DE602004001218T2

DE602004001218T2 - Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder Betonteilen

Info

Publication number: DE602004001218T2
Application number: DE602004001218T
Authority: DE
Inventors: Marco Terzo Pellegrini
Original assignee: Pellegrini Meccanica SpA
Current assignee: Pellegrini Meccanica SpA
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: EP1598161A1; ATE329738T1; EP1598161B1; DE602004001218D1; ES2267030T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Obwohl die Maschine, welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, zum Schneiden von jedem Block aus Steinmaterial oder jedem aus Beton hergestellten Produkt benutzt werden kann, ist sie vorzugsweise zum Schneiden von Fertigteilen aus Stahlbeton bestimmt.
Insbesondere kann sie benutzt werden zum Schneiden von vorgefertigten Rohren oder Trägern aus Stahlbeton, wie solche, die zum Bau von Lagerhallen, Brücken usw. verwendet werden, und auf welche sich nachstehend spezifisch bezogen wird.
Solche Träger werden normalerweise hergestellt durch Giessen des Betons in eine Form, in welcher vorher die Metallarmierung vorbereitet wurde.
Normalerweise werden sehr lange Träger (zum Beispiel um 100–150 m) hergestellt, welche dann zu Längen geschnitten werden müssen, die den Anforderungen des Endbenutzers entsprechen.
Es sind heutzutage zwei Schneidtechniken bekannt.
Eine erste Technik umfasst im wesentlichen das manuelle Schneiden unter Verwendung einer Maschine mit einer Schneidscheibe zum Betonschneiden und einer Knallgasflamme zum Schneiden der Metallteile.
Diese Technologie bezieht jedoch stark zeitraubende Arbeiten mit ein, mit den daraus sich ergebenden hohen Arbeitskosten. Ausserdem besteht stets ein gewisses Risiko für den Bediener, der diese Arbeit ausführt.
Die zweite Technologie umfasst die Verwendung einer Maschine, bestehend vorwiegend aus zwei sich gegenüberliegenden, vertikalen Schneidscheiben, positioniert quer zu der Richtung, in welcher sich der Träger erstreckt.
Diese Lösung hat jedoch ebenfalls einige Nachteile.
Erstens ist die Maschine sehr gross, da aus Gründen der mechanischen Festigkeit heute nur ungefähr ein Drittel der Höhe einer jeden Schneidscheibe zum Schneiden benutzt werden kann.
Zweitens muss der Träger vom Boden angehoben werden, um ihn zu schneiden, was unter Berücksichtigung der Grösse des Träger nicht gerade leicht ist.
Ausserdem erlaubt diese Maschine das Schneiden des Trägers nur nach vertikalen Schnittebenen und lotrecht zu der Richtung, in welcher sich der Träger erstreckt.
Die Patente US 3,158,146 und US 5,173,250 beschreiben ebenfalls zwei Maschinen, jeweils zum Schneiden von Stein blöcken und Wänden von Kernreaktoren, auch wenn sie nicht geeignet sind zum Schneiden von vorgefertigten Trägern aus Stahlbeton oder ähnlichem.
In dieser Situation ist die technische Aufgabe, welche die Grundlage der vorliegenden Erfindung bildet, eine Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten vorzusehen, welche die oben erwähnten Nachteile überwindet.
Insbesondere ist es technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten vorzusehen, welche begrenzte Abmessungen und minimierte Betriebskosten hat. Eine weitere technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten vorzusehen, welche es ermöglicht, einen vorgefertigten Träger nach jedem vorgegebenen Profil zu schneiden.
Eine andere technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten vorzusehen, welche eine grössere Sicherheit für den Bediener gewährleistet als die bisher bekannten Maschinen.
Die spezifizierte technische Aufgabe und die angegebenen Zwecke werden im wesentlichen erreicht durch eine Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton herge stellten Produkten, wie sie in den nachstehenden Patentansprüchen beschrieben ist.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche eine vorgezogene und nicht begrenzende Ausführung einer Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten zeigen, und in welchen:
1 eine schematische Frontansicht von einer Maschine nach der vorliegenden Erfindung zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten ist, mit eineigen Teilen im Schnitt und anderen entfernt;
2 ist eine schematische Ansicht von oben der in 1 gezeigten Maschine; und
3 ist eine schematische Seitenansicht, mit einigen Teilen entfernt, der in 1 gezeigten Maschine.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ist mit der Nummer 1 insgesamt eine Maschine nach der vorliegenden Erfindung zum Schneiden von Blöcken 2 aus Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten bezeichnet. Zunächst enthält die Maschine eine Trägerstruktur 2, bestehend aus zwei vertikalen Ständern 3, die einen Abstand voneinander haben, und einen starr an die oberen Enden der beiden Ständer 3 angeschlossenen Querbalken 4.
