Gesamtdrehzahl des Systems auf. Die Achse 68 ist im Rahmen A des Seilspeichers 9 angeordnet, vgl. Fig. 1 und 2.roller absorbs the total speed of the system. The axis 68 is arranged in the frame A of the cable storage 9, see Fig. 1 and 2.
In der Fig. 6 ist schematisch eine Vorrichtung zur Gewährleistung einer konstanten, von der Bedienungsperson stufenlos einstellbaren Sägeseilspannung dargestellt. Die beiden Rollenpakete 8, 10 werden hierzu mit einer definierten, von der Bedienungsperson wählbaren Kraft auseinander gedrückt. Unabhängig von der Position des beweglichen Rollenpaketes 10 und der momentanen Länge des Sägeseiles 7 wird stets die gleiche Kraft auf das Rollenpaket ausgeübt. Nach dem Flaschenzugprinzip ergibt sich dadurch eine konstante Sägeseilkraft innerhalb des Seilspeichers 9, während bei herkömmlichen Seilsägevorrichtungen der Vorschub des Sägeseils im Werkstück vorgegeben ist, so daß eine falsche Einstellung zum Festklemmen des Sägeseiles führt. Die o. g. Kraft wird durch den Hydraulikzylinder 12 erzeugt. Der Druck wird durch ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 70, das im Hydraulikölstrom eines marktüblichen Hydraulikaggregates (Konstantstromgerät) liegt, aufgebaut. Zur Minderung der Leistungsverluste des Druckbegrenzungsventiles 70 ist der Druckbedarf des Zylinders 12 relativ gering bemessen. Dadurch wird von der verfügbaren hydraulischen Leistung nur ein geringer Prozentsatz genutzt, was für den Zweck des Seilspannens ausreicht. Optional befindet sich eine Drossel 72 im Hydraulikölstrom zum Zylinder 12. Die Drossel 72 bewirkt eine verschleißmindernde Dämpfung.Fig. 6 shows a schematic of a device for ensuring a constant saw wire tension that can be continuously adjusted by the operator. The two roller packages 8, 10 are pressed apart with a defined force that can be selected by the operator. Regardless of the position of the movable roller package 10 and the current length of the saw wire 7, the same force is always exerted on the roller package. According to the pulley principle, this results in a constant saw wire force within the wire storage unit 9, whereas with conventional wire saw devices the feed of the saw wire in the workpiece is predetermined, so that an incorrect setting leads to the saw wire jamming. The above-mentioned force is generated by the hydraulic cylinder 12. The pressure is built up by an adjustable pressure relief valve 70 that is located in the hydraulic oil flow of a commercially available hydraulic unit (constant flow device). To reduce the power losses of the pressure relief valve 70, the pressure requirement of the cylinder 12 is relatively low. As a result, only a small percentage of the available hydraulic power is used, which is sufficient for the purpose of tensioning the rope. An optional throttle 72 is located in the hydraulic oil flow to the cylinder 12. The throttle 72 provides wear-reducing damping.
Die Seilspannvorrichtung zur Gewährleistung einer konstanten Kraft im Sägeseil kann entweder in der Lastseite oder in der Leerseite des Seilantriebes (Antriebsrad 6) angeordnet sein, was durch einfache Laufrichtungsumkehr des Antriebsrades erfolgen kann.The rope tensioning device to ensure a constant force in the saw rope can be arranged either on the load side or on the idle side of the rope drive (drive wheel 6), which can be done by simply reversing the direction of travel of the drive wheel.
Claims (10)
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