Vorteilhafterweise enthält sie für jeden vertikalen Ständer 3 einen Sockel 5 und ein angewinkeltes Versteifungselement 6, befestigt zwischen dem Sockel 5 und dem Bereich, in welchem der Ständer 3 und der Querbalken 4 miteinander verbunden sind.
Nach der vorgezogenen Ausführung enthält die Maschine 1 ebenfalls wenigstens ein horizontales Gleis 7, auf welchem die Trägerstruktur 2 auf Rädern 8 verschiebbar montiert ist. Die Struktur ist betrieblich ebenfalls an Antriebsmittel 9 (von bekanntem Typ) angeschlossen, so dass, wenn ein entsprechender Befehl gegeben wird, sich die Struktur entlang dem Gleis 7 bewegt.
Unter dem Querbalken 4 der Trägerstruktur 2 ist ein Bereich 10 zum Positionieren eines zu schneidenden Elementes vorhanden, welches in der in 1 gezeigten Ausführung aus einem Stahlbetonträger 11 besteht (1 zeigt schematisch auch die Form 12 für den Träger 11), der auf seinem eigenen Trägerelement 13 liegt.
Eine Drahtschneidevorrichtung 14 ist gleitbar an der Trägerstruktur 2 montiert, und zwar nach einer vertikalen Gleitrichtung. Bei der in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführung enthält die Maschine 1 insbesondere einen Schlitten 15, der mit seinen Enden gleitbar an die vertikalen Ständer 3 angeschlossen ist, und wenigstens ein Drucklager 16, drehbar unter dem Schlitten 15 angeordnet und die Schneidvorrichtung 14 tragend, welches sich daher im Verhältnis zu der Trägerstruktur 2 um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehen kann (2 zeigt zwei mögliche Schrägstellungen der Schneidvorrichtung 14 mit unterbrochenen Linien).
Ausserdem ist der Schlitten 15 betrieblich an Antriebsmittel 17 angeschlossen, welche die Schneidvorrichtung 14 im Verhältnis zu der Struktur 2 in vertikaler Richtung bewegen, während das Drucklager 16 betrieblich mit den Drehmitteln 18 verbunden ist, welche, wenn der Befehl gegeben ist, die Schneidvorrichtung 14 in Umdrehung versetzen, wiederum im Verhältnis zu der Trägerstruktur 2.
Die Schneidvorrichtung 14 hat wenigstens eine Antriebsrolle 19, wenigstens zwei leerlaufende Umlenkrollen 20, koplanar mit der Antriebsrolle 19, und einen Schneiddraht 21, welcher entlang einer ringförmig geschlossenen Bahn läuft, die durch die Antriebsrolle 19 und die leerlaufenden Umlenkrollen 20 gebildet ist. Bei der gezeigten Ausführung sind ebenfalls zwei zusätzliche Umlenkrollen 22 vorhanden.
Die leerlaufenden Umlenkrollen 20 bilden zwischen sich einen Arbeitsabschnitt 23 entlang der Bahn des Schneiddrahtes 21, in welchem das zu schneidende Element geschnitten wird.
Die Schneidvorrichtung 14 hat ebenfalls wenigstens zwei Arme 24, welche sich vorwiegend vertikal erstrecken und in der Lage sind, eine gegenseitige Bewegung nach einer im wesentlichen horizontalen Richtung parallel zu der Ebene auszuführen, in welcher der Schneiddraht 21 liegt. In 1 ist jeder Arm 24 in einer geschlossenen Position und in einer offenen Position gezeigt.
Eine der leerlaufenden Umlenkrollen 20 ist drehbar an jeden Arm 24 angeschlossen, und zwar an einem Ende des Arms 24 dicht an dem Arbeitsabschnitt 23.
Nach der vorliegenden Erfindung hat auf beiden Seiten des Arbeitsabschnittes 23, ausgehend von den leerlaufenden Umlenkrollen 20, die ringförmig geschlossene Bahn des Schneiddrahtes 21 zwei sekundäre Abschnitte 25, die sich vorwiegend vertikal erstrecken.
Die sekundären Abschnitte 25 und der Arbeitsabschnitt 23 bilden einen Ausläufer der Bahn des Schneiddrahtes 21, welcher es der Schneidvorrichtung 14 erlaubt, in den Raum in der Form 12 einzudringen.
Zu diesem Zweck erstrecken sich die sekundären Abschnitte 25 im wesentlichen parallel zu den Armen 24 oder innerhalb der maximalen Abmessungen der Arme 24.
Wenn der Befehl gegeben wird, kann sich jeder Arm 24 um eine Drehachse drehen, die im wesentlichen lotrecht zu der Ebene verläuft, in welcher der Schneiddraht 21 liegt und von der Drehachse der leerlaufenden Umlenkrollen 20 entfernt ist. Bei der gezeigten Ausführung verläuft diese Drehachse durch das Ende des Armes 24 entgegengesetzt von dem, welches die leerlaufende Rolle trägt.
Spannmittel 26, bestehend aus zwei Trieben, sind betrieblich an jeden Arm 24 angeschlossen und bewirken, dass dieser sich dreht und den Schneiddraht 21 spannt.
Der Abstand zwischen den beiden Armen 24 ist bestimmt durch Abstandsmittel 27, ebenfalls bestehend aus zwei Trieben. In diesem Falle hat die Schneidvorrichtung 14 eine teleskopische Ausbildung.
Die gesamte Bahn des Schneiddrahtes 21, mit Ausnahme des Arbeitsabschnittes 23, kann durch spezielle Schutzvorrichtungen (nicht gezeigt) abgedeckt werden.
2 zeigt, wie das Gleis 7 sich auch vorwiegend lotrecht zu der Ebene erstreckt, in welcher die Struktur 2 liegt. Vorteilhafterweise enthält die Maschine 1 ebenfalls eine programmierbare elektronische Steuereinheit 28, betrieblich angeschlossen an die beweglichen Teile der Maschine 1, um deren Bewegungen zu steuern.
Insbesondere erlaubt die Steuereinheit 28 die gleichzeitige Aktivierung der Antriebsmittel 17, der Drehmittel 18, der Spannmittel 26, der Abstandsmittel 27, der Antriebsrolle 19 und der Antriebsmittel 9. Auf diese Weise können die Träger geschnitten und die Enden an den einzelnen Längen wie gewünscht fertiggestellt werden. Die Maschine 1 kann horizontal wie auch vertikal schneiden und, falls gewünscht, auch nach schrägen oder gebogenen Schnittebenen oder Oberflächen.
Insbesondere wenn Stahlbeton geschnitten werden soll, enthält die Maschine 1 vorzugsweise auch ein System 28 zum Erfassen der während einem Schneidvorgang aufgenommenen Leistung der Maschine 1, das betrieblich an die Steuereinheit 28 angeschlossen ist. Die Steuereinheit 28 ist wiederum programmiert, um die Geschwindigkeit des vertikalen Vorschubs der Maschine 1 je nach der aufgenommenen Leistung der Maschine 1 zu verändern, insbesondere die Vorschubgeschwindigkeit zu reduzieren, wenn die aufgenommene Leistung der Maschine 1 zunimmt.
Die Vorschubgeschwindigkeit kann höher sein, wenn Beton geschnitten wird (Phase, während welcher die Leistungsaufnahme verhältnismässig niedrig ist), während sie niedriger sein muss, wenn Metall geschnitten wird (Phase, während welcher die Leistungsaufnahme verhältnismässig hoch ist). Bei der vorgezogenen Ausführung misst das Erfassungssystem 28 den durch die Maschine 1 aufgenommenen elektrischen Strom (welcher, bei gleicher Spannung der Leistungszufuhr, proportional zu der Leistung ist).
Der Betrieb der Maschine 1 kann unmittelbar aus der obigen Beschreibung abgeleitet werden.
Vorzugsweise werden die leerlaufenden Umlenkrollen 20 während des Schneidens so dicht wie möglich an dem zu schneidenden Element gehalten, wobei sie gleichzeitig die korrekte Spannung des Schneiddrahtes 21 gewährleisten, indem sie entsprechend auf die Umdrehung und den Abstand der Arme 24 voneinander einwirken.
Dies minimiert das Anheben des Schneiddrahtes 21 und verbessert bedeutend die Qualität des Schnittes, insbesondere an den Kanten.
Die vorliegende Erfindung bringt wichtige Vorteile mit sich. Erstens hat die beschriebene Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten begrenzte Abmessungen und geringere Betriebskosten dank der hohen Schneidgeschwindigkeiten, die viel höher sind als die durch manuelles Schneiden erreichbaren.
Zweitens erlaubt die Maschine das Ausführen von Schnitten nach jedem vorgegebenen Profil.
Ausserdem kann sie zum Schneiden von Stahlbetonträgern auch mit vorhandener Form benutzt werden.
Es sollte ebenfalls bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung verhältnismässig leicht zu realisieren ist und auch die mit der Ausführung der Erfindung zusammenhängenden Kosten nicht sehr hoch sind.

Claims

Maschine zum Schneiden von Steinblöcken oder aus Beton hergestellten Produkten, enthaltend: – eine Trägerstruktur (2) mit wenigstens zwei vertikalen Ständern (3), die voneinander abstehend sind, und einen Querbalken (4), starr angeschlossen an die oberen Enden der beiden Ständer (3); – einen Bereich (10) zum Positionieren eines zu schneidenden Elementes, angeordnet unterhalb des Querbalkens (4); – eine Drahtschneidevorrichtung (14), gleitbar montiert an der Trägerstruktur (2) nach einer vorgegebenen Gleitrichtung und wenigstens eine Antriebsrolle (19), wenigstens zwei leerlaufende Umlenkrollen (20), koplanar zu der Antriebsrolle (19), und einen Schneiddraht (21) aufweisend, welcher entlang einer durch die Rollen gebildeten, ringförmig geschlossenen Bahn läuft, wobei die leerlaufenden Rollen (20) zwischen sich einen Arbeitsabschnitt (23) entlang der Bahn des Schneiddrahtes (21) bilden; – wobei die Schneidvorrichtung (14) ebenfalls wenigstens zwei Arme (24) hat, welche sich vorwiegend vertikal erstrecken und jeder an seinem Ende dicht an dem Arbeitsbereich (23) eine der leerlaufenden Rollen (20) trägt; – wobei die Arme (24) in der Lage sind, sich im Verhältnis zueinander nach einer horizontalen Richtung parallel zu der Ebene zu bewegen, in welcher der Schneiddraht (21) liegt; – Antriebsmittel (17) zum Erzeugen einer vertikalen Bewegung der Schneidvorrichtung (14) im Verhältnis zu der Struktur; wobei die Maschine dadurch gekennzeichnet ist, dass die ringförmig geschlossene Bahn des Schneiddrahtes (21) zwei sekundäre Abschnitte (25) aufweist, die sich vorwiegend vertikal erstrecken, ausgehend von den leerlaufenden Rollen (20) an den Seiten des Arbeitsabschnittes (23), wobei die sekundären Abschnitte (25) und der Arbeitsabschnitt (23) einen Ausläufer der Bahn bilden, der sich zu dem Positionierbereich (10) hin erstreckt.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die sekundären Abschnitte (25) im wesentlichen parallel zu den Armen (24) erstrecken.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schneidvorrichtung (14) im Verhältnis zu der Trägerstruktur (2) um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehen kann.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls einen Schlitten (15) enthält, gleitbar angeschlossen an die vertikalen Ständer (3), und wenigstens ein Drucklager (16), drehbar an den Schlitten (15) angeschlossen und die Schneidvorrichtung (14) tragend.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls Drehmittel (18) enthält, die betrieblich mit dem Drucklager (16) verbunden sind, und welche auf einen Befehl hin das Drehen der Schneidvorrichtung (14) bewirken.
Schneidmaschine nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Befehl ausgegeben ist, sich jeder der Arme (24) um eine Drehachse drehen kann, die im wesentlichen lotrecht zu der Ebene verläuft, in welcher der Schneiddraht (21) liegt, und die einen Abstand von der Drehachse der leerlaufenden Rollen (20) hat.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls Spannmittel (26) enthält, betrieblich angeschlossen an die Arme (24), welche das Drehen der Arme bewirken und den Schneiddraht (21) spannen.
Schneidmaschine nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls wenigstens ein Gleis (7) enthält, das sich vorwiegend lotrecht zu der Ebene erstreckt, die durch die Trägerstruktur (2) beschrieben wird, welche gleitbar auf dem Gleis montiert ist.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls Antriebsmittel (9) ent hält, betrieblich angeschlossen an die Trägerstruktur, so dass diese bei Aussenden eines Befehls entlang dem Gleis (7) bewegt wird.
Schneidmaschine nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine programmierbare elektronische Steuereinheit (28) enthält, betrieblich angeschlossen an die beweglichen Teile der Maschine zum Steuern von deren Bewegung.
Schneidmaschine nach den Patentansprüchen 5, 7, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) die gleichzeitige Aktivierung der Antriebsmittel (17), der Umdrehungsmittel (18), der Spannmittel (26), der Antriebsrolle (19), der Arme (24) und der Antriebsmittel (9) erlaubt.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls ein System (28) zum Erfassen der durch die Maschine (1) während eines Schneidvorgangs aufgenommen Leistung enthält, betrieblich angeschlossen an die Steuereinheit (28), wobei die Steuereinheit (28) die Geschwindigkeit der vertikalen Bewegung der Schneidvorrichtung (14) je nach der während des Schneidens durch die Maschine (1) aufgenommene Leistung verändert.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, dass das Erfassungssystem (28) den durch die Maschine (1) während des Schneidens aufgenommenen elektrischen Strom misst.
Schneidmaschine nach Patentanspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit reduziert wird, wenn die durch die Maschine (1) während des Schneidens aufgenommene Leistung zunimmt